QTZ40塔吊基礎的計算書

一. 參數信息

　　塔吊型號:QTZ40, 自重(包括壓重)F1=287.83kN， 最大起重荷載F2=40.00kN， 塔吊傾覆力距M=400.00kN.m， 塔吊起重高度H=40.80m， 塔身寬度B=1.50m， 混凝土強度等級:C35， 基礎埋深D=1.60m， 基礎最小厚度h=1.65m， 基礎最小寬度Bc=5.00m，

二. 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=250.00kN 時，得h01=0.80m； 塔吊基礎對基腳的最大拔力F=200.00kN 時，得h02=0.80m； 解得最小厚度 Hc=h01+h02+0.05=1.65m； 實際計算取厚度為:Hc=1.65m。

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× 327.83=393.40kN； 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) =527.62kN； M——傾覆力矩，包括風荷載產生的力距和最大起重力距，M=1.4×400.00=560.00kN.m。 解得最小寬度 Bc=2.45m，且還應該滿足:Bc>=2h+B=4.80m。 實際計算取寬度為 Bc=5.00m。

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× 327.833333333333=393.40kN； 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) =2197.50kN； Bc——基礎底面的寬度，取Bc=5.00m； W——基礎底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3； M——傾覆力矩，包括風荷載產生的力距和最大起重力距，M=1.4×400.00=560.00kN.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=5.00/2-560.00/(393.40+2197.50)=2.28m。 經過計算得到: 無附著的最大壓力設計值 Pmax=(393.40+2197.50)/5.002+560.00/20.83=130.52kPa 無附著的最小壓力設計值 Pmin=(393.40+2197.50)/5.002-560.00/20.83=76.76kPa 有附著的壓力設計值 P=(393.40+2197.50)/5.002=103.64kPa 偏心距較大時壓力設計值 Pkmax=2×(393.40+2197.50)/(3×5.00×2.28)=151.26kPa

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/m2)； fak——地基承載力特征值，取110.00kN/m2； b——基礎寬度地基承載力修正系數，取0.30； d——基礎埋深地基承載力修正系數，取1.60； ——基礎底面以下土的重度，取18.00kN/m3； γ m——基礎底面以上土的重度，取18.00kN/m3； b——基礎底面寬度，取5.00m； d——基礎埋深度,取1.60m。 解得地基承載力設計值 fa=152.48kPa 實際計算取的地基承載力設計值為:fa=152.48kPa 地基承載力特征值fa 大于最大壓力設計值Pmax=130.52kPa，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=151.26kPa，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=0.93； 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=[1.50+(1.50 +2×1.65)]/2=3.15m； h0——承臺的有效高度，取 h0=1.6m； Pj——最大壓力設計值，取 Pj=151.26kPa； Fl——實際沖切承載力： Fl=151.26×(5.00+4.80)×0.10/2=74.12kN。 允許沖切力： 0.7×0.93×1.57×3150×1600=5151232.80N=5151.23kN 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=1.75m； P——截面I-I 處的基底反力: P=151.26×(3×1.50-1.75)/(3×1.50)=92.44kPa； a'——截面I-I 在基底的投影長度,取 a'=1.50m。 經過計算得 M=1.752×[(2×5.00+1.50)×(151.26+92.44-2×2197.50/5.002)+(151.26-92.44) ×5.00]/12 =274.32kN.m。 2.配筋面積計算,公式如下: 依據《建筑地基基礎設計規范》GB 50007-2002 第7.2 條。 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=274.32×106/(1.00×16.70×5.00×103×16002)=0.001 =1-(1-2×0.001)0.5=0.001 s=1-0.001/2=0.999 As=274.32×106/(0.999×1600×300.00)=571.87mm2。 由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:12375mm2。 故取 As=12375mm2。