QTZ125塔吊基礎計算書
[ 關鍵詞:QTZ125塔吊基礎計算書 發表日期:2013-12-10 12:50:07 ]
QTZ125塔吊基礎計算書,全面概括:QTZ125塔吊基礎最小尺寸計算、承載力計算、承載力驗算、受沖切承載力驗算、承臺配筋計算。
一、參數信息
塔吊型號:QTZ125,自重(包括壓重)F1=546.84kN,最大起重荷載F2=80.00kN,塔吊傾覆力距M=1200.00kN.m,塔吊起重高度H=40.00m,塔身寬度B=2.00m,混凝土強度等級:C35,基礎埋深D=2m, 基礎承臺厚度h=1.45m,基礎承臺寬度Bc=7.5m。
二、QTZ125塔吊基礎最小尺寸計算
1. 最小厚度計算
依據《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)第7.7條受沖切承載力計算。 根據塔吊基礎對基礎的最大壓力和最大拔力,按照下式進行抗沖切計算: 其中 F——塔吊基礎對基腳的最大壓力和最大拔力;其它參數參照規范。 計算方案:當F取塔吊基礎對基腳的最大壓力,將h01從0.8m開始,每增加0.01m,至到滿足上式,解出一個h01;當F取塔吊基礎對基腳的最大拔力時,同理,解出一個h02,最后h01與 h02相加,得到最小厚度H。經過計算得到: 塔吊基礎對基腳的最大壓力F=200.00kN時,得h01=0.70m; 塔吊基礎對基腳的最大拔力F=200.00kN時,得h02=0.70m; 解得最小厚度 Hc=h01+h02+0.05=1.45m; 實際計算取厚度為:Hc=1.45m。
2. 最小寬度計算
建議保證基礎的偏心距小于Bc/4,則用下面的公式計算:其中 F——塔吊作用于基礎的豎向力,它包括塔吊自重,壓重和最大起重荷載,F=1.2×626.84=752.21kN;G——基礎自重與基礎上面的土的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0 ×Bc×Bc×D) =1180.76kN;M——傾覆力矩,包括風荷載產生的力距和最大起重力距,M=1.4× 1200.00=1680.00kN.m。 解得最小寬度 Bc=3.48m,且還應該滿足:Bc>=2h+B=4.90m。 實際計算取寬度為 Bc=7.50m。
三、塔吊基礎承載力計算
依據《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)第5.2條承載力計算。 計算簡圖: 當不考慮附著時的基礎設計值計算公式:當考慮附著時的基礎設計值計算公式:當考慮偏心距較大時的基礎設計值計算公式:式中
F——塔吊作用于基礎的豎向力,它包括塔吊自重,壓重和最大起重荷載,F=1.2×626.84=752.21kN;
G——基礎自重與基礎上面的土的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0 ×Bc×Bc×D) =5146.88kN; Bc——基礎底面的寬度,取Bc=7.50m;
W——基礎底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=70.31m 3 ;
M——傾覆力矩,包括風荷載產生的力距和最大起重力距,M=1.4× 1200.00=1680.00kN.m;
a——合力作用點至基礎底面最大壓力邊緣距離(m),按下式計算: a=7.50/2-1680.00/(752.21+5146.88)=3.47m。
經過計算得到:
無附著的最大壓力設計值 Pmax=(752.21+5146.88)/7.50 2 +1680.00/70.31=128.77kPa 無附著的最小壓力設計值 Pmin=(752.21+5146.88)/7.50 2 -1680.00/70.31=80.98kPa
有附著的壓力設計值 P=(752.21+5146.88)/7.50 2 =104.87kPa
偏心距較大時壓力設計值 Pkmax=2×(752.21+5146.88)/(3×7.50× 3.47)=151.32kPa
四、地基基礎承載力驗算
地基基礎承載力特征值計算依據《建筑地基基礎設計規范》GB 50007-2002第 5.2.3條。 計算公式如下: 其中 fa——修正后的地基承載力特征值(kN/m 2 ); fak——地基承載力特征值,取100.00kN/m 2 ; b——基礎寬度地基承載力修正系數,取0.00; d——基礎埋深地基承載力修正系數,取1.00; ——基礎底面以下土的重度,取20.00kN/m 3 ; γm——基礎底面以上土的重度,取20.00kN/m 3 ; b——基礎底面寬度,取7.50m; d——基礎埋深度,取2.00m。解得地基承載力設計值 fa=130.00kPa 實際計算取的地基承載力設計值為:fa=130.00kPa 地基承載力特征值fa大于最大壓力設計值Pmax=128.77kPa,滿足要求! 地基承載力特征值1.2×fa大于偏心距較大時的壓力設計值Pkmax=151.32kPa,滿足要求!
五、受沖切承載力驗算
依據《建筑地基基礎設計規范》GB 50007-2002第8.2.7條。 驗算公式如下: 式中 hp——受沖切承載力截面高度影響系數,取 hp=0.95; ft——混凝土軸心抗拉強度設計值,取 ft=1.57kPa; am——沖切破壞錐體最不利一側計算長度: am=[2.00+(2.00 +2×1.40)]/2=3.40m; h0——承臺的有效高度,取 h0=1.40m; Pj——最大壓力設計值,取 Pj=151.32kPa; Fl——實際沖切承載力: Fl=151.32×(7.50+4.80)×1.35/2=1256.35kN。 允許沖切力: 0.7×0.95×1.57×3400.00×1400.00=4947881.17N=4947.88kN 實際沖切力不大于允許沖切力設計值,所以能滿足要求!
六、承臺配筋計算
依據《建筑地基基礎設計規范》GB 50007-2002第8.2.7條。
1.抗彎計算
計算公式如下: 式中 a1——截面I-I至基底邊緣的距離,取 a1=2.75m; P——截面I-I處的基底反力: P=151.32×(3×2.00-2.75)/(3×2.00)=81.97kPa; a——截面I-I在基底的投影長度,取 a=2.00m。 經過計算得 M=2.75 2 ×[(2×7.50+2.00)×(151.32+81.97-2× 5146.88/7.50 2 )+(151.32-81.97)×7.50]/12 =866.58kN.m。
2.配筋面積計算
公式如下: 依據《混凝土結構設計規范》GB 50010-2002 式中 1——系數,當混凝土強度不超過C50時, 1取為1.0,當混凝土強度等級為C80時, 1取為0.94,期間按線性內插法確定; fc——混凝土抗壓強度設計值; h0——承臺的計算高度。 經過計算得 s=866.58×10 6 /(1.00×16.70×7.50×10 3 ×1400.00 2 )=0.004 =1-(1-2×0.004) 0.5 =0.004 s=1-0.004/2=0.998 As=866.58×10 6 /(0.998×1400.00×300.00)=2066.94mm 2 。 由于最小配筋率為0.2%,所以最小配筋面積為:21750mm 2 。 故取 As=21750mm 2 。 塔吊基礎配筋為:三級鋼,直徑25㎜,間距130mm,雙層雙向; 承臺拉鉤鋼筋:三級鋼,直徑16㎜,間距390mm,梅花型設置,標準節位置處加密。