QTZ40塔吊基础计算书

根据现场情况，塔机基础采用基础，底面尺寸为5.0×5.0米，高度1.35米塔机基础埋深2.5米，配筋○20@130双层双向，“S”形○14@500，梅花形布置，混凝土标号C35,承台底设100厚C15混凝土垫底基础四周用M10水泥砂浆砌筑240厚标准砖挡土墙至室外地坪。塔机基础中心到基坑距离约3.5米。

一. 参数信息

    塔吊型号:QTZ63,          自重(包括压重)F1=258.80kN，   最大起重荷载F2=40.00kN，

    塔吊倾覆力距M=544.00kN.m，   塔吊起重高度H=20.00m，        塔身宽度B=1.40m，

    混凝土强度等级:C35，         基础埋深D=2.50m，             基础最小厚度h=1.35m，

    基础最小宽度Bc=5.00m，

二. 基础最小尺寸计算

    基础的最小厚度取:H=1.35m

    基础的最小宽度取:Bc=5.00m

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:

        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=1.2×298.8=358.56kN；

        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) =2512.50kN；

        Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.00m；

        W──基础底面的抵抗矩，W=0.118Bc×Bc×Bc=14.75m3；

        M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×544.00=761.60kN.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=5.00/2-761.60/(358.56+2512.50)=2.23m。

    经过计算得到:

        无附着的最大压力设计值 Pmax=(358.56+2512.50)/5.002+761.60/14.75=166.48kPa

        无附着的最小压力设计值 Pmin=(358.56+2512.50)/5.002-761.60/14.75=63.21kPa

        有附着的压力设计值 P=(358.56+2512.50)/5.002=114.84kPa

        偏心距较大时压力设计值 Pkmax=2×(358.56+2512.50)/(3×5.00×2.23)=171.30kPa

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105.00kN/m2；

        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5.00m；

        d──基础埋深度,取2.50m。

        解得地基承载力设计值  fa=177.00kPa

        实际计算取的地基承载力设计值为:fa=177.00kPa

        地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=166.48kPa，满足要求！

        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=171.3kPa，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=0.95；

        ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa；

        am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

            am=[1.40+(1.40 +2×1.35)]/2=2.75m；

        h0──承台的有效高度，取 h0=1.3m；

        Pj──最大压力设计值，取 Pj=171.30kPa；

        Fl──实际冲切承载力：

            Fl=171.30×(5.00+4.10)×0.45/2=350.74kN。

    允许冲切力：

        0.7×0.95×1.57×2750×1300=3732478.75N=3732.48kN

        实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

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=1.80m；

         P──截面I-I处的基底反力:

            P=171.30×(3×1.40-1.80)/(3×1.40)=97.kPa；

         a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.40m。

    经过计算得 M=1.802×[(2×5.00+1.40)×(171.30+97.-2×2512.50/5.002)+(171.30-97.)×5.00]/12

               =308.98kN.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，

               1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=308.98×106/(1.00×16.70×5.00×103×13002)=0.002

               =1-(1-2×0.002)0.5=0.002

               s=1-0.002/2=0.999

               As=308.98×106/(0.999×1300×210.00)=1133.04mm2。

    由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:10125mm2。

    故取 As=10125mm2。

此计算书根据塔吊自重及土层报告计算，具体情况由项目部具实确定。

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