一,、計(jì)算依據(jù)

1,、《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》JGJ/T187-2009

2,、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010

3、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011

4,、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009

二,、參數(shù)信息

1）基本參數(shù)

2）承臺(tái)參數(shù)：

（圖1）塔吊荷載示意圖

（圖2）塔吊基礎(chǔ)布置圖

（圖3） 承臺(tái)配筋圖

三,、基礎(chǔ)驗(yàn)算

1．荷載計(jì)算

基礎(chǔ)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

Gk=blhγc=5.3×5.3×1.25×25=877.812kN

基礎(chǔ)及其上土的自重荷載設(shè)計(jì)值：

G=1.35Gk=1.35×877.812=1185.047kN

荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，平行基礎(chǔ)邊長(zhǎng)方向受力：

Mk''=1193.9kN·m

Fvk''=Fvk'/1.2=56.8/1.2=47.333kN

荷載效應(yīng)基本組合時(shí),，平行基礎(chǔ)邊長(zhǎng)方向受力：

M''=1.35×1193.9=1611.765kN·m

Fv''=Fv'/1.2=76.68/1.2=63.9kN

基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比：l/b=5.3/5.3=1≤1.1,，基礎(chǔ)計(jì)算形式為方形基礎(chǔ)。

Wx=lb2/6=5.3×5.32/6=24.813m3

Wy=bl2/6=5.32×5.3/6=24.813m3

相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),，同時(shí)作用于基礎(chǔ)X、Y方向的傾覆力矩：

Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=1026.9×5.3/(5.32+5.32)0.5=726.128kN·m

Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=1026.9×5.3/(5.32+5.32)0.5=726.128kN·m

2,、偏心距驗(yàn)算

(1),、偏心位置

相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)邊緣的最小壓力值：

Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(357+36.2+877.812)/(5.3×5.3)-726.128/24.813-726.128/24.813=-13.281<0

偏心荷載合力作用點(diǎn)在核心區(qū)外,。

(2),、偏心距驗(yàn)算

偏心距：e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(1026.9+14.1×1.25)/(357+36.2+877.812)=0.822m

合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離：

a=(b2+l2)0.5/2-e=(5.32+5.32)0.5/2-0.822=2.926m

偏心距在x方向投影長(zhǎng)度：eb=eb/(b2+l2)0.5=0.822×5.3/(5.32+5.32)0.5=0.581m

偏心距在y方向投影長(zhǎng)度：el=el/(b2+l2)0.5=0.822×5.3/(5.32+5.32)0.5=0.581m

偏心荷載合力作用點(diǎn)至eb一側(cè)x方向基礎(chǔ)邊緣的距離：

b'=b/2-eb=5.3/2-0.581=2.069m

偏心荷載合力作用點(diǎn)至el一側(cè)y方向基礎(chǔ)邊緣的距離：

l'=l/2-el=5.3/2-0.581=2.069m

b'l'=2.069×2.069=4.28m2≥0.125bl=0.125×5.3×5.3=3.511m2

滿(mǎn)足要求

3、基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算

荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),，基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力值

Pkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(357+36.2+877.812)/(3×2.069×2.069)=98.981kPa

4,、基礎(chǔ)軸心荷載作用應(yīng)力

Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(357+36.2+877.812)/(5.3×5.3)=45.248kN/m2

5、基礎(chǔ)底面壓力驗(yàn)算

(1),、修正后地基承載力特征值

fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=150+0.3×19×(5.3-3)+1.6×19×(1.5-0.5)=193.51kPa

(2),、軸心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算

Pk=45.248kPa≤fa=193.51kPa

滿(mǎn)足要求

(3)、偏心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算

Pkmax=98.981kPa≤1.2fa=1.2×193.51=232.212kPa

滿(mǎn)足要求

6,、基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算

基礎(chǔ)有效高度：h0=h-δ=1.25-50/1000=1.2m

X軸方向凈反力：

Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×((357+36.2)/(5.3×5.3)-(1193.9+47.333×1.25)/24.813)=-49.279kN/m2

Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×((357+36.2)/(5.3×5.3)+(1193.9+47.333×1.25)/24.813)=87.073kN/m2

假設(shè)Pxmin=0,偏心安全,，得

P1x=Pxmax-((b-B)/2)(Pxmax-Pxmin)/b=87.073-(5.3-1.6)/2×(87.073+49.279)/5.3=39.479kN/m2

Y軸方向凈反力：

Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×((357+36.2)/(5.3×5.3)-(1193.9+47.333×1.25)/24.813)=-49.279kN/m2

Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×((357+36.2)/(5.3×5.3)+(1193.9+47.333×1.25)/24.813)=87.073kN/m2

假設(shè)Pymin=0,偏心安全，得

P1y=Pymax-((L-B)/2)(Pymax-Pymin)/l=87.073-(5.3-1.6)/2×(87.073+49.279)/5.3=39.479kN/m2

基底平均壓力設(shè)計(jì)值：Px=(Pxmax+P1x)/2=(87.073+39.479)/2=63.276kN/m2

基底平均壓力設(shè)計(jì)值：Py=(Pymax+P1y)/2=(87.073+39.479)/2=63.276kN/m2

基礎(chǔ)所受剪力：Vx=Px(b-B)l/2=63.276×(5.3-1.6)×5.3/2=620.42kN

基礎(chǔ)所受剪力：Vy=Py(l-B)b/2=63.276×(5.3-1.6)×5.3/2=620.42kN

X軸方向抗剪：

h0/l=1.2/5.3=0.226≤4

0.25βcfclh0=0.25×1×11.9×5.3×1000×1.2×1000/1000=18921kN≥Vx=620.42Kn

滿(mǎn)足要求

Y軸方向抗剪：

h0/b=1.2/5.3=0.226≤4

0.25βcfcbh0=0.25×1×11.9×5.3×1000×1.2×1000/1000=18921kN≥Vy=620.42kN

滿(mǎn)足要求

7,、軟弱下臥層驗(yàn)算

基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值：pc=dγm=1.5×19=28.5kPa

下臥層頂面處附加壓力值：

pz=lb(pk-pc)/((b+2ztanθ)(l+2ztanθ))

=5.3×5.3×(45.248-28.5)/((5.3+2×5×2.237)×(5.3+2×5×2.237))=0.614kPa

軟弱下臥層頂面處土的自重壓力值：pcz=zγ=5×19=95kPa

軟弱下臥層頂面處修正后地基承載力特征值

faz=fazk+ηbγ(b-3)+ηdγm(d+z-0.5)=130+0.3×19×(5.3-3)+1.6×19×(1.5+5-0.5)=325.51

作用在軟弱下臥層頂面處總壓：

pz+pcz=0.614+95=95.614kPa≤faz=325.51kPa

滿(mǎn)足要求

四,、基礎(chǔ)配筋驗(yàn)算

1、基礎(chǔ)彎距計(jì)算

基礎(chǔ)X向彎矩：

MⅠ=(b-B)2pxl/8=(5.3-1.6)2×63.276×5.3/8=573.888kN·m

基礎(chǔ)Y向彎矩：

MⅡ=(l-B)2pyb/8=(5.3-1.6)2×63.276×5.3/8=573.888kN·m

2,、基礎(chǔ)配筋計(jì)算

(1),、底面長(zhǎng)向配筋面積

αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=573.888×106/(1×11.9×5.3×1000×(1.2×1000)2)=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)=573.888×106/(0.997×1.2×1000×300)=1599.202mm2

基礎(chǔ)底需要配筋：

A1=max(AS1,，ρbh0)=max(1599.202，0.0015×5.3×1000×1.2×1000=9540)=max(1599.202,9540)=9540mm2

a1為鋼筋間距

As1'=(πd12/4)(b/a1+1)=3.1415×222/4×(5.3×1000/160+1)=12971.646

基礎(chǔ)底長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋：As1'=12971.646mm2≥A1=9540mm2

滿(mǎn)足要求

(2),、底面短向配筋面積

αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=573.888×106/(1×11.9×5.3×1000×(1.2×1000)2)=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)=573.888×106/(0.997×1.2×1000×300)=1599.202mm2

基礎(chǔ)底需要配筋：

A2=max(AS2,，ρlh0)=max(1599.202，0.0015×5.3×1000×1.2×1000=9540)=max(1599.202,9540)=9540mm2

a2為鋼筋間距

As2'=(πd22/4)(l/a2+1)=3.1415×222/4×(5.3×1000/160+1)=12971.646

基礎(chǔ)底短向?qū)嶋H配筋：AS2'=12971.646mm2≥A2=9540mm2

滿(mǎn)足要求

(3),、頂面長(zhǎng)向配筋面積

基礎(chǔ)頂長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋：

AS3'=3.1415×222/4×(5.3×1000/160+1)=12971.646mm2≥0.5AS1'=12971.646×0.5=6485.823mm2

滿(mǎn)足要求

(4),、頂面短向配筋面積

基礎(chǔ)頂短向?qū)嶋H配筋：

AS4'=3.1415×222/4×(5.3×1000/160+1)=12971.646mm2≥0.5AS2'=12971.646×0.5=6485.823mm2