塔吊天然基础计算书

一、参数信息

塔吊型号：QTZ40，自重(包括压重)F 1=168.560kN ，最大起重荷载F 2=40.000kN ，塔吊倾覆力距M=400.000kN.m ，塔吊起重高度H=40～60m ，塔身宽度B=1.45～1.85m ，混凝土强度等级:C35，基础埋深D=1.200m ，基础最小厚度h=1.2m ，

基础最小宽度Bc=4.600m ，

二、基础最小尺寸计算

基础的最小厚度H=1.2m

基础的最小宽度B c =4.600m

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: B C

B C B M

h F

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=1.2×208.56=250.27kN；

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)=3359.23kN；

Bc──基础底面的宽度，取Bc=7.200m；

W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6= 62.21m3；

M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M= 1.4×400.000=560.000kN.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=7.200/2-(560.000/(250.27+3359.23))=3.445。

经计算得：

无附着的最大压力设计值 P max= (250.27+3359.23)/7.200^2+560.000/62.21=78.63kpa

无附着的最小压力设计值 P min= (250.27+3359.23)/7.200^2-560.000/62.21=60.63kpa

有附着的压力设计值 P= (250.27+3359.23)/7.200^2=69.63kpa

偏心距较大时压力设计值 pkmax

Pkmax= 2(250.27+3359.23)/(3×7.200×3.445)=97.01kpa

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160.00kN/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7.200m；

d──基础埋深度,取1.200m。

解得地基承载力设计值 fa=169.20kPa

实际计算取的地基承载力设计值为:fa=169.20 kPa

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=97.01kpa,满足要求。

地基承力特征值fa大于最大压力设计值pmax=78.63kpa;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；

f t──混凝土轴心抗拉强度设计值，取 f t=1.57kPa；

a m──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

a m=(2.500+[2.500+2×1.2)]/2=3.70m；

h0──承台的有效高度，取 h0=1.15m；

j ──最大压力设计值，取 P

=97.01kPa；

──实际冲切承载力：

F l=97.01×(7.200+4.80)×1.20/2=698.47kN。

允许冲切力：0.7×0.97×1.57×3700.00×1150.00=4535960.00n=4535.96kn

实际冲切力小于允许冲切力设计值，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:

式中 a1──截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=2.35 m；

P──截面I-I处的基底反力:

P=97.01×(3×2.500-2.35)/(3×2.500)=66.61kPa；

a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=2.50 m。

经过计算得

M=1/12×2.35×^2[(2×7.200+2.50)×(97.01+66.61-2×3359.23/7.200^2)+(97.01-66.61)×7. 200]=365.32kN.m。

2、配筋面积计算,公式如下:

依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第7.2条。

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，

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=365.32×1000000/(0.002×16.7×7.200×1.15×1.15×1000000=0.002 =1 -(1 -2×0.002)^0.5 =0.002

s=1 -0.002/2=0.999

As=365320000.00/(0.999×1.15×1000×210)=1514.23mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:12960.000 mm2。

故取 As=12960.00mm2。