矩形板式基础计算书.docx
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矩形板式基础计算书
兆基君城.北区一期工程
塔
吊
基
础
专
项
施
工
方
案
编制:
审核:
审批:
浙江宝盛建设集团有限公司
2016-9-28
目录
一、计算依据1
二、工程概况1
三、计算书2
塔吊基础专项施工方案
一、计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
4、《关于加强建筑起重机械租赁、安装拆卸和使用安全管理的若干意见》杭建监总[2010]33号
5、《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》杭建监总[2012]13号
6、《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》部分条文释义
7、《固定式塔式起重机基础技术规程》DB33/T1053-2008
8、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
二、工程概况
工程名称:
兆基君城.北区一期工程
工程地址:
宁乡县玉潭镇合安村,文体路和二环西路交汇西南侧
建设单位:
长沙锦程房地产开发工有限公司
设计单位:
浙江泛城设计股份有限公司
勘察单位:
湖南鑫湘物探工程有限公司
监理单位:
湖南中昊建设项目管理有限公司
施工单位:
浙江宝盛建设集团有限公司
工程内容:
兆基君城.北区一期工程项目(栋号:
A-1#、A-2#、A-3#、A-5#、A-6#、A-7#、A-8#、A-9#栋及其对应地下室,共计8栋单体,总建筑面积67429.78m2,包括但不限于本单位工程的地基与基础工程(含人工挖孔桩、基底清底、基坑回槽、室内回填夯实,余土外运工程)、主体结构工程、防水工程、建筑装饰初装修工程、屋面工程、给排水工程、电气工程等工作;
三、计算书:
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80(TC5610-6)-中联重科
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40.5
塔机独立状态的计算高度H(m)
47
塔身桁架结构
角钢
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
461.1
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
521.1
水平荷载标准值Fvk(kN)
18.3
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
1335
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
461.1
水平荷载标准值Fvk'(kN)
73.9
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
1552
2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
1.35Fk1=1.35×461.1=622.485
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35Fqk=1.35×60=81
竖向荷载设计值F(kN)
622.485+81=703.485
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×18.3=24.705
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.35Mk=1.35×1335=1802.25
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.35Fk'=1.35×461.1=622.485
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.35Fvk'=1.35×73.9=99.765
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.35Mk=1.35×1552=2095.2
三、基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l(m)
5.5
基础宽b(m)
5.5
基础高度h(m)
1.35
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)
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)
50
地基参数
地基承载力特征值fak(kPa)
220
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)
19
基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)
19
基础埋置深度d(m)
0
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
219.05
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=blhγc=5.5×5.5×1.35×25=1020.938kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.35Gk=1.35×1020.938=1378.266kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
Mk''=1552kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=73.9/1.2=61.583kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=2095.2kN·m
Fv''=Fv'/1.2=99.765/1.2=83.138kN
基础长宽比:
l/b=5.5/5.5=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
Wy=bl2/6=5.5×5.52/6=27.729m3
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:
Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=1552×5.5/(5.52+5.52)0.5=1097.43kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=1552×5.5/(5.52+5.52)0.5=1097.43kN·m
1、偏心距验算
(1)、偏心位置
相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值:
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=(461.1+1020.938)/30.25-1097.43/27.729-1097.43/27.729=-30.16<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
(2)、偏心距验算
偏心距:
e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(1552+73.9×1.35)/(461.1+1020.938)=1.115m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:
a=(5.52+5.52)0.5/2-1.115=2.775m
偏心距在x方向投影长度:
eb=eb/(b2+l2)0.5=1.115×5.5/(5.52+5.52)0.5=0.788m
偏心距在y方向投影长度:
el=el/(b2+l2)0.5=1.115×5.5/(5.52+5.52)0.5=0.788m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离:
b'=b/2-eb=5.5/2-0.788=1.962m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离:
l'=l/2-el=5.5/2-0.788=1.962m
b'l'=1.962×1.962=3.849m2≥0.125bl=0.125×5.5×5.5=3.781m2
满足要求!
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值
Pkmin=-30.16kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(461.1+1020.938)/(3×1.962×1.962)=128.345kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.1+1020.938)/(5.5×5.5)=48.993kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=220.00+0.30×19.00×(5.50-3)+1.60×19.00×(0.00-0.5)=219.05kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=48.993kPa≤fa=219.05kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=128.345kPa≤1.2fa=1.2×219.05=262.86kPa
满足要求!
5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=h-δ=1350-(50+25/2)=1288mm
X轴方向净反力:
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.100/30.250-(1552.000+61.583×1.350)/27.729)=-59.029kPa
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(461.100/30.250+(1552.000+61.583×1.350)/27.729)=100.185kPa
假设Pxmin=0,偏心安全,得
P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((5.500+1.600)/2)×100.185/5.500=64.665kPa
Y轴方向净反力:
Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.100/30.250-(1552.000+61.583×1.350)/27.729)=-59.029kPa
Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(461.100/30.250+(1552.000+61.583×1.350)/27.729)=100.185kPa
假设Pymin=0,偏心安全,得
P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((5.500+1.600)/2)×100.185/5.500=64.665kPa
基底平均压力设计值:
px=(Pxmax+P1x)/2=(100.185+64.665)/2=82.425kPa
py=(Pymax+P1y)/2=(100.185+64.665)/2=82.425kPa
基础所受剪力:
Vx=|px|(b-B)l/2=82.425×(5.5-1.6)×5.5/2=884.007kN
Vy=|py|(l-B)b/2=82.425×(5.5-1.6)×5.5/2=884.007kN
X轴方向抗剪:
h0/l=1288/5500=0.234≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5500×1288=29575.7kN≥Vx=884.007kN
满足要求!
Y轴方向抗剪:
h0/b=1288/5500=0.234≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5500×1288=29575.7kN≥Vy=884.007kN
满足要求!
作用在软弱下卧层顶面处总压力:
pz+pcz=0+0=0kPa≤faz=281.05kPa
满足要求!
四、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ25@200
基础底部短向配筋
HRB400Φ25@200
基础顶部长向配筋
HRB400Φ25@200
基础顶部短向配筋
HRB400Φ25@200
1、基础弯距计算
基础X向弯矩:
MⅠ=(b-B)2pxl/8=(5.5-1.6)2×82.425×5.5/8=861.907kN·m
基础Y向弯矩:
MⅡ=(l-B)2pyb/8=(5.5-1.6)2×82.425×5.5/8=861.907kN·m
2、基础配筋计算
(1)、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=861.907×106/(1×16.7×5500×12882)=0.006
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.006)0.5=0.006
γS1=1-ζ1/2=1-0.006/2=0.997
AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=861.907×106/(0.997×1288×360)=1864mm2
基础底需要配筋:
A1=max(1864,ρbh0)=max(1864,0.0015×5500×1288)=10626mm2
基础底长向实际配筋:
As1'=13982.812mm2≥A1=10626mm2
满足要求!
(2)、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=861.907×106/(1×16.7×5500×12882)=0.006
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.006)0.5=0.006
γS2=1-ζ2/2=1-0.006/2=0.997
AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=861.907×106/(0.997×1288×360)=1864mm2
基础底需要配筋:
A2=max(1864,ρlh0)=max(1864,0.0015×5500×1288)=10626mm2
基础底短向实际配筋:
AS2'=13982.812mm2≥A2=10626mm2
满足要求!
(3)、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋:
AS3'=13982.812mm2≥0.5AS1'=0.5×13982.812=6991.406mm2
满足要求!
(4)、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋:
AS4'=13982.812mm2≥0.5AS2'=0.5×13982.812=6991.406mm2
满足要求!
(5)、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ10@500。
五、配筋示意图
基础配筋图
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