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

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:

QTZ63

塔机自重标准值:

Fk1=456.00kN

起重荷载标准值:

Fqk=60.00kN

塔吊最大起重力矩:

M=63kN.m

塔吊计算高度:

H=40m

塔身宽度:

B=1.6m

非工作状态下塔身弯矩:

M=-206.55kN.m

承台混凝土等级:

C35

钢筋级别:

RRB400

地基承载力特征值:

236.00kPa

承台宽度:

Bc=5.50m

承台厚度:

h=1.35m

基础埋深:

D=0.00m

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=456kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=5.5×5.5×1.35×25=1020.9375kN

3）起重荷载标准值

Fqk=60kN

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）

=0.8×1.59×1.95×1.29×0.2=0.64kN/m2

=1.2×0.64×0.35×1.6=0.43kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.43×40=17.20kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×17.20×40=344.03kN.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=0.45kN/m2）

=0.8×1.65×1.95×1.29×0.45=1.49kN/m2

=1.2×1.49×0.35×1.6=1.00kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=1.00×40=40.16kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×40.16×40=803.29kN.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=-206.55+0.9×（63+344.03）=159.78kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-206.55+803.29=596.74kN.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：

=（456+60+1020.9375）/（5.5×5.5）=50.81kN/m2

当偏心荷载作用时：

=（456+60+1020.9375）/（5.5×5.5）-2×（159.78×1.414/2）/27.73

=42.66kN/m2

由于Pkmin≥0所以按下式计算Pkmax：

=（456+60+1020.9375）/（5.5×5.5）+2×（159.78×1.414/2）/27.73

=58.96kN/m2

塔机非工作状态下：

当轴心荷载作用时：

=（456+1020.9375）/（5.5×5.5）=48.82kN/m2

当偏心荷载作用时：

=（456+1020.9375）/（5.5×5.5）-2×（596.74×1.414/2）/27.73

=18.39kN/m2

由于Pkmin≥0所以按下式计算Pkmax：

=（456+1020.9375）/（5.5×5.5）+2×（596.74×1.414/2）/27.73

=79.25kN/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=236.00kPa

轴心荷载作用：

由于fa≥Pk=50.81kPa，所以满足要求！

偏心荷载作用：

由于1.2×fa≥Pkmax=79.25kPa，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=1.95m；

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=（5.5-1.95）×（58.96-42.66）/5.5+42.66=53.18kN/m2；

M=1.952×[（2×5.5+1.6）×（1.35×58.96+1.35×53.18-2×1.35×1020.94/5.52）+（1.35×58.96-1.35×53.18）×5.5]/12

=254.17kN.m

非工作状态下：

P=（5.5-1.95）×（79.25-18.39）/5.5+18.39=57.68kN/m2；

M=1.952×[（2×5.5+1.6）×（1.35×79.25+1.35×57.68-2×1.35×1020.9375/5.52）+（1.35×79.25-1.35×57.68）×5.5]/12

=435.58kN.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=435.58×106/（1.00×16.70×5.50×103×13002）=0.003

ξ=1-（1-2×0.003）0.5=0.003

γs=1-0.003/2=0.999

As=435.58×106/（0.999×1300×360.00）=932.05mm2。

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！

TC6517B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:

QTZ160

塔机自重标准值:

Fk1=546.84kN

起重荷载标准值:

Fqk=80.00kN

塔吊最大起重力矩:

M=1600kN.m

塔吊计算高度:

H=52m

塔身宽度:

B=2m

非工作状态下塔身弯矩:

M=387.85kN.m

承台混凝土等级:

C35

钢筋级别:

RRB400

地基承载力特征值:

236.00kPa

承台宽度:

Bc=7m

承台厚度:

h=1.4m

基础埋深:

D=0.00m

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=546.84kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=7×7×1.4×25=1715kN

3）起重荷载标准值

Fqk=80kN

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）

=0.8×1.59×1.95×1.29×0.2=0.64kN/m2

=1.2×0.64×0.35×2=0.54kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.54×52=27.95kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×27.95×52=726.77kN.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=0.45kN/m2）

=0.8×1.65×1.95×1.29×0.45=1.49kN/m2

=1.2×1.49×0.35×2=1.26kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=1.26×52=65.27kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×65.27×52=1696.94kN.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=387.85+0.9×（1600+726.77）=2481.94kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=387.85+1696.94=2084.79kN.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：

=（546.84+80+1715）/（7×7）=47.79kN/m2

当偏心荷载作用时：

=（546.84+80+1715）/（7×7）-2×（2481.94×1.414/2）/57.17

=-13.60kN/m2

由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax：

=（2481.94+27.95×1.4）/（546.84+80+1715.00）=1.08m≤0.25b=1.75m工作状态地基承载力满足要求!

=3.5-0.76=2.74m

=（546.84+80+1715.00）/（3×2.74×2.74）

=104.06kN/m2

塔机非工作状态下：

当轴心荷载作用时：

=（546.84+1715）/（7×7）=46.16kN/m2

当偏心荷载作用时：

=（546.84+1715）/（7×7）-2×（2084.79×1.414/2）/57.17

=-5.41kN/m2

由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax：

=（2084.79+65.27×1.4）/（546.84+1715.00）=0.96m≤0.25b=1.75m非工作状态地基承载力满足要求!

=3.5-0.68=2.82m

=（546.84+1715.00）/（3×2.82×2.82）

=94.82kN/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=236.00kPa

轴心荷载作用：

由于fa≥Pk=47.79kPa，所以满足要求！

偏心荷载作用：

由于1.2×fa≥Pkmax=104.06kPa，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=2.50m；

a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=2.00m。

P──截面I-I处的基底反力；

工作状态下：

P=104.06×（32.74-2.50）/（3×2.74）=72.40kN/m2；

M=2.502×[（2×7+2）×（1.35×104.06+1.35×72.40-2×1.35×1715.00/72）+（1.35×104.06-1.35×72.40）×7]/12

=1353.51kN.m

非工作状态下：

P=94.82×（32.82-2.50）/（3×2.81978014367844）=66.80kN/m2；

M=2.502×[（2×7+2）×（1.35×94.82+1.35×66.80-2×1.35×1715/72）+（1.35×94.82-1.35×66.80）×7]/12

=1141.10kN.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=1353.51×106/（1.00×16.70×7.00×103×13502）=0.006

ξ=1-（1-2×0.006）0.5=0.006

γs=1-0.006/2=0.997

As=1353.51×106/（0.997×1350×360.00）=2793.90mm2。

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！

塔吊土方开挖