塔吊天然基础计算书
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;
P
j ──最大压力设计值,取 P
j
=97.01kPa;
F
l
──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;
1
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。