塔機天然地基基礎(chǔ)安全計算書

1、附件3：塔吊天然地基承臺基礎(chǔ)安全計算書本計算書主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻編制：塔式起重機設(shè)計規(guī)范（GB/T13752-1992）、地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）、建筑安全檢查標準（JGJ59-99）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2002）等編制。一、參數(shù)信息塔吊型號：QZT80(TC6010-6， 塔吊起升高度H：38.00m，塔身寬度B：1.60m， 基礎(chǔ)埋深d：3.00m，自重G：1000kN， 基礎(chǔ)承臺厚度hc：1.60m，最大起重荷載Q：60kN， 基礎(chǔ)承臺寬度Bc：5.00m，混凝土強度等級：C35， 鋼筋

2、級別：HRB335，額定起重力矩Me：800kN·m， 基礎(chǔ)所受的水平力P：30.0kN，主弦桿材料：角鋼/方鋼, 寬度/直徑c：120mm，所處城市：海南萬寧興隆， 基本風壓0：0.85kN/m2，地面粗糙度類別：C類 有密集建筑群的城市郊區(qū)，風荷載高度變化系數(shù)z：1.13 。二、塔吊對基礎(chǔ)承臺中心作用力的計算1、塔吊豎向力計算塔吊自重：G=1000kN；塔吊最大起重荷載：Q=60kN；作用于塔吊的豎向力：FkGQ1000601060kN；2、塔吊風荷載計算依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）中風荷載體型系數(shù)：地處海南萬寧興隆，基本風壓為0=0.85kN/m2；查表得：

3、風荷載高度變化系數(shù)z=1.13；擋風系數(shù)計算：；因為是角鋼/方鋼，體型系數(shù)s=2.215；高度z處的風振系數(shù)取：z=1.0；所以風荷載設(shè)計值為：=0.7×z×s×z×0=0.7×1.00×2.215×1.13×0.85=1.489kN/m2；3、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩計算：M=××B×H×H×0.5=1.489×0.392×1.6×38×38×0.5=674.276kN·m；MkmaxMeM

4、P×hc800674.27630×1.61522.28kN·m；三、塔吊抗傾覆穩(wěn)定驗算基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性按下式計算：eMk/（Fk+Gk）Bc/3式中 e偏心距，即地面反力的合力至基礎(chǔ)中心的距離；Mk作用在基礎(chǔ)上的彎矩；Fk作用在基礎(chǔ)上的垂直載荷；Gk混凝土基礎(chǔ)重力，Gk25×5×5×1.6=1000kN；Bc為基礎(chǔ)的底面寬度；計算得：e=1522.28/(1060+1000=0.739m < 5/3=1.667m；基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求！四、地基承載力驗算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2002第5.2條承載力計算。

5、計算簡圖:混凝土基礎(chǔ)抗傾翻穩(wěn)定性計算：e=0.739m < 5/6=0.833m地面壓應(yīng)力計算：Pk（Fk+Gk）/APkmax(Fk+Gk/A + Mk/W式中：Fk塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力，它包括塔吊自重和最大起重荷載,Fk1060kN；Gk基礎(chǔ)自重，Gk1000kN；Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=5m；Mk傾覆力矩，包括風荷載產(chǎn)生的力矩和最大起重力矩，Mk 1522.28kN·m；W基礎(chǔ)底面的抵抗矩，W=0.118Bc3=0.118×53=14.75m3；不考慮附著基礎(chǔ)設(shè)計值：Pk（10601000）/5282.4kPaPkmax=(1060+1000/52+152

6、2.28/14.75=185.605kPa；Pkmin=(1060+1000/52-1522.28/14.75=0kPa；計算公式如下: fa = fak+b(b-3+dm(d-0.5fa-修正后的地基承載力特征值(kN/m2；b、d-基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)；-基礎(chǔ)底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；b-基礎(chǔ)底面寬度(m，當基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.000m；m-基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；d-基礎(chǔ)埋置深度(m 取3.000m；解得地基承載力設(shè)計值：fa=500.000kPa；實

7、際計算取的地基承載力設(shè)計值為:fa=500.000kPa；地基承載力特征值fa大于壓力標準值Pk=82.400kPa，滿足要求！地基承載力特征值1.2×fa大于無附著時的壓力標準值Pkmax=185.605kPa，滿足要求！五、基礎(chǔ)受沖切承載力驗算驗算公式如下:F1 0.7hpftamho式中 hp -受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當h不大于800mm時，hp取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；取 hp=0.93；ft -混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值；取 ft=1.43MPa；ho -基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度；取 ho=1.55m；am -沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度；am=(at+ab

8、/2；am=1.60+(1.60 +2×1.55/2=3.15m；at -沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬（即塔身寬度）；取at1.6m；ab -沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長，當沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)，計算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；ab=1.60 +2×1.55=4.70；Pj -扣除基礎(chǔ)自重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的地基土單位面積凈反力，對偏心受壓基礎(chǔ)可取基礎(chǔ)邊緣處最大地基土單位面積凈反力；取 Pj=222.73kPa；Al -沖切驗算時取用的部分基底

9、面積；Al=5.00×(5.00-4.70/2=0.75m2Fl -相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時作用在Al上的地基土凈反力設(shè)計值。Fl=PjAl；Fl=222.73×0.75=167.04kN。允許沖切力：0.7×0.93×1.43×3150.00×1550.00=4545265.73N=4545.27kN > Fl= 167.04kN；實際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計值，所以能滿足要求！六、承臺配筋計算1.抗彎計算MI=a12(2l+a'(Pmax+P-2G/A+(Pmax-Pl/12式中：MI -任意截面I-I處相應(yīng)于荷載

10、效應(yīng)基本組合時的彎矩設(shè)計值；a1 -任意截面I-I至基底邊緣最大反力處的距離；取a1=(Bc-B/2(5.00-1.60/2=1.70m；Pmax -相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的基礎(chǔ)底面邊緣最大地基反力設(shè)計值，取222.73kN/m2；P -相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時在任意截面I-I處基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計值，BcPmax-a1(Pmax-1.2×Pmin/Bc5×222.7271.7×(222.7271.2×0/5=146.999kPa；G -考慮荷載分項系數(shù)的基礎(chǔ)自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35

11、×25×5.00×5.00×1.60=1350.00kN/m2；l -基礎(chǔ)寬度，取l=5.00m；a -塔身寬度，取a=1.60m；a' -截面I - I在基底的投影長度, 取a'=1.60m。經(jīng)過計算得MI=1.702×(2×5.00+1.60×(222.73+147.00-2×1350.00/5.002+(222.73-147.00×5.00/12=822.36kN·m。2.配筋面積計算s = M/(1fcbh02 = 1-(1-2s1/2s = 1-/2As = M/(sh0fy式中，l -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，取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定，取l=1.00；fc -混凝土抗壓強度設(shè)計值，查表得fc=14.30kN/m2；ho -承臺的計算高度，ho=1.55m。經(jīng)過計算得： s=822.36×106/(1.00×14.30×5.00×103×(1.55×1032=0.005；s=1-0.005/2=0.998；As=822.36×106/(0