QTZ63 (ZJ5311)矩形板式基础计算书

QTZ63 (ZJ5311)矩形板式基础计算书一、塔机属性

塔机型号QTZ63 (ZJ5311)

塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40

塔机独立状态的计算高度H(m) 43

塔身桁架结构方钢管

塔身桁架结构宽度B(m) 1.6

二、塔机荷载

塔机竖向荷载简图

1、塔机自身荷载标准值

塔身自重G0(kN) 251

起重臂自重G1(kN) 37.4

起重臂重心至塔身中心距离R G1(m) 22

2、风荷载标准值ωk(kN/m2)

3、塔机传递至基础荷载标准值

4、塔机传递至基础荷载设计值

倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×45.27×43＝934.4 三、基础验算

矩形板式基础布置图

基础布置

基础长l(m) 5.3 基础宽b(m) 5.3 基础高度h(m) 1.25

基础参数

基础混凝土强度等级C25 基础混凝土自重γc(kN/m3) 25 基础上部覆土厚度h’(m)0 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)40

地基参数

地基承载力特征值f ak(kPa) 150 基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3

基础及其上土的自重荷载标准值：

G k=blhγc=5.3×5.3×1.25×25=877.81kN

基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×877.81=1053.38kN

荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：

M k''=G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4+0.9×(M2+0.5F vk H/1.2)

=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43/1.2)

=614.54kN·m

F vk''=F vk/1.2=19.02/1.2=15.85kN

荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：

M''=1.2×(G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4)+1.4×0.9×(M2+0.5F vk H/1.2) =1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.02×43/1.2) =922.98kN·m

F v''=F v/1.2=26.63/1.2=22.19kN

基础长宽比：l/b=5.3/5.3=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。

W x=lb2/6=5.3×5.32/6=24.81m3

W y=bl2/6=5.3×5.32/6=24.81m3

相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：

M kx=M k b/(b2+l2)0.5=675.88×5.3/(5.32+5.32)0.5=477.92kN·m

M ky=M k l/(b2+l2)0.5=675.88×5.3/(5.32+5.32)0.5=477.92kN·m

1、偏心距验算

相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：

P kmin=(F k+G k)/A-M kx/W x-M ky/W y

=(461.4+877.81)/28.09-477.92/24.81-477.92/24.81=9.15kPa≥0偏心荷载合力作用点在核心区内。

2、基础底面压力计算

P kmin=9.15kPa

P kmax=(F k+G k)/A+M kx/W x+M ky/W y

=(461.4+877.81)/28.09+477.92/24.81+477.92/24.81=86.2kPa 3、基础轴心荷载作用应力

P k=(F k+G k)/(lb)=(461.4+877.81)/(5.3×5.3)=47.68kN/m2

4、基础底面压力验算

(1)、修正后地基承载力特征值

f a=f ak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)

=150.00+0.30×19.00×(5.30-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=193.51kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算

P k=47.68kPa≤f a=193.51kPa

满足要求！

(3)、偏心作用时地基承载力验算

P kmax=86.2kPa≤1.2f a=1.2×193.51=232.21kPa

满足要求！

5、基础抗剪验算

基础有效高度：h0=h-δ=1250-(40+20/2)=1200mm

X轴方向净反力：

P xmin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×(461.400/28.090-(614.538+15.850×1.250)/24.813)=-12. 338kN/m2

P xmax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W x)=1.35×(461.400/28.090+(614.538+15.850×1.250)/24.813)=56 .688kN/m2

假设P xmin=0,偏心安全，得

P1x=((b+B)/2)P xmax/b=((5.300+1.600)/2)×56.688/5.300=36.901kN/m2

Y轴方向净反力：

P ymin=γ(F k/A-(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×(461.400/28.090-(614.538+15.850×1.250)/24.813)=-12. 338kN/m2

P ymax=γ(F k/A+(M k''+F vk''h)/W y)=1.35×(461.400/28.090+(614.538+15.850×1.250)/24.813)=56 .688kN/m2

假设P ymin=0,偏心安全，得

P1y=((l+B)/2)P ymax/l=((5.300+1.600)/2)×56.688/5.300=36.901kN/m2

基底平均压力设计值：

p x=(P xmax+P1x)/2=(56.69+36.9)/2=46.79kN/m2