QTZ50塔吊天然基础计算书

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QTZ50塔吊天然基础计算书

一、参数信息

型号:QTZ50 塔吊起重高度H=120m

塔吊倾覆力距M=530kN.m 混凝土强度等级:C35

塔身宽度B=1.50m, 基础以上土的厚度:D=1.5m

自重F1=240.8fkN, 基础承台厚度h=1.3m

最大起重荷载F2=40kN, 基础承台宽度R=5.5m

二、 基础最小尺寸计算

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=304.30kN;

G──基础自重与基础上面的土的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+Ym×Bc×Bc×D) =3025.22kN;

Ym——土的加权平均重度

Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.50m;

W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=27.73m3;

M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1.3×530=689kN.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=Bc/2-m/(F+G)=5.5/2-689/(360.96+3025.219)=2.01m。

经过计算得到:

无附着的最大压力设计值

Pmax=(360.96+3025.219)/5.52+689/27.73=136.786kPa

无附着的最小压力设计值

Pmin=(360.960+3025.219)/5.52-689/27.73=80.032kPa

有附着的压力设计值 P=(360.96+3025.219)/5.52=111.940kPa

偏心距较大时压力设计值 Pkmax=2×(360.96+3025.219)/(3×5.5×2.01)=102.101kPa

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:

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130.000kN/m2;

nb、nd──基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;

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),当基宽小于3M按3M取值,大于6m按6m取值,取5.5m;

Ym──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──基础埋深度,取2.000m。

解得地基承载力设计值 fa=195.250kPa

实际计算取的地基承载力设计值为:fa=150.000kPa

地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=136.786kPa,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=102.101kPa,满足要求!

五. 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:

式中 βhp──受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,βhp取1.0,当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间接线性内插法取用;

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值;

h0──承台的有效高度,取 h0=1.25m;

Pj──最大压力设计值,取 Pj=96.50kPa;

Fl──实际冲切承载力:

Fl=96.50×(5.00+4.00)×0.50/2=217.12kN。

允许冲切力:

0.7×0.96×1.57×2700×1250=3560760.00N=3560.76kN

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=96.50×(3×1.40-1.80)/(3×1.40)=55.14kPa;

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)×(96.50+55.14-2×1275.00/5.002)+(96.50-55.14)×5.00]/12

=208.63kN.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=208.63×106/(1.00×16.70×5.00×103×12502)=0.002

=1-(1-2×0.002)0.5=0.002

s=1-0.002/2=0.999

As=208.63×106/(0.999×1250×210.00)=795.43mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:9750mm2。

故取 As=9750mm2。