QTZ40塔吊天然基础的计算书最新版.docx
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QTZ40塔吊天然基础的计算书最新版
QTZ40塔吊天然基础的计算书
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ40,自重（包括压重）F1=287.83kN，最大起重荷载F2=40.00kN，
塔吊倾覆力距M=400.00kN.m，塔吊起重高度H=40.80m，塔身宽度B=1.50m，
混凝土强度等级:
C35，基础埋深D=1.60m，基础最小厚度h=1.65m，
基础最小宽度Bc=5.00m，
二.基础最小尺寸计算
1.最小厚度计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算:
其中F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力;其它参数参照规范。
计算方案:
当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将h01从0.8m开始，每增加0.01m，至到满
足上式,解出一个h01;当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个h02，最后h01与
h02相加，得到最小厚度H。
经过计算得到:
塔吊基础对基脚的最大压力F=250.00kN时，得h01=0.80m;
塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得h02=0.80m;
解得最小厚度Hc=h01+h02+0.05=1.65m;
实际计算取厚度为:
Hc=1.65m。
2.最小宽度计算
建议保证基础的偏心距小于Bc/4，则用下面的公式计算:
其中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#215;327.83=393.40kN;G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2#215;（25.0#215;Bc#215;Bc#215;Hc+20.0#215;Bc#215;Bc#215;D）=527.62kN;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#215;400.00=560.00kN.m。
解得最小宽度Bc=2.45m，且还应该满足:
Bc>=2h+B=4.80m。
实际计算取宽度为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#215;327.833333333333=393.40kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2#215;（25.0#215;Bc#215;Bc#215;Hc+20.0#215;Bc#215;Bc#215;D）=2197.50kN;Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.00m;
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc#215;Bc#215;Bc/6=20.83m3;
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#215;400.00=560.00kN.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=5.00/2-560.00/（393.40+2197.50）=2.28m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=（393.40+2197.50）/5.002+560.00/20.83=130.52kPa
无附着的最小压力设计值Pmin=（393.40+2197.50）/5.002-560.00/20.83=76.76kPa
有附着的压力设计值P=（393.40+2197.50）/5.002=103.64kPa
偏心距较大时压力设计值Pkmax=2#215;（393.40+2197.50）/（3#215;5.00#215;2.28）=151.26kPa
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》GB50007-2002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110.00kN/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1.60;
──基础底面以下土的重度，取18.00kN/m3;
γm──基础底面以上土的重度，取18.00kN/m3;
b──基础底面宽度，取5.00m;
d──基础埋深度,取1.60m。
解得地基承载力设计值fa=152.48kPa
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=152.48kPa
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=130.52kPa，满足要求!
地基承载力特征值1.2#215;fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=151.26kPa，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》GB50007-2002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=0.93;
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=[1.50+（1.50+2#215;1.65）]/2=3.15m;
h0──承台的有效高度，取h0=1.6m;
Pj──最大压力设计值，取Pj=151.26kPa;
Fl──实际冲切承载力:
Fl=151.26#215;（5.00+4.80）#215;0.10/2=74.12kN。
允许冲切力:
0.7#215;0.93#215;1.57#215;3150#215;1600=5151232.80N=5151.23kN
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
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=1.75m;
P──截面I-I处的基底反力:
P=151.26#215;（3#215;1.50-1.75）/（3#215;1.50）=92.44kPa;
a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.50m。
经过计算得M=1.752#215;[（2#215;5.00+1.50）#215;（151.26+92.44-2#215;2197.50/5.002）+（151.26-92.44）#215;5.00]/12=274.32kN.m。
2.配筋面积计算,公式如下:
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002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=274.32#215;106/（1.00#215;16.70#215;5.00#215;103#215;16002）=0.001
=1-（1-2#215;0.001）0.5=0.001
s=1-0.001/2=0.999
As=274.32#215;106/（0.999#215;1600#215;300.00）=571.87mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
12375mm2。
故取As=12375mm2。
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