QTZ80塔吊天然基础的计算书
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》 （GB50010-2010）；
3. 《建筑结构荷载规范》（ GB 50009-2012）；
4. 《xxxxxX 技术学院北区实训楼工程勘察报告》；
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（ TC6012A-6A ） 塔身宽度 B ：1665mm
自重G: 596kN （包括平衡重） 最大起重荷载 Q ：60kN 混凝土强度等级： C35 基础底面配筋直径： 25mm
公称定起重力矩Me 800kN ? m
标准节长度 b ：2.80m 主弦杆材料：角
钢 / 方钢
所处城市：xx 省 xxx 基 地面粗糙度类D 类密集建筑群，房屋较咼，风荷载咼度变化系数 问
1.27 。
地基承载力特征值 f ak ： 2000kPa
基础宽度修正系数n ： 0.3 基础埋深修正系数n : 1.5
基础底面以下土重度Y 20kN/nf 基础底面以上土加权平均重度丫血
20kN/m 3
（三）塔吊基础承载力作用力的计算
1、塔吊竖向力计算
塔吊起升高度 H ：40.00m 基础节埋深 d ：0.00m
基础承台厚度 hc ：1.00m
基础承台宽度 Bc ：5.30m 钢筋级别： Q235A/HRB335 基础所受的水平力 P ：80kN 宽度/直径c ： 120mm
风压 30: 0.3kN/m 2
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：F k= G+ Q= 596+ 60 = 656kN;
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w0=0.3kN/m2;
查表得：风荷载高度变化系数便=1.27; 挡风系数计算：
冋3B+2b+(4$+b2)1/2]c/(Bb)=[(3 X 1.665+2 X 5+(42拓0665< 0.12]/(1.665
X 5) =0.302
因为是角钢/方钢，体型系数临=2.402;
高度z处的风振系数取：皆1.0；所以风荷载设计值为：
3 =0.7 XX^s X zX(0=0.7 X 1.00 X 2.402 X 1.27 X 0.3=0%4kN/m
3、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
M L=oX?X B X H X H X4).X=0.302 X 1.665 X 100X 100X 0.5=1609kN ?
M max= Me^ M0+ P X h c= 800+ 1609+ 80 X 1.4 = 2521kN ? m
(四)塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：e= M/
( F k+G)w Bc/3
式中e ----- 偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；
M k—作用在基础上的弯矩；
F k——作用在基础上的垂直载荷；
G k——混凝土基础重力，25 X 6.3 X 6.5 X 1.4=1479kN;
Bc ------- 为基础的底面宽度；
计算得：e=2521/(656+1479)=1.18m < 6.3/3=2.2m ；基础抗倾覆稳定性满
足要求！
(五)塔吊基础地基承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)第5.2条承载力计算计算简
图：
W-——
/
eoo D
混凝土基础抗倾翻稳定性计算：
e=1.18m > 6.3/6.3=1m
地面压应力计算：
R=( F k+G) /A
P kmax= 2x (F k+ G)/ (3X a x Bc)
式中Fk——作用在基础上的垂直载荷；
G k 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：
a = Bc/20.5—M k/ (F k+ G)= 6.3/2 0.5-2521/(656+1479)=3.416m。
Bc——基础底面的宽度，取Bc=6.3m
不考虑附着基础设计值：
R=( 656+1479) /6.3 2= 50.53kPa;
Rmax=2X (656+1479)/(3 x 3.416 x 6.3)= 69.6kPa ;
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.3 条。
计算公式如下：
f a = f ak+ n 丫(-3)+ n Y(d-0.5)
f a r-修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；
f ak--地基承载力特征值，按本规范第523条的原则确定；取147.00kN/m2;
n、n--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 ;
Y-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6.300m；
Y--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；
f a = f ak+n Y (b3)+ n Y(d-0.5)=147+0.3*20(6.3-3)+1.5*20(1.4-0.5) =194 解得地基承载力设计值：f a=194kPa； 实际计算取的地基承载力设计值为:f a=195kPa； 地基承载力特征值f a大于压力标准值P k=50.53kPa,满足要求！ 地基承载力特征值1.2 x f a大于偏心矩较大时的压力标准值P kmax=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 50007-2011 )第8.2.7条。验算公式如下： F 1 w 0.7 3rf t a m h o 式中和--受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mr时，和取 1.0.当h大于等于2000mr时，伤取0.9，其间按线性内插法取用；取和=0.97; f t --混凝土轴心抗拉强度设计值；取f t=1.57MPa h o --基础冲切破坏锥体的有效高度；取h°=1.35m； a m --冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；a m=(a t+a b)/2 ； a m=[1.665+(1.665 +2 x 1.35)]/2=3.005m ； a t --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a尸1.665m； a b -- 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；a b=1.665 +2 x 1.35=4.365m； P j -- 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 P j=101.12kPa； A l -- 冲切验算时取用的部分基底面积；A l=6.50x (6.50-4.365)/2=6.939m 2 F i --相应于荷载效应基本组合时作用在A上的地基土净反力设计值。 F l=P j A l ； F l=101.12x6.939=701.65kN。 允许冲切力：0.7x 0.97x 1.57x 3005.00x 1350.00=4324.62kN > F l= 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 50007-2011)第8.2.7 条。计算公式如下: M I=a12[(2l+a')(P max+P-2G/A)+(P max-P)l]/12 式中：M--任意截面1-1处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a i --任意截面1-1至基底边缘最大反力处的距离；取a i=(Bc-B)/2 = (6.50- 1.665)/2= 2.418m ； P max -- 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i0i.i2kN/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，P= P max X( 3x a—a i) /3 x a= 101.12 x (3 x 1.665-2.418)/(3 x i.665)=52.2ikPa ； G -- 考虑荷载分项系数的基础自重，取G=25x Bc x Bc x hc=25x 6.50x6.50x1.40=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M=2.4182X [(2 X 6.50+1.665) X (101.12+52.21-2 X 1479/6.50 2)+(101.12-52.21) X 6.50]/12=666.78kN ? m 2. 配筋面积计算 2 a = M/( 1(f c bh0 ) Z= 1-(1-2a s)1/2 Y= 1-Z2 A s = M/( Y h°f y) 式中，a --当混凝土强度不超过C50寸，a1取为1.0,当混凝土强度等级为C80寸，取为0.94,期间按线性内插法确定，取a=1.00; fc -- 混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2； h o -- 承台的计算高度，h o=1.35m。 经过计算得：a s=666.78 X 6/01.00 X 16.7 X 6.50X X.35 X 询2)=0.00337; §=1-(1-2 X 0.00337=0.00337; Y=1-0.00315/2=0.998; A s=666.78X106/(0.998 X1.35X103X 300.00)=1649.67mm2。 由于最小配筋率为0 . 1 5%,所以最小配筋面积为:5300.00 X 1000.00 X 0.15%=7950m1m 实际配筋为A=5.3*3142=16652 mm2>13650mfi a 满足要求!