塔吊基础计算书 (2)

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

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=1424.6kN

2) 基础以及覆土自重标准值

G k=7.5×7.5×1.8×25=2531.25kN

承台受浮力：F lk=7.5×7.5×55.30×10=31106.25kN

3) 起重荷载标准值

F qk=200kN

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)

=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2

=1.2×0.34×0.35×2=0.28kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

F vk =q

sk

×H=0.28×62=17.52kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

M sk=0.5F vk×H=0.5×17.52×62=543.01kN.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=0.30kN/m2)

=0.8×0.7×1.95×1.54×0.3=0.50kN/m2

=1.2×0.50×0.35×2=0.42kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

F vk=q sk×H=0.42×62=26.27kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

M sk=0.5F vk×H=0.5×26.27×62=814.51kN.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=-4658.7+0.9×(3840+543.01)=-713.99kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

M k=-4658.7+814.51=-3844.19kN.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：

=(1424.6+200+-28575)/(7.5×7.5)=-479.12kN/m2

当偏心荷载作用时：

=(1424.6+200+-28575)/(7.5×7.5)-2×(713.99×1.414/2)/70.31

=-493.48kN/m2

由于 P kmin<0 所以按下式计算P kmax：

=(713.99+17.52×1.8)/(1424.6+200+-28575.00)=-0.03m≤0.25b=1.88m工作状态地基承载力满足要求!

=3.75--0.02=3.77m

=(1424.6+200+-28575.00)/(3×3.77×3.77)

=-632.21kN/m2

塔机非工作状态下：

当轴心荷载作用时：

=(1424.6+-28575)/(7.5×7.5)=70.33kN/m2

当偏心荷载作用时：

=(1424.6+-28575)/(7.5×7.5)-2×(3844.19×1.414/2)/70.31

=-559.98kN/m2

由于 P kmin<0 所以按下式计算P kmax：

=(3844.19+26.27×1.8)/(1424.60+-28575.00)=-0.14m≤0.25b=1.88m非工作状态地基

承载力满足要求!

=3.75--0.10=3.85m

=(1424.6+-28575.00)/(3×3.85×3.85)

=-610.14kN/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=350.00kPa

轴心荷载作用：由于 f a≥P k=-479.12kPa，所以满足要求！

偏心荷载作用：由于1.2×f a≥P kmax=-610.14kPa，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=2.75m；

a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=2.00m。

P──截面I-I处的基底反力；

工作状态下：

P=-632.21×(33.77-2.75)/(3×3.77)=-478.47kN/m2；

M=2.752×[(2×7.5+2)×(1.35×-632.21+1.35×-478.47-2×1.35×-28575.00/7.52)+(1.35×-632.21-1.35×-478.47)×7.5]/12

=-2350.46kN.m

非工作状态下：

P=-610.14×(33.85-2.75)/(3×3.85133472073246)=-464.92kN/m2；

M=2.752×[(2×7.5+2)×(1.35×-610.14+1.35×-464.92-2×1.35×-28575/7.52)+(1.35×-610.14-1.35×-464.92)×7.5]/12

=-1694.46kN.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=-1694.46×106/(1.00×16.70×7.50×103×17502)=-0.004

η=1-(1-2×-0.004)0.5=-0.004

γs=1--0.004/2=1.002

A s=-1694.46×106/(1.002×1750×360.00)=-2683.71mm2。

实际选用钢筋为：钢筋直径25.0mm，钢筋间距为200mm,

实际配筋面积为A s0 = 3.14×252/4 × Int(7500/200)=18162mm2

实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!

推荐参考配筋方案为：钢筋直径为25.0mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为18408mm2

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，