塔吊天然基础的计算书202020

塔吊天然基础的计算书

一、参数信息

塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=600kN， 最大起重荷载F2=60.0kN， 塔吊倾覆力距M=159.11kN.m， 塔吊起重高度H=60.0m， 塔身宽度B=1.5m， 混凝土强度等级:C35， 基础埋深D=5m， 基础承台厚度h=1.2m， 基础承台宽度Bc=6m。 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：

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。 计算方案：当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将h01从0.8m开始，每增加0.01m，至到满

足上式,解出一个h01；当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个h02，最后h01与

h02相加，得到最小厚度H。经过计算得到：

塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时，得h01=0.80m； 塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得h02=0.80m； 解得最小厚度 Hc=h01+h02+0.05=1.65m； 实际计算取厚度为:Hc=1.20m。 2． 最小宽度计算

建议保证基础的偏心距小于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=1.2×660.00=792.00kN；

G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D) =152.97kN；

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×159.11=222.75kN.m。

解得最小宽度 Bc=0.95m，且还应该满足:Bc>=2h+B=3.90m。 实际计算取宽度为 Bc=6.00m。 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：

当考虑偏心距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=1.2×660.00=792.00kN；

G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D) =5616.00kN；

Bc──基础底面的宽度，取Bc=6.00m；

W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=36.00m3；

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×159.11=222.75kN.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： 经过计算得到:

无附着的最大压力设计值

Pmax=(792.00+5616.00)/6.002+222.75/36.00=184.19kPa 无附着的最小压力设计值

Pmin=(792.00+5616.00)/6.002-222.75/36.00=171.81kPa

有附着的压力设计值 P=(792.00+5616.00)/6.002=178.00kPa 偏心距较大时压力设计值 Pkmax=2×(792.00+5616.00)/(3×6.00×2.97)=240.12kPa

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:

a=6.00/2-222.75/(792.00+5616.00)=2.97m。

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145.00kN/m2；

b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.15； d──基础埋深地基承载力修正系数，取1.40；

──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5.00m。

解得地基承载力设计值 fa=280.00kPa

实际计算取的地基承载力设计值为:fa=280.00kPa

地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=184.19kPa，满足要求！ 地基承载力特征值1.2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=240.12kPa，满足要求！

五、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，取

hp=0.97；

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa； am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[1.50+(1.50 +2×1.15)]/2=2.65m； h0──承台的有效高度，取 h0=1.15m； Pj──最大压力设计值，取 Pj=240.12kPa； Fl──实际冲切承载力： 允许冲切力：

0.7×0.97×1.57×2650.00×1150.00=3237562.42N=3237.56kN 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

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:

P──截面I-I处的基底反力:

Fl=240.12×(6.00+3.80)×1.10/2=1294.22kN。

式中 a1──截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=2.25m；

P=240.12×(3×1.50-2.25)/(3×1.50)=120.06kPa； a──截面I-I在基底的投影长度,取 a=1.50m。

经过计算得 M=2.252×[(2×6.00+1.50)×(240.12+120.06-2×5616.00/6.002)+(240.12-120.06)×6.00]/12 =578.26kN.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 式中 为C80时，

1取为0.94,期间按线性内插法确定；

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

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=578.26×106/(1.00×16.70×6.00×103×1150.002)=0.004

=1-(1-2×0.004)0.5=0.004

s=1-0.004/2=0.998

As=578.26×106/(0.998×1150.00×300.00)=1679.79mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:10800mm2。 故取 As=10800mm2。