塔吊天然基礎(chǔ)計(jì)算.doc

天然基礎(chǔ)計(jì)算 一、參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QTZ40， 塔吊起升高度H=100.00m， 塔吊傾覆力矩M=400.00kN.m， 混凝土強(qiáng)度等級(jí):C40， 塔身寬度B=1.60m， 基礎(chǔ)以上土的厚度D:=2.50m， 自重F1=342.00kN， 基礎(chǔ)承臺(tái)厚度h=1.50m， 最大起重荷載F2=40.00kN， 基礎(chǔ)承臺(tái)寬度Bc=6.00m， 鋼筋級(jí)別:II級(jí)鋼。 二、基礎(chǔ)最小尺寸計(jì)算(內(nèi)容固定不變) 1.最小厚度計(jì)算 依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第7.7條受沖切承載力計(jì)算。 根據(jù)塔吊基礎(chǔ)對(duì)基礎(chǔ)的最大壓力和最大拔力，按照下式進(jìn)行抗沖切計(jì)算： (7.7.1-2) 其中: F塔吊基礎(chǔ)對(duì)基腳的最大壓力和最大拔力；其它參數(shù)參照規(guī)范。 應(yīng)按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中較小值，取0.00； (7.7.1-2) (7.7.1-3) 1-局部荷載或集中反力作用面積形狀的影響系數(shù)； 2-臨界截面周長與板截面有效高度之比的影響系數(shù)； h-截面高度影響系數(shù)：當(dāng)h800mm時(shí)，取h=1.0；當(dāng)h2000mm時(shí)，取h=0.9， 其間按線性內(nèi)插法取用； ft-混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取16.70MPa； pc,m-臨界截面周長上兩個(gè)方向混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力按長度的加權(quán)平均值，其值 宜控制在1.0-3.5N/mm2范圍內(nèi)，取2500.00； um-臨界截面的周長：距離局部荷載或集中反力作用面積周邊ho/2處板垂直截面的 最不利周長；這里?。ㄋ韺挾?ho）4=9.60m； ho-截面有效高度，取兩個(gè)配筋方向的截面有效高度的平均值； s-局部荷載或集中反力作用面積為矩形時(shí)的長邊與短邊尺寸的比值，s不宜 大于4；當(dāng)s2時(shí)，取s=2；當(dāng)面積為圓形時(shí)，取s=2；這里取s=2； s-板柱結(jié)構(gòu)中柱類型的影響系數(shù)：對(duì)中性，取s=40;對(duì)邊柱，取s=30;對(duì)角柱， 取s=20. 塔吊計(jì)算都按照中性柱取值，取s=40 。 計(jì)算方案：當(dāng)F取塔吊基礎(chǔ)對(duì)基腳的最大壓力，將ho1從0.8m開始，每增加0.01m， 至到滿足上式,解出一個(gè)ho1；當(dāng)F取塔吊基礎(chǔ)對(duì)基腳的最大拔力時(shí)，同理,解出一個(gè)ho2，最 后ho1與ho2相加，得到最小厚度hc。經(jīng)過計(jì)算得到： 塔吊基礎(chǔ)對(duì)基腳的最大壓力F=200.00kN時(shí)，得ho1=0.80m； 塔吊基礎(chǔ)對(duì)基腳的最大拔力F=200.00kN時(shí)，得ho2=0.80m； 解得最小厚度 Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m； 實(shí)際計(jì)算取厚度為:Ho=1.65m。 2.最小寬度計(jì)算 建議保證基礎(chǔ)的偏心矩小于Bc/4，則用下面的公式計(jì)算： 其中 F塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力，它包括塔吊自重，壓重和最大起重荷載， F=1.2(450.80+60.00)=612.96kN； G 基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重， G=1.2（25BcBcHc+m BcBcD） =1.2(25.0BcBc1.65+20.00BcBc2.00)； m土的加權(quán)平均重度， M 傾覆力矩，包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩和最大起重力矩，M=1.4630.00=882.00kN.m。 解得最小寬度 Bc=2.68m， 實(shí)際計(jì)算取寬度為 Bc=5.00m。 三、塔吊基礎(chǔ)承載力計(jì)算(內(nèi)容固定不變) 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)第5.2條承載力計(jì)算。 計(jì)算簡圖: 詳見正式版！ 四、地基基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算(內(nèi)容固定不變) 地基基礎(chǔ)承載力特征值計(jì)算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第5.2.3條。 計(jì)算公式如下: fa-修正后的地基承載力特征值(kN/m2)； fak-地基承載力特征值，按本規(guī)范第5.2.3條的原則確定；取145.00kN/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20.00kN/m3； b-基礎(chǔ)底面寬度(m)，當(dāng)基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.00m； 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20.00kN/m3； d-基礎(chǔ)埋置深度(m) 取2.00m； 解得地基承載力設(shè)計(jì)值：fa=193.00kPa； 實(shí)際計(jì)算取的地基承載力設(shè)計(jì)值為:fa=193.00kPa； 地基承載力特征值fa大于最大壓力設(shè)計(jì)值Pmax=164.35kPa，滿足要求！ 地基承載力特征值1.2fa大于偏心矩較大時(shí)的壓力設(shè)計(jì)值Pkmax=183.97kPa，滿足要求！ 五、基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算(內(nèi)容固定不變) 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第8.2.7條。 驗(yàn)算公式如下: 式中 hp - 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h不大于800mm時(shí)， hp取1.0.當(dāng)h大于等于2000mm時(shí)，hp取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用； ft - 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ho - 基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度； am - 沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長度； at - 沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)， 取柱寬（即塔身寬度）；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬； 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(dāng)沖切破壞錐體的底面 落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效 高度；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬加兩倍該處的基礎(chǔ)有效高度。 pj - 扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的地基土單位面積凈反力，對(duì)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； Al - 沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積 Fl - 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在Al上的地基土凈反力設(shè)計(jì)值。 則，hp - 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，取 hp=0.93f； ft - 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 ft=1.57MPa； am - 沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長度: am=1.60+(1.60 +21.65)/2=3.25m； ho - 承臺(tái)的有效高度，取 ho=1.60m； Pj - 最大壓力設(shè)計(jì)值，取 Pj=183.97KPa； Fl - 實(shí)際沖切承載力： Fl=183.97(5.00+4.90)(5.00-4.90)/2)/2=45.53kN。 其中5.00為基礎(chǔ)寬度，4.90=塔身寬度+2h； 允許沖切力：0.70.931.573250.001600.00=5310001.67N=5310.00kN； 實(shí)際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計(jì)值，所以能滿足要求！ 六、承臺(tái)配筋計(jì)算(內(nèi)容固定不變) 1.抗彎計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第8.2.7條。計(jì)算公式如下: 式中：MI - 任意截面I-I處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值； a1 - 任意截面I-I至基底邊緣最大反力處的距離；當(dāng)墻體材料為混凝土?xí)r， 取a1=b即取a1=0.00m； Pmax - 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基礎(chǔ)底面邊緣最大地基反力設(shè)計(jì)值，取183.97kN/m2； P - 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)在任意截面I-I處基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計(jì)值； P=183.97(31.60-1.70)/(31.60)=118.81kPa； G-考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)的基礎(chǔ)自重及其上的土自重，取2437.50kN/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(jì)算得MI=1.702(25.00+1.60)(183.97+118.81-22437.50/5.002)+(183.97-118.81)5.00/12=379.56kN.m。 2.配筋面積計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第8.7.2條。公式如下: 式中，l - 當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時(shí)， 1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)， 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(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表得fc=16.70kN/m2； ho - 承臺(tái)的計(jì)算高度，ho=1.60m。 經(jīng)過計(jì)算得： s=379.56106/(1.0016.705.00103(1