塔吊十字梁式基础结构安全计算书

    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》GB 50007-2011

 一、塔机属性

   1、塔机传递至基础荷载标准值

基础布置图

    基础底面积：A=2bl-l2+2a2=2×8.5×1.8-1.82+2×1.82=33.84m2

    基础中一条形基础底面积：A0=bl+2(a+l)a=8.5×1.8+2×(1.8+1.8)×1.8=28.26m2

    基础及其上土的自重荷载标准值：

    Gk=AhγC=33.84×1.5×25=1269kN

    基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×1269=1713.15kN

  1、偏心距验算

    条形基础的竖向荷载标准值：

    Fk''=(Fk+Gk)A0/A=(562+1269)×28.26/33.84=1529.08kN

    F''=(F+G)A0/A=(758.7+1713.15)×28.26/33.84=20.258kN

    e=(Mk+FVk·h)/ Fk''=(2322+86×1.5)/1529.08=1.603m≤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=1.603m>b/6=8.5/6=1.417m

    合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=b/2-e=8.5/2-1.603=2.7m

    Pkmin=0

    Pkmax=2Fk''/(3la)=2×1529.08/(3×1.8×2.7)=213.944kPa

    (2)、荷载效应基本组合时，基础底面边缘压力值

    Pmax=2F''/(3la)=2×20.258/(3×1.8×2.7)=288.824kPa

  3、基础轴心荷载作用应力

    Pk=(Fk+Gk)/A=(562+1269)/33.84=54.108kN/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)=160+1.6×19.3×(1.5-0.5)=190.88kPa

    (2)、轴心作用时地基承载力验算

    Pk=54.108kPa≤fa=190.88kPa

    满足要求！

    (3)、偏心作用时地基承载力验算

    Pkmax=213.944kPa≤1.2fa=1.2×190.88=229.056kPa

    满足要求！

  5、基础抗剪验算

    基础有效高度：h0=H-δ-D/2=1500-50-25/2=1438mm

    塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离：a1=(b-20.5B)/2=(8.5-20.5×1.8)/2=2.977m

    塔身边缘处基础底面地基反力标准值：

    Pk1=(1-a1/3a)Pkmax=(1-2.977/(3×2.7))×213.944=133.735kPa

    基础自重在基础底面产生的压力标准值：

    PkG=Gk / A=1269 / 33.84=37.5kPa

    基础底平均压力设计值：P=γ((Pkmax+Pk1)/2-PkG)=1.35×(( 213.944+133.735)/2-37.5)=184.058kPa

    基础所受剪力：V=pa1l=184.058×2.977×1.8=986.365kN

  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)

      =1.8×8.5×(.791-28.95)/(2×(8.5+2×2×tan20°)2)=2.766kPa

    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.kPa

    作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=2.766+40=42.766kPa≤faz=222.kPa

    满足要求！

  7、地基变形验算

    倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b'=|25-20|/8500=0.0006≤0.001

    满足要求！

 四、基础配筋验算

    基础底均布荷载设计值：q1=pl=184.058×1.8=331.305kN/m

    塔吊边缘弯矩：M=q1a12/2=331.305×2.9772/2=1468.306kN·m

  2、基础配筋计算

    (1)、基础梁底部配筋

    αS1= M/(α1fclh02)=1468.306×106/(1×16.7×1800×14382)=0.024

    ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.024)0.5=0.024

    γS1=1-ζ1/2=1-0.024/2=0.988

    As1=M/(γS1h0fy1)=1468.306×106/(0.988×1438×300)=3445mm2

    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(3445，ρlh0)=max(3445，0.0024×1800×1438)=6096mm2

    基础梁底实际配筋：As1'=7854mm2≥A1=6096mm2

    满足要求！

    (2)、基础梁上部配筋

    基础梁上部实际配筋：As2'=4562mm2≥0.5As1'=3927mm2

    满足要求！

    (3)、基础梁腰筋配筋

    梁腰筋按照构造配筋HRB335 6Φ14

    (4)、基础梁箍筋配筋

    箍筋抗剪

    截面高度影响系数：βh=(800/h0)0.25=(800/1438)0.25=0.8

    0.7βhftlh0=0.7×0.8×1.57×103×1.8×1.438=2456.755kN≥V=986.365kN

    按构造规定选配钢筋！

    配箍率验算

    ρsv=nAsv1/(ls)=4×113.097/(1800×200)=0.126%≥ρsv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.57/300=0.126%

    满足要求！

    (5)、基础加腋处配筋

    基础加腋处，顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm，外侧纵向筋Φ10@200mm。

 五、配筋示意图

基础配筋图