天然塔吊基础计算书.doc

1、天然基础计算书一、参数信息塔吊型号 :QTZ63，塔吊起升高度 H=101m，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:=0m，自重 F1=450.8fkN ，基础承台厚度 h=1.65m，最大起重荷载 F2=60fkN，基础承台宽度 Bc=5m，钢筋级别 : 级钢。二、基础最小尺寸计算1. 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

2、范。应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.000 ；(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1.570MPa； 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/mm 2 范围内，取 2500.000 ；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h /2

3、 处板垂直截面o的最不利周长；这里取（塔身宽度+ho） 4=9.600m；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 s2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

4、, 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=200.000kN时，得 ho1 =0.800m；塔吊基础对基脚的最大拔力 F=200.000kN时，得 ho2 =0.800m；解得最小厚度 H o=ho1+ho2 +0.05=1.650m；实际计算取厚度为 :Ho=1.650m。2. 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(450.800+60.000)=612.960kN ；G 基础自重与基础上面的土的自重，G=

5、1.2（ 25BcBc Hc+m BcBcD）=1.2 (25.0 BcBc 1.650+20.000 BcBc0.000) ；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=1.4630.000=882.000kN.m。解得最小宽度 Bc=3.174m，实际计算取宽度为Bc=5.000m。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

6、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 BcBcHc+m BcBcD) = 1237.500kN；m土的加权平均重度Bc基础底面的宽度，取Bc=5.000m；W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=20.833m3；M 倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩， M=1.4 630.000=882.000kN.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)=5.000/2-882.000/(612.960+1237.500)=2.023m。经过计算得到 :无附着的最大压力设计值Pmax =(

7、612.960+1237.500)/5.0002+882.000/20.833=116.354kPa ；无附着的最小压力设计值Pmin =(612.960+1237.500)/5.0002-882.000/20.833=31.682kPa ；有附着的压力设计值P=(612.960+1237.500)/5.0002 =74.018kPa；偏心矩较大时压力设计值 P kmax =2(612.960+1237.500)/(3 5.000 2.023)=121.940kPa 。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计算公式如下 :GB 50007-2002第5.2.3条

8、。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 220.000kN/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 5.000m；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0.000m；解得地基承载力设计值：fa=212.000kPa ；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=212.0

9、00kPa ；地基承载力特征值 fa 大于最大压力设计值 Pmax=116.354kPa，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=121.940kPa，满足要求！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

10、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 A上的地基土净反力设计值。l则，

11、hp -受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.929 ；ft-混凝土轴心抗拉强度设计值，取 f =1.570MPa；tam -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度 :am=1.600+(1.600+21.650)/2=3.250m ；ho -承台的有效高度，取h o=1.600m；Pj -最大压力设计值，取P j =121.940KPa；Fl -实际冲切承载力：Fl=121.940 (5.000+4.900)(5.000-4.900)/2)/2=30.180kN。其中 5.000 为基础宽度， 4.900= 塔身宽度 +2h；允许冲切力： 0.7 0.929 1.570 3.250 103 1

12、.600 103=5310001.667N=5310.002kN；实际冲切力小于允许冲切力设计值，所以能满足要求！六、承台配筋计算1. 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 -a1 -Pmax -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；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=1.700m；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121.940kN/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=121.

13、940 (3 1.600-1.700)/(31.600)=78.753kPa ；G-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1237.500kN/m2 ；l -基础宽度，取 l=5.000m ；a -塔身宽度，取 a=1.600m；a -截面 I - I在基底的投影长度 ,取a=1.600m 。经过计算得 MI=1.700 2 (2 5.000+1.600) (121.940+78.753-2 1237.500 /5.000 2)+(121.940-78.753) 5.000/12=336.099kN.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 :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 =1.000；fc -混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.700kN/m 2 ；ho-承台的计算高度， h =1.600m。o经过计算得： s=336.099 106 /(1.000 16.700 5.000