塔吊基础计算书.doc

塔机基础计算书一、参数信息塔吊型号 :QTZ63C（5510），塔吊起升高度 H=40.00m， 塔吊倾覆力矩 M=1552kN.m，混凝土强度等级 :C35， 塔身宽度 B=1.6m，最大起重荷载 F2=60kN 自重 F1=456kN，基础承台厚度 h=1.35m， 基础承台宽度 Bc=5.00m，二、塔吊基础承载力计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第 5.2 条承载力计算。计算模型简图如下图所示：当不考虑附着时的基础设计值计算公式： Pmax=F+GBc2+MW Pmin=F+GBc2-MW当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：Pkmax=2F+G3Bca式中 F 塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载F=（F1+ F2） 1.2=619.2kN ；（恒载系数取 1.2 ）G 基础自重与基础上面的土的自重：G=1.2x25.0xBcxBcxHc =750kN /907.5 kN ；（恒载系数取 1.2）Bc基础底面的宽度，取Bc=5.00m/5.5m；W基础底面的抵抗矩,W= B c BcBc/6=20.83m3/27.7 m3 ；M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩M=1.41552 =2172.80kN.m；（安全系数取 1.4 ）a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m) ，按下式计算：a= Bc / 2 - M / (F + G)=5/2-2172.8/(612.96+750)=0.906ma= Bc / 2 - M / (F + G)=5.5/2-2172.8/(612.96+907.5)=1.32 m 。经过计算得到 : 无附着的最大压力设计值Pmax=(612.96+750)/52+2172.8/20.83=158.83kPa ； Pmax=(612.96+907.5)/5.52+2172.8/27.7=128.7kPa;2无附着的最小压力设计值Pmin=(612.96+750)/ 52-2172.8/20.83=-49.79kPa;Pmin=(612.96+907.5)/ 5.52-2172.8/27.7=-28.18kPa；偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2 x(612.96+750)/(350.906)=200.58kPa。Pkmax=2 x(612.96+907.5)/(35.5 1.32)=139.6kPa 。三、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 :fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)fa-修正后的地基承载力特征值(kN/m2) ；fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取150.000kN/m2（可塑红粘土）；4100KN/m2（中风化岩）不需要验算；b、d- 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数; b=0.15 ， d=1.4 ；- 基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；b-基础底面宽度 (m) ，当基宽小于 3m按 3m取值，大于 6m按6m取值，取 6 m；m- 基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；d-基础埋置深度 (m) 取 0.90m； 解得地基承载力设计值：fa=168.70kPa ；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=168.70kPa ；地基承载力特征值fa 大于有附着时压力设计值Pmax=54.52.58kPa，满足要求。地基承载力特征值1.2 fa 小于于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=139.6kPa，满足要求。根据地勘报告及基础承载力验算可以得出以下结论：塔吊位置强风化岩基础承载力大于等于500KPa, 该塔吊位置为强风化岩。根据塔吊基础的设计要求： 5m宽基础的地基承载力为461KPa，该塔吊地基基础满足要求，塔吊承台平面顶标高低于底板顶标高30cm；塔吊基础埋深度1.0m。四、基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002 第 8.2.7条。验算公式如下 :FI=0.7hpftamh0式中hp -受冲切承载力截面高度影响系数，当h 不大于 800mm时，hp 取 1.0. 当 h 大于等于 2000mm时，hp 取 0.9 ，其间按线性内插法取用； ft -混凝土轴心抗拉强度设计值；ho -基础冲切破坏锥体的有效高度；am -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；at -冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；ab -冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承 载力时， 取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。pj -扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；Al -冲切验算时取用的部分基底面积Fl -相应于荷载效应基本组合时作用在Al 上的地基土净反力设计值。则， hp -受冲切承载力截面高度影响系数，取hp=0.95 ；ft -混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57MPa ；am -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:am=( at+ ab)/2am=1.60+(1.60 +21.0)/2=2.6m;ho -承台的有效高度，取ho=0.9m；Pj -最大压力设计值，取Pj=158.83KPa ；Fl -实际冲切承载力：Fl=158.83(5.0+3.4) (5.0-3.4)/2)/2=533.67kN。Fl=158.83 (5.5+3.4) (5.5-3.4)/2)/2=1384.27kN。其中 5.0/5.5为基础宽度， 3.4= 塔身宽度 +2h；允许冲切力： 0.7 0.95 1.57 2880.00 900.00=2706177.6N=2703.2kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求。五、承台配筋计算1、抗弯计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011 第 8.2.7条。计算公式如下 :式中： MI -任意截面 I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a1 -任意截面 I-I至基底边缘最大反力处的距离取 a1=(Bc-B)/2(5.00-1.60)/2=1.7m/1.85m；Pmax -相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取 158.83kN/m2；P-相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；P=158.83(3 1.60-1.7)/(31.60)=102.58kPa ；G-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取750kN/m2；l -基础宽度，取 l=5. 0m ；a -塔身宽度，取 a=1.60m；a -截面 I - I在基底的投影长度 , 取 a=1.60m 。经过计算得MI=1.72 (25.0+1.60)(158.83+102.58-2750/5.02) +(158.83-102.58) 5.0/12=630.41kN.m。MI=1.852 (25.5+1.60)(158.83+102.58-2907.5/5.52) +(158.83-102.58) 5.5/12=630.41kN.m/812 kN.m。2、配筋面积计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002 第 8.7.2条。公式如下 : As=Msh0fy式中， l -当混凝土强度不超过C50时， l 取为 1.0, 当混凝土强度等级为C80 时，取为 0.94, 期间按线性内插法确定，取l =1.00 ；fc -混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2 ；ho -承台的计算高度，ho=1.3m。经过计算得： s=630.41 106 /(1.0016.70 5.0 103(1.3103 )2)=0.0045 ； s=812106/ (1.00 16.70 5. 5103 (1.3103)2)=0.005=1-(1-20.0045)0.5=0.0045 ；=1-(1-20.005)0.5 =0.005s=1-0.0045/2=0.997； s=1-0.005/2=0.997As=630.4110