塔吊天然基礎計算.doc

精品文檔 天然基礎計算 一、參數(shù)信息 塔吊型號:QTZ40， 塔吊起升高度H=100.00m， 塔吊傾覆力矩M=400.00kN.m， 混凝土強度等級:C40， 塔身寬度B=1.60m， 基礎以上土的厚度D:=2.50m， 自重F1=342.00kN， 基礎承臺厚度h=1.50m， 最大起重荷載F2=40.00kN， 基礎承臺寬度Bc=6.00m， 鋼筋級別:II級鋼。 二、基礎最小尺寸計算(內(nèi)容固定不變) 1.最小厚度計算 依據(jù)混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)第7.7條受沖切承載力計算。 根據(jù)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： (7.7.1-2) 其中: F塔吊基礎對基腳的最大壓力和最大拔力；其它參數(shù)參照規(guī)范。 應按下列兩個公式計算，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h800mm時，取h=1.0；當h2000mm時，取h=0.9， 其間按線性內(nèi)插法取用； ft-混凝土軸心抗拉強度設計值，取16.70MPa； pc,m-臨界截面周長上兩個方向混凝土有效預壓應力按長度的加權平均值，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；這里取（塔身寬度+ho）4=9.60m； ho-截面有效高度，取兩個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的長邊與短邊尺寸的比值，s不宜 大于4；當s2時，取s=2；當面積為圓形時，取s=2；這里取s=2； s-板柱結構中柱類型的影響系數(shù)：對中性，取s=40;對邊柱，取s=30;對角柱， 取s=20. 塔吊計算都按照中性柱取值，取s=40 。 計算方案：當F取塔吊基礎對基腳的最大壓力，將ho1從0.8m開始，每增加0.01m， 至到滿足上式,解出一個ho1；當F取塔吊基礎對基腳的最大拔力時，同理,解出一個ho2，最 后ho1與ho2相加，得到最小厚度hc。經(jīng)過計算得到： 塔吊基礎對基腳的最大壓力F=200.00kN時，得ho1=0.80m； 塔吊基礎對基腳的最大拔力F=200.00kN時，得ho2=0.80m； 解得最小厚度 Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m； 實際計算取厚度為:Ho=1.65m。 2.最小寬度計算 建議保證基礎的偏心矩小于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(450.80+60.00)=612.96kN； G 基礎自重與基礎上面的土的自重， G=1.2（25BcBcHc+m BcBcD） =1.2(25.0BcBc1.65+20.00BcBc2.00)； m土的加權平均重度， M 傾覆力矩，包括風荷載產(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， 實際計算取寬度為 Bc=5.00m。 三、塔吊基礎承載力計算(內(nèi)容固定不變) 依據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范(GB50007-2002)第5.2條承載力計算。 計算簡圖: 詳見正式版！ 四、地基基礎承載力驗算(內(nèi)容固定不變) 地基基礎承載力特征值計算依據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB 50007-2002第5.2.3條。 計算公式如下: 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-基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù); -基礎底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.00kN/m3； b-基礎底面寬度(m)，當基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.00m； m-基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.00kN/m3； d-基礎埋置深度(m) 取2.00m； 解得地基承載力設計值：fa=193.00kPa； 實際計算取的地基承載力設計值為:fa=193.00kPa； 地基承載力特征值fa大于最大壓力設計值Pmax=164.35kPa，滿足要求！ 地基承載力特征值1.2fa大于偏心矩較大時的壓力設計值Pkmax=183.97kPa，滿足要求！ 五、基礎受沖切承載力驗算(內(nèi)容固定不變) 依據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)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(shù)，當h不大于800mm時， hp取1.0.當h大于等于2000mm時，hp取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用； ft - 混凝土軸心抗拉強度設計值； ho - 基礎沖切破壞錐體的有效高度； am - 沖切破壞錐體最不利一側計算長度； at - 沖切破壞錐體最不利一側斜截面的上邊長，當計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時， 取柱寬（即塔身寬度）；當計算基礎變階處的受沖切承載力時，取上階寬； ab - 沖切破壞錐體最不利一側斜截面在基礎底面積范圍內(nèi)的下邊長，當沖切破壞錐體的底面 落在基礎底面以內(nèi)，計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍基礎有效 高度；當計算基礎變階處的受沖切承載力時，取上階寬加兩倍該處的基礎有效高度。 pj - 扣除基礎自重及其上土重后相應于荷載效應基本組合時的地基土單位面積凈反力，對偏 心受壓基礎可取基礎邊緣處最大地基土單位面積凈反力； Al - 沖切驗算時取用的部分基底面積 Fl - 相應于荷載效應基本組合時作用在Al上的地基土凈反力設計值。 則，hp - 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，取 hp=0.93f； ft - 混凝土軸心抗拉強度設計值，取 ft=1.57MPa； am - 沖切破壞錐體最不利一側計算長度: am=1.60+(1.60 +21.65)/2=3.25m； ho - 承臺的有效高度，取 ho=1.60m； Pj - 最大壓力設計值，取 Pj=183.97KPa； Fl - 實際沖切承載力： 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(內(nèi)容固定不變) 1.抗彎計算 依據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB 50007-2002第8.2.7條。計算公式如下: 式中：MI - 任意截面I-I處相應于荷載效應基本組合時的彎矩設計值； a1 - 任意截面I-I至基底邊緣最大反力處的距離；當墻體材料為混凝土時， 取a1=b即取a1=0.00m； Pmax - 相應于荷載效應基本組合時的基礎底面邊緣最大地基反力設計值，取183.97kN/m2； P - 相應于荷載效應基本組合時在任意截面I-I處基礎底面地基反力設計值； P=183.97(31.60-1.70)/(31.60)=118.81kPa； G-考慮荷載分項系數(shù)的基礎自重及其上的土自重，取2437.50kN/m2； l - 基礎寬度，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(25.00+1.60)(183.97+118.81-22437.50/5.002)+(183.97-118.81)5.00/12=379.56kN.m。 2.配筋面積計算 依據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB 50007-2002第8.7.2條。公式如下: 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 - 混凝土抗壓強度設計值，查表得fc=16.70kN/m2； ho - 承臺的計算高度，ho=1.60m。 經(jīng)過計算得： s=379.56106/(1.0016.705.00103(1