塔吊天然基础的计算书
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附件一
QTZ80(TC5610-6)塔吊天然基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号:QTZ80（TC5610-6）塔机自重标准值:Fk1=464.10kN 起重荷载标准值:Fqk=58.8kN塔吊最大起重力矩:M=1335kN.m 塔吊计算高度:H=45.9m塔身宽度:B=1.6m
承台混凝土等级:C30
非工作状态下塔身弯
矩:M=1552kN.m
钢筋级别:HRB400地基承载力特征值:350kPa
承台宽度:Bc=6m承台厚度:h=1.35m
计算简图:
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
F k1=464.1kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=6×6×1.35×25=1215kN
3) 起重荷载标准值
F qk=58.8kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.59×1.95×1.349×0.2=0.67kN/m2
=1.2×0.67×0.35×1.6=0.45kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.45×45.9=20.64kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×20.64×45.9=473.73kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.63×1.95×1.349×0.35=1.20kN/m2
=1.2×1.20×0.35×1.6=0.81kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.81×45.9=37.03kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×37.03×45.9=849.88kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1552+0.9×(-1335+473.73)=776.85kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1552+849.88=2401.88kN.m
三. 地基承载力计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算。
塔机工作状态下：
当轴心荷载作用时：
=(464.1+58.8+1215)/(6×6)=48.28kN/m2
当偏心荷载作用时：
=(464.1+58.8+1215)/(6×6)-2×(776.85×1.414/2)/36.00
=17.76kN/m2
由于 P kmin≥0 所以按下式计算P kmax：
=(464.1+58.8+1215)/(6×6)+2×(776.85×1.414/2)/36.00
=78.79kN/m2
塔机非工作状态下：
当轴心荷载作用时：
=(464.1+1215)/(6×6)=46.64kN/m2
当偏心荷载作用时：
=(464.1+1215)/(6×6)-2×(2401.88×1.414/2)/36.00
=-47.70kN/m2
由于 P kmin<0 所以按下式计算P kmax：
=
(2401.88+37.03×1.35)/(464.10+1215.00)=1.46m≤0.25b=1.50m非工作状态地基承载力满足要求!
=3-1.03=1.97m
=(464.1+1215.00)/(3×1.97×1.97)
=144.57kN/m2
四. 地基基础承载力验算
修正后的地基承载力特征值为:f a=570.00kPa
轴心荷载作用：由于 f a≥P k=48.28kPa，所以满足要求！
偏心荷载作用：由于1.2×f a≥P kmax=144.57kPa，所以满足要求！
五. 承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.2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=2.20m；
a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.60m。
P──截面I-I处的基底反力；
工作状态下：
P=(6-2.20)×(78.79-17.76)/6+17.76=56.41kN/m2；
M=2.202×[(2×6+1.6)×(1.35×78.79+1.35×56.41-
2×1.35×1215.00/62)+(1.35×78.79-1.35×56.41)×6]/12
=574.43kN.m
非工作状态下：
P=144.57×(31.97-2.20)/(3×1.96761774150515)=90.69kN/m2；M=2.202×[(2×6+1.6)×(1.35×144.57+1.35×90.69-
2×1.35×1215/62)+(1.35×144.57-1.35×90.69)×6]/12
=1530.28kN.m
2. 配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010
式中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
α1取为0.94,期间按线性内插法确定；
f c──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度。
经过计算得:
αs=1530.28×106/(1.00×14.30×6.00×103×13002)=0.011
ξ=1-(1-2×0.011)0.5=0.011
γs=1-0.011/2=0.995
A s=1530.28×106/(0.995×1300×360.00)=3287.26mm2。
最小配筋率取0.15%，
则最小配筋A smin = 6000×1350×0.15% = 12150.00mm2
所以，最小配筋面积A s = 12150.00mm2
六. 地基变形计算
规范规定：当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。