1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=287kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=6×6×(1.2×25+6×17)=4752kN 承台受浮力:Flk=6×6×0.70×10=252kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=46.6kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×.35×1.5=0.45kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.45×100=44.80kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×44.80×100=2240.00kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×.35=1.27kN/m2
=1.2×1.27×.35×1.5=0.80kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.80×100=79.99kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×79.99×100=3999.46kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-191.28+0.9×(490+2240.00)=2265.72kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-191.28+3999.46=3808.18kN.m
三. 地基承载力计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算。
11
塔机工作状态下: 当轴心荷载作用时:
=(287+46.6+4500)/(6×6)=134.27kN/m2 当偏心荷载作用时:
=(287+46.6+4500)/(6×6)-2×(2265.72×1.414/2)/36.00 =45.27kN/m2 由于 Pkmin≥0 所以按下式计算Pkmax:
=(287+46.6+4500)/(6×6)+2×(2265.72×1.414/2)/36.00 =223.26kN/m2 塔机非工作状态下: 当轴心荷载作用时:
=(287+4500)/(6×6)=139.97kN/m2 当偏心荷载作用时:
=(287+4500)/(6×6)-2×(3808.18×1.414/2)/36.00 =-16.60kN/m2 由于 Pkmin<0 所以按下式计算Pkmax:
=(3808.18+79.99×1.2)/(287.00+4500.00)=0.82m≤0.21b=1.26m满足要求!
=3-0.58=2.42m
=(287+4500.00)/(3×2.42×2.42) =271.70kN/m2
四. 地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。 计算公式如下:
其中 fa──修正后的地基承载力特征值(kN/m2); fak──地基承载力特征值,取500.00kN/m2;
12
──基础宽度地基承载力修正系数,取0.30; d──基础埋深地基承载力修正系数,取1.50; ──基础底面以下土的重度,取20.00kN/m3; γm──基础底面以上土的重度,取20.00kN/m3; b──基础底面宽度,取6.00m; d──基础埋深度,取0.00m。
解得修正后的地基承载力特征值 fa=503.00kPa 实际计算取的地基承载力特征值为:fa=503.00kPa
轴心荷载作用:由于 fa≥Pk=134.27kPa 所以满足要求! 偏心荷载作用:由于1.2×fa≥Pkmax=271.70kPa 所以满足要求!
五. 承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。 1. 抗弯计算,计算公式如下:
b
式中 a1──截面I-I至基底边缘的距离,取 a1=2.25m; a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.50m。 P──截面I-I处的基底反力;
工作状态下:
P=(6-2.25)×(223.26-45.27)/6+45.27=156.51kN/m2;
M=2.252×[(2×6+1.5)×(1.35×223.26+1.35×156.51-2×1.35×4500.00/62)
+(1.35×223.26-1.35×156.51)×6]/12 =1225.87kN.m 非工作状态下:
P=271.70×(32.42-2.25)/(3×2.42338775632645)=187.62kN/m2;
M=2.252×[(2×6+1.5)×(1.35×271.70+1.35×187.62-2×1.35×4500/62) +(1.35×271.70-1.35×187.62)×6]/12 =2003.02kN.m
2. 配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002
13
式中1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时, 1取为0.94,期间按线性内插法确定; fc──混凝土抗压强度设计值; h0──承台的计算高度。
经过计算得s=2003.02×106/(1.00×16.70×6.00×103×11502)=0.0151 =1-(1-2×0.0151)0.5=0.0152 s=1-0.0152/2=0.992
As=2003.02×106/(0.9924×1150×300.00)=5850.41mm2。
六. 地基变形计算
规范规定:当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验,且黏性土
的状态不低于可塑(液性指数IL不大于0.75)、砂土的密实度不低于稍密时,可不进行塔机基础的天然地基
变形验算,其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。
14
附图
15