QTZ63塔吊天然基础计算书

QTZ63QTZ63 塔吊天然基础计算书塔吊天然基础计算书 新建厂房 办公楼工程 属于框架结构 地上 7 层 建筑高度 22 80m 标准层层高 3 20m 总建筑面积 7289 65 平方米 总工期 300 天 施工单位 建设工程有限公司 本工程由无锡 房地产开发有限公司投资 无锡市 研究院设 计 无锡市 地质勘察 工程监理公司监理 建设工程 有限公司组织施工 由 担任项目经理 担任技术负责人 一 参数信息一 参数信息 塔吊型号 QTZ63 塔吊起升高度 H 110 00m 塔吊倾覆力矩 M 630fkN m 混凝土强度等级 C35 塔身宽度 B 1 6fm 基础以上土的厚度 D 2 00m 自重 F1 450 8fkN 基础承台厚度 h 1 45m 最大起重荷载 F2 60fkN 基础承台宽度 Bc 5 75m 钢筋级别 II 级钢 二 基础最小尺寸计算二 基础最小尺寸计算 1 1 最小厚度计算最小厚度计算 依据 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 第 7 7 条受冲切承载力计算 根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力 按照下式进行抗冲切计 算 7 7 1 2 其中 F 塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力 其它参数参照规范 应按下列两个公式计算 并取其中较小值 取 1 00 7 7 1 2 7 7 1 3 1 局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数 2 临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数 h 截面高度影响系数 当 h 800mm 时 取 h 1 0 当 h 2000mm 时 取 h 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 取 16 70MPa pc m 临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权 平均值 其值 宜控制在 1 0 3 5N mm2范围内 取 2500 00 um 临界截面的周长 距离局部荷载或集中反力作用面积周边 ho 2 处板垂直截面的 最不利周长 这里取 塔身宽度 ho 4 9 60m ho 截面有效高度 取两个配筋方向的截面有效高度的平均值 s 局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比 值 s 不宜 大于 4 当 s 2 时 取 s 2 当面积为圆形时 取 s 2 这里取 s 2 s 板柱结构中柱类型的影响系数 对中性 取 s 40 对边柱 取 s 30 对角柱 取 s 20 塔吊计算都按照中性柱取值 取 s 40 计算方案 当 F 取塔吊基础对基脚的最大压力 将 ho1从 0 8m 开始 每增加 0 01m 至到满足上式 解出一个 ho1 当 F 取塔吊基础对基脚的最大拔力时 同理 解出一个 ho2 最 后 ho1与 ho2相加 得到最小厚度 hc 经过计算得到 塔吊基础对基脚的最大压力 F 200 00kN 时 得 ho1 0 80m 塔吊基础对基脚的最大拔力 F 200 00kN 时 得 ho2 0 80m 解得最小厚度 Ho ho1 ho2 0 05 1 65m 实际计算取厚度为 Ho 1 45m 2 2 最小宽度计算最小宽度计算 建议保证基础的偏心矩小于 Bc 4 则用下面的公式计算 其中 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 1 2 450 80 60 00 612 96kN G 基础自重与基础上面的土的自重 G 1 2 25 Bc Bc Hc m Bc Bc D 1 2 25 0 Bc Bc 1 45 20 00 Bc Bc 2 00 m 土的加权平均重度 M 倾覆力矩 包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩 M 1 4 630 00 882 00kN m 解得最小宽度 Bc 1 00m 实际计算取宽度为 Bc 5 75m 三 塔吊基础承载力计算三 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 计算简图 当不考虑附着时的基础设计值计算公式 当考虑附着时的基础设计值计算公式 当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式 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 304 30kN G 基础自重与基础上面的土的自重 G 1 2 25 0 Bc Bc Hc m Bc Bc D 3025 22kN m 土的加权平均重度 Bc 基础底面的宽度 取 Bc 5 750m W 基础底面的抵抗矩 W Bc Bc Bc 6 31 685m3 M 倾覆力矩 包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩 M 1 4 630 00 882 00kN m 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 5 750 2 882 000 612 960 3025 219 2 633m 经过计算得到 无附着的最大压力设计值 Pmax 612 960 3025 219 5 7502 882 000 31 685 137 876kPa 无附着的最小压力设计值 Pmin 612 960 3025 219 5 7502 882 000 31 685 82 203kPa 有附着的压力设计值 P 612 960 3025 219 5 7502 110 039kPa 偏心矩较大时压力设计值 Pkmax 2 612 960 3025 219 3 5 750 2 633 160 230kPa 四 地基基础承载力验算四 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 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 145 000kN m2 b d 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数 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 5 750m 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 2 000m 解得地基承载力设计值 fa 195 250kPa 实际计算取的地基承载力设计值为 fa 170 000kPa 地基承载力特征值 fa 大于最大压力设计值 Pmax 137 876kPa 满足要求 地基承载力特征值 1 2 fa 大于偏心矩较大时的压力设计值 Pkmax 160 230kPa 满足要求 五 基础受冲切承载力验算五 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 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 即塔身宽度 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 1 60 1 60 2 1 45 2 3 05m ho 承台的有效高度 取 ho 1 40m Pj 最大压力设计值 取 Pj 160 23KPa Fl 实际冲切承载力 Fl 160 23 5 75 4 50 5 75 4 50 2 2 513 24kN 其中 5 75 为基础宽度 4 50 塔身宽度 2h 允许冲切力 0 7 0 95 1 57 3050 00 1400 00 4438540 46N 4438 54kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值 所以能满足要求 六 承台配筋计算六 承台配筋计算 1 1 抗弯计算抗弯计算 依据 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 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 当墙体材料 为混凝土时 取 a1 b 即取 a1 2 08m 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 160 23kN 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 160 23 3 1 60 2 08 3 1 60 90 96kPa G 考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重 取 3025 22kN m2 l 基础宽度 取 l 5 75m 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 2 082 2 5 75 1 60 160 23 90 96 2 3025 22 5 752 160 23 90 96 5 75 12 463 44kN m 2 2 配筋面积计算配筋面积计算 依据 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 第 8 7 2 条 公式如下 式中 l 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 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