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:TC5610 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 塔吊计算高度:H=40.5m 非工作状态下塔身弯矩:M=-1552kN.m 钢筋级别:HRB400 承台宽度:Bc=5m 基础埋深:D=0.00m 计算简图: 塔机自重标准值:Fk1=461.40kN 塔吊最大起重力矩:M=800kN.m 塔身宽度:B=1.6m 承台混凝土等级:C35 地基承载力特征值:317kPa 承台厚度:h=1m 二.荷载计算 1.自重荷载及起重荷载 1)塔机自重标准值 Fk1=461.4kN 2)基础以及覆土自重标准值 Gk=5×5×1×25=625kN 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) =0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m =1.2×0.34×0.35×1.6=0.23kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.23×40.5=9.15kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×9.15×40.5=185.36kN.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
2
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.30kN/m2) =0.8×0.7×1.95×1.54×0.3=0.50kN/m =1.2×0.50×0.35×1.6=0.34kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.34×40.5=13.73kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×13.73×40.5=278.04kN.m
2
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×(800+185.36)=-665.17kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-1552+278.04=-1273.96kN.m 三.地基承载力计算 塔机工作状态下： 当轴心荷载作用时： =(461.4+60+625)/(5×5)=45.86kN/m2 当偏心荷载作用时： =(461.4+60+625)/(5×5)-2×(665.17×1.414/2)/20.83 =0.71kN/m2 由于Pkmin≥0所以按下式计算Pkmax： =(461.4+60+625)/(5×5)+2×(665.17×1.414/2)/20.83 =91.00kN/m2 塔机非工作状态下： 当轴心荷载作用时：
=(461.4+625)/(5×5)=43.46kN/m2 当偏心荷载作用时：
=(461.4+625)/(5×5)-2×(1273.96×1.414/2)/20.83 =-43.01kN/m2
由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax：
=(1273.96+13.73×1)/(461.40+625.00)=1.19m≤0.25b=1.25m非工作状态地基承载力满足要求!
=2.5-0.84=1.66m
=(461.4+625.00)/(3×1.66×1.66) =131.10kN/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=317.00kPa
轴心荷载作用：由于fa≥Pk=45.86kPa，所以满足要求！
偏心荷载作用：由于1.2×fa≥Pkmax=131.10kPa，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=1.70m； 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=(5-1.70)×(91.00-0.71)/5+0.71=60.30kN/m2； M=1.702×[(2×5+1.6)×(1.35×91.00+1.35×60.30-2×1.35×625.00/52)+(1.35×91.00-1.35×60.30)×5]/12 =431.98kN.m 非工作状态下： 2； M=1.702×[(2×5+1.6)×(1.35×131.10+1.35×86.40-2×1.35×625/52)+(1.35×131.10-1.35×86.40)×5]/12 =746.81kN.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=746.81×106/(1.00×16.70×5.00×103×9502)=0.010 ξ=1-(1-2×0.010)
0.5
=0.010
γs=1-0.010/2=0.995
As=746.81×106/(0.995×950×360.00)=2194.58mm2。
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！
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