塔吊的5013基础计算书Word文件下载.docx
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最大起重力矩M2(kN.m)
630
平衡臂自重G3(kN)
45
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.4
平衡块自重G4(kN)
146
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
12.2
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
浙江杭州市
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
1.59
1.69
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.8×
1.2×
1.59×
1.95×
1.32×
0.2=0.786
1.69×
0.45=1.879
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1(kN)
202.7+62.5+4.9+45+146=461.1
起重荷载标准值Fqk(kN)
竖向荷载标准值Fk(kN)
461.1+60=508.2
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.786×
0.35×
1.6×
43=18.927
倾覆力矩标准值Mk(kN·
m)
62.5×
28+4.9×
13.7-45×
6.4-146×
12.2+0.9×
(630+0.5×
18.927×
43)=681.167
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
Fk1=461.1
水平荷载标准值Fvk'
1.879×
43=45.246
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
2.5-45×
12.2+0.5×
45.246×
43=665.839
4、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×
461.1=553.32
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4Fqk=1.4×
60=84
竖向荷载设计值F(kN)
553.32+84=637.32
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×
18.927=26.498
倾覆力矩设计值M(kN·
(62.5×
12.2)+1.4×
0.9×
43)=1004.048
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
=1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
=1.4×
45.246=63.344
倾覆力矩设计值M'
0.5×
43=993.565
三、基础验算
基础布置
十字梁长b(m)
8.5
十字梁宽l(m)
加腋部分宽度a(m)
基础梁高度h(m)
1.25
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γC(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h'
(m)
基础上部覆土的重度γ'
(kN/m3)
19
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
50
地基属性
地基承载力特征值fak(kPa)
110
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
基础底面以下的土的重度γ(kN/m)
20
基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)
19.3
基础埋置深度d(m)
1.5
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
140.88
软弱下卧层
基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)
2
地基压力扩散角θ(°
)
软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)
130
软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)
222.64
地基变形
基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)
30
基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)
基础倾斜方向的基底宽度b'
(mm)
20000
基础布置图
基础底面积:
A=2bl-l2+2a2=2×
8.5×
1.2-1.22+2×
1.22=21.84m2
基础中一条形基础底面积:
A0=bl+2(a+l)a=8.5×
1.2+2×
(1.2+1.2)×
1.2=15.96m2
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=AhγC=21.84×
1.25×
25=682.5kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×
682.5=819kN
1、偏心距验算
条形基础的竖向荷载标准值:
Fk'
'
=(Fk+Gk)A0/A=(508.2+682.5)×
15.96/21.84=870.127kN
F'
=(F+G)A0/A=(637.32+819)×
15.96/21.84=1064.234kN
e=(Mk+FVk·
h)/Fk'
=(681.167+18.927×
1.25)/870.127=0.81m≤b/4=8.5/4=2.125m
满足要求!
2、基础偏心荷载作用应力
(1)、荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值
e=0.81m≤b/6=8.5/6=1.417m
I=lb3/12+2×
al3/12+4×
[a4/36+a2/2(a/3+l/2)2]=1.2×
8.53/12+2×
1.23/12+4×
[1.24/36+1.22/2×
(1.2/3+1.2/2)2]=64.868
基础底面抵抗矩:
W=I/(b/2)=64.868/(8.5/2)=15.263m3
Pkmin=Fk'
/A0-(Mk+FVk·
h)/W=870.127/15.96-(681.167+18.927×
1.25)/15.263=8.341kPa
Pkmax=Fk'
/A0+(Mk+FVk·
h)/W=870.127/15.96+(681.167+18.927×
1.25)/15.263=100.697kPa
(2)、荷载效应基本组合时,基础底面边缘压力值
Pmin=F'
/A0-(M+FV·
h)/W=1064.234/15.96-(1004.048+26.498×
1.25)/15.263=-1.271kPa
Pmax=F'
/A0+(M+FV·
h)/W=1064.234/15.96+(1004.048+26.498×
1.25)/15.263=134.634kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/A=(508.2+682.5)/21.84=54.519kN/m2
4、基础底面压应力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηdγm(d-0.5)=110+1.6×
19.3×
(1.5-0.5)=140.88kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=54.519kPa≤fa=140.88kPa
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=100.697kPa≤1.2fa=1.2×
140.88=169.056kPa
5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=H-δ-D/2=1250-50-25/2=1188mm
塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离:
a1=(b-20.5B)/2=(8.5-20.5×
1.6)/2=3.119m
塔身边缘处基础底面地基反力标准值:
Pk1=Pkmax-a1(Pkmax-Pkmin)/b=100.697-3.119×
(100.697-8.341)/8.5=66.812kPa
基础自重在基础底面产生的压力标准值:
PkG=Gk/A=682.5/21.84=31.25kPa
基础底平均压力设计值:
P=γ((Pkmax+Pk1)/2-PkG)=1.35×
((100.697+66.812)/2-31.25)=70.881kPa
基础所受剪力:
V=pa1l=70.881×
3.119×
1.2=265.263kN
h0/l=1188/1200=0.99≤4
0.25βcfclh0=0.25×
1×
16.7×
1200×
1188/1000=5951.88kN≥V=265.263kN
6、软弱下卧层验算
基础底面处土的自重压力值:
pc=dγm=1.5×
19.3=28.95kPa
下卧层顶面处附加压力值:
pz=lb(Pk-pc)/(2(b+2ztanθ)2)
=1.2×
(74.605-28.95)/(2×
(8.5+2×
2×
tan20°
)2)=2.349kPa
软弱下卧层顶面处土的自重压力值:
pcz=zγ=2×
20=40kPa
软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值
faz=fazk+ηdγm(d+z-0.5)
=130.00+1.60×
19.30×
(2.00+1.50-0.5)=222.64kPa
作用在软弱下卧层顶面处总压力:
pz+pcz=2.349+40=42.349kPa≤faz=222.64kPa
7、地基变形验算
倾斜率:
tanθ=|S1-S2|/b'
=|30-20|/20000=0.0005≤0.001
四、基础配筋验算
基础底部配筋
HRB3358Φ25
基础上部配筋
HRB3358Φ22
基础腰筋配筋
HRB3354Φ14
基础箍筋配筋
HRB335Φ12@200
基础箍筋肢数n
4
1、基础底弯矩计算
基础底均布荷载设计值:
q1=pl=70.881×
1.2=85.058kN/m
塔吊边缘弯矩:
M=q1a12/2=85.058×
3.1192/2=413.629kN·
m
2、基础配筋计算
(1)、基础梁底部配筋
αS1=M/(α1fclh02)=413.629×
106/(1×
11882)=0.015
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×
0.015)0.5=0.015
γS1=1-ζ1/2=1-0.015/2=0.993
As1=M/(γS1h0fy1)=413.629×
106/(0.993×
1188×
300)=1169mm2
最小配筋率:
ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×
1.57/300)=max(0.2,0.236)=0.236%
基础底需要配筋:
A1=max(1169,ρlh0)=max(
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