塔吊天然基础的计算书.docx

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塔吊天然基础的计算书

附件一

QTZ80（TC5610-6）塔吊天然基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。

一.参数信息

塔吊型号:

QTZ80（TC5610-6）

塔机自重标准值:

Fk1=464.10kN

起重荷载标准值:

Fqk=58.8kN

塔吊最大起重力矩:

M=1335kN.m

塔吊计算高度:

H=45.9m

塔身宽度:

B=1.6m

非工作状态下塔身弯矩:

M=1552kN.m

承台混凝土等级:

C30

钢筋级别:

HRB400

地基承载力特征值:

350kPa

承台宽度:

Bc=6m

承台厚度:

h=1.35m

计算简图:

二.荷载计算

1.自重荷载及起重荷载

1）塔机自重标准值

Fk1=464.1kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=6×6×1.35×25=1215kN

3）起重荷载标准值

Fqk=58.8kN

2.风荷载计算

1）工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a.塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）

=0.8×1.59×1.95×1.349×0.2=0.67kN/m2

=1.2×0.67×0.35×1.6=0.45kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.45×45.9=20.64kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×20.64×45.9=473.73kN.m

2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a.塔机所受风均布线荷载标准值（本地区Wo=0.35kN/m2）

=0.8×1.63×1.95×1.349×0.35=1.20kN/m2

=1.2×1.20×0.35×1.6=0.81kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.81×45.9=37.03kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×37.03×45.9=849.88kN.m

3.塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=1552+0.9×（-1335+473.73）=776.85kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=1552+849.88=2401.88kN.m

三.地基承载力计算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）第4.1.3条承载力计算。

塔机工作状态下：

当轴心荷载作用时：

=（464.1+58.8+1215）/（6×6）=48.28kN/m2

当偏心荷载作用时：

=（464.1+58.8+1215）/（6×6）-2×（776.85×1.414/2）/36.00

=17.76kN/m2

由于Pkmin≥0所以按下式计算Pkmax：

=（464.1+58.8+1215）/（6×6）+2×（776.85×1.414/2）/36.00

=78.79kN/m2

塔机非工作状态下：

当轴心荷载作用时：

=（464.1+1215）/（6×6）=46.64kN/m2

当偏心荷载作用时：

=（464.1+1215）/（6×6）-2×（2401.88×1.414/2）/36.00

=-47.70kN/m2

由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax：

=（2401.88+37.03×1.35）/（464.10+1215.00）=1.46m≤0.25b=1.50m非工作状态地基承载力满足要求!

=3-1.03=1.97m

=（464.1+1215.00）/（3×1.97×1.97）

=144.57kN/m2

四.地基基础承载力验算

修正后的地基承载力特征值为:

fa=570.00kPa

轴心荷载作用：

由于fa≥Pk=48.28kPa，所以满足要求！

偏心荷载作用：

由于1.2×fa≥Pkmax=144.57kPa，所以满足要求！

五.承台配筋计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2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=2.20m；

a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.60m。

P──截面I-I处的基底反力；

工作状态下：

P=（6-2.20）×（78.79-17.76）/6+17.76=56.41kN/m2；

M=2.202×[（2×6+1.6）×（1.35×78.79+1.35×56.41-2×1.35×1215.00/62）+（1.35×78.79-1.35×56.41）×6]/12

=574.43kN.m

非工作状态下：

P=144.57×（31.97-2.20）/（3×1.96761774150515）=90.69kN/m2；

M=2.202×[（2×6+1.6）×（1.35×144.57+1.35×90.69-2×1.35×1215/62）+（1.35×144.57-1.35×90.69）×6]/12

=1530.28kN.m

2.配筋面积计算,公式如下:

依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

式中α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

α1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:

αs=1530.28×106/（1.00×14.30×6.00×103×13002）=0.011

ξ=1-（1-2×0.011）0.5=0.011

γs=1-0.011/2=0.995

As=1530.28×106/（0.995×1300×360.00）=3287.26mm2。

最小配筋率取0.15%，

则最小配筋Asmin=6000×1350×0.15%=12150.00mm2

所以，最小配筋面积As=12150.00mm2

六.地基变形计算

规范规定：

当地基主要受力层的承载力特征值（fak）不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。

塔吊计算满足要求！

QTZ80（TC6010-6）塔吊天然基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。

一.参数信息

塔吊型号:

QTZ80（TC6010-6）

塔机自重标准值:

Fk1=490.00kN

起重荷载标准值:

Fqk=58.8kN

塔吊最大起重力矩:

M=1718kN.m

塔吊计算高度:

H=46m

塔身宽度:

B=1.6m

非工作状态下塔身弯矩:

M=1712kN.m

承台混凝土等级:

C30

钢筋级别:

HRB400

地基承载力特征值:

350kPa

承台宽度:

Bc=6.5m

承台厚度:

h=1.2m

计算简图:

二.荷载计算

1.自重荷载及起重荷载

1）塔机自重标准值

Fk1=490kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=6.5×6.5×1.2×25=1267.5kN

3）起重荷载标准值

Fqk=58.8kN

2.风荷载计算

1）工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a.塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）

=0.8×1.59×1.95×1.35×0.2=0.67kN/m2

=1.2×0.67×0.35×1.6=0.45kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.45×46=20.70kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×20.70×46=476.15kN.m

2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

a.塔机所受风均布线荷载标准值（本地区Wo=0.35kN/m2）

=0.8×1.63×1.95×1.35×0.35=1.20kN/m2

=1.2×1.20×0.35×1.6=0.81kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.81×46=37.14kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×37.14×46=854.22kN.m

3.塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=1712+0.9×（-1718+476.15）=594.33kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=1712+854.22=2566.22kN.m

三.地基承载力计算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）第4.1.3条承载力计算。

塔机工作状态下：

当轴心荷载作用时：

=（490+58.8+1267.5）/（6.5×6.5）=42.99kN/m2

当偏心荷载作用时：

=（490+58.8+1267.5）/（6.5×6.5）-2×（594.33×1.414/2）/45.77

=24.63kN/m2

由于Pkmin≥0所以按下式计算Pkmax：

=（490+58.8+1267.5）/（6.5×6.5）+2×（594.33×1.414/2）/45.77

=61.35kN/m2

塔机非工作状态下：

当轴心荷载作用时：

=（490+1267.5）/（6.5×6.5）=41.60kN/m2

当偏心荷载作用时：

=（490+1267.5）/（6.5×6.5）-2×（2566.22×1.414/2）/45.77

=-37.68kN/m2

由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax：

=（2566.22+37.14×1.2）/（490.00+1267.50）=1.49m≤0.25b=1.63m非工作状态地基承载力满足要求!

=3.25-1.05=2.20m

=（490+1267.50）/（3×2.20×2.20）

=121.07kN/m2

四.地基基础承载力验算

修正后的地基承载力特征值为:

fa=570.00kPa

轴心荷载作用：

由于fa≥Pk=42.99kPa，所以满足要求！

偏心荷载作用：

由于1.2×fa≥Pkmax=121.07kPa，所以满足要求！

五.承台配筋计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2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=2.45m；

a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.60m。

P──截面I-I处的基底反力；

工作状态下：

P=（6.5-2.45）×（61.35-24.63）/6.5+24.63=47.51kN/m2；

M=2.452×[（2×6.5+1.6）×（1.35×61.35+1.35×47.51-2×1.35×1267.50/6.52）+（1.35×61.35-1.35×47.51）×6.5]/12

=542.46kN.m

非工作状态下：

P=121.07×（32.20-2.45）/（3×2.19974339908772）=76.12kN/m2；

M=2.452×[（2×6.5+1.6）×（1.35×121.07+1.35×76.12-2×1.35×1267.5/6.52）+（1.35×121.07-1.35×76.12）×6.5]/12

=1675.44kN.m

2.配筋面积计算,公式如下:

依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

式中α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

α1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:

αs=1675.44×106/（1.00×14.30×6.50×103×11502）=0.014

ξ=1-（1-2×0.014）0.5=0.014

γs=1-0.014/2=0.993

As=1675.44×106/（0.993×1150×360.00）=4074.91mm2。

最小配筋率取0.15%，

则最小配筋Asmin=6500×1200×0.15%=11700.00mm2

所以，最小配筋面积As=11700.00mm2

六.地基变形计算

规范规定：

当地基主要受力层的承载力特征值（fak）不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。

塔吊计算满足要求！