QTZ80塔吊基础天然基础计算书.doc

QTZ80塔吊天然基础的计算书（一）计算依据1.建筑桩基技术规范JGJ94-2008；2.混凝土结构设计规范(GB50010-2002)；3.建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）；4.南明区大健康欧美医药园项目岩土工程勘察报告；5.QTZ80塔式起重机使用说明书；6.建筑、结构设计图纸；7.简明钢筋混凝土结构计算手册。（二）参数数据信息塔吊型号：QTZ80（6013） 塔吊起升高度H：150.00m塔身宽度B：1665mm 基础节埋深d：0.00m自重G：596kN（包括平衡重） 基础承台厚度hc：1.40m最大起重荷载Q：60kN 基础承台宽度Bc：6.50m混凝土强度等级：C35 钢筋级别：Q235A/HRB335基础底面配筋直径：25mm 公称定起重力矩Me：800kNm 基础所受的水平力P：80kN标准节长度b：2.80m主弦杆材料：角钢/方钢 宽度/直径c：120mm所处城市：贵州省贵阳市 基本风压0：0.3kN/m2地面粗糙度类别：D类密集建筑群，房屋较高，风荷载高度变化系数z：1.27 。地基承载力特征值fak：147kPa 基础宽度修正系数b：0.3 基础埋深修正系数d：1.5基础底面以下土重度：20kN/m3 基础底面以上土加权平均重度m：20kN/m3（三）塔吊基础承载力作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重：G=596kN（整机重量422+平衡重174）；塔吊最大起重荷载：Q=60kN；作用于塔吊的竖向力：FkGQ59660656kN；2、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处贵州省贵阳市，基本风压为0=0.3kN/m2；查表得：风荷载高度变化系数z=1.27；挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.665+25+(41.6652+52)0.5)0.12/(1.6655)=0.302因为是角钢/方钢，体型系数s=2.402；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.4021.270.3=0.64kN/m2；3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=0.640.3021.6651001000.5=1609kNm；MkmaxMeMPhc8001609801.42521kNm；（四）塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：eMk/（Fk+Gk）Bc/3式中 e偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； Mk作用在基础上的弯矩； Fk作用在基础上的垂直载荷； Gk混凝土基础重力，Gk256.56.51.4=1479kN； Bc为基础的底面宽度；计算得：e=2521/(656+1479)=1.18m 6.5/6.5=1m地面压应力计算：Pk（Fk+Gk）/APkmax2(FkGk)/（3aBc）式中 Fk作用在基础上的垂直载荷； Gk混凝土基础重力； 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： aBc/20.5Mk/（FkGk）6.5/20.5-2521/(656+1479)=3.416m。 Bc基础底面的宽度，取Bc=6.5m；不考虑附着基础设计值：Pk（656+1479）/6.5250.53kPa；Pkmax=2(656+1479)/(33.4166.5)= 69.6kPa；地基承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2002第5.2.3条。计算公式如下: fa = fak+b(b-3)+dm(d-0.5) fa-修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取147.00kN/m2； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；b基础宽度地基承载力修正系数，取0.30；d基础埋深地基承载力修正系数，取1.50； -基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3； b-基础底面宽度(m)，取6.500m； m-基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3； d-基础埋置深度(m) 取1.4m；fa = fak+b(b-3)+dm(d-0.5)=147+0.3*20(6.5-3)+1.5*20(1.4-0.5) =195kPa解得地基承载力设计值：fa=195kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=195kPa；地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=50.53kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=69.6kPa，满足要求！（六）基础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: F1 0.7hpftamho式中 hp -受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp取1.0.当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用；取 hp=0.97； ft -混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa； ho -基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.35m； am -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2； am=1.665+(1.665 +21.35)/2=3.005m； at -冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at1.665m； ab -冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.665 +21.35=4.365m； Pj -扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取 Pj=101.12kPa； Al -冲切验算时取用的部分基底面积；Al=6.50(6.50-4.365)/2=6.939m2 Fl -相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。Fl=PjAl； Fl=101.126.939=701.65kN。允许冲切力：0.70.971.573005.001350.00=4324.62kN Fl= 701.65kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！（七）承台配筋计算1.抗弯计算依据建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）第8.2.7条。计算公式如下:MI=a12(2l+a)(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l/12式中：MI -任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a1 -任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=(Bc-B)/2(6.50-1.665)/2=2.418m； Pmax -相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取101.12kN/m2； P -相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，PPmax（3aal）/3a101.12(31.665-2.418)/(31.665)=52.21kPa； G -考虑荷载分项系数的基础自重，取G=25BcBchc=256.506.501.40=1479kN/m2； l -基础宽度，取l=6.50m； a -塔身宽度，取a=1.665m； a-截面I - I在基底的投影长度, 取a=1.665m。 经过计算得MI=2.4182(26.50+1.665)(101.12+52.21-21479/6.502)+(101.12-52.21)6.50/12=666.78kNm。2.配筋面积计算 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l -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，取l=1.00； fc -混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2； ho -承台的计算高度，ho=1.35m。经过计算得： s=666.78106/(1.0016.76.50103(1.35103)2)=0.00337； =1-(1