塔吊基礎(chǔ)持力層及荷載力計算

1、塔吊基礎(chǔ)持力層及荷載力計算塔吊基礎(chǔ)持力層及荷載力計算1、本工程選用QTZ80(ZJ6010)塔吊的基礎(chǔ)持力層同主樓片筏基礎(chǔ)持力層為 卵石層，地基承載力特征值為380KPa(考慮下臥層凝灰熔巖殘積黏性土，計 算時地基承載力特征值取值為210KPa)。根據(jù)該型號塔吊說明書，砼基礎(chǔ)的地基 應(yīng)能承受0.2Mpa以上的壓力。故卵石層符合作為塔吊基礎(chǔ)地基的要求。2、塔吊基礎(chǔ)作荷載力驗算。塔吊基礎(chǔ)承臺平面尺寸設(shè)定為5500*5500mm，厚度為1250-1500mm (塔吊基 礎(chǔ)的厚度主要考慮相鄰主體片筏基礎(chǔ)厚度，并應(yīng)大于等于1250mm)，砼強度等級 為C35。塔吊基礎(chǔ)承臺墊層采用150mm厚C15素混凝

2、土，每邊比承臺外邊向外擴 150mm。1、塔吊的基本參數(shù)信息塔吊的獨立高度：40.5m；塔身寬度B： 1.60*1.60m附著高度最高為：160m ；最大工作幅度為:60m基礎(chǔ)承臺厚度Hc： 1250mm1500mm，最大起重荷載F： 80kN基礎(chǔ)承臺寬度Bc： 5.500m，承臺混凝土的保護層厚度：50mm砼基礎(chǔ)載荷，以60米臂長時計：工況Fv(KN)Fh(KN)M1(KN.m)M2(KN.m)Mk(KN.m)非工作5048017970工作6323511361062334Fv為基礎(chǔ)所受的垂直載荷，F(xiàn)h為基礎(chǔ)所受的水平載荷，M1、M2為基礎(chǔ)所受 的傾翻力矩，Mk為扭矩。2、塔吊基礎(chǔ)承臺計算非工

3、作狀態(tài)時候（1）參數(shù)信息塔吊型號：QTZ80，自重（包括壓重）F1=504.00kN，最大起重荷載F2=80.00kN， 塔吊傾覆力距M=1797.00kN.m，塔吊獨立起重高度=40.50m，塔身寬度B=1.60m， 混凝土強度等級：C30，基礎(chǔ)厚度h=1.25m，基礎(chǔ)寬度Bc=5.50m。持力層在為 卵石層，基礎(chǔ)進入持力層不少于200mm，且土層均勻，視土層實際情況，塔吊承 臺面標高應(yīng)高出底板面標高35cm（底板二次找平再行覆蓋）。（2）基礎(chǔ)尺寸計算基礎(chǔ)的厚度取：H=1.25m基礎(chǔ)的寬度?。築c=5.50m（3）塔吊基礎(chǔ)承載力計算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（xxxx-2021）第5.2條承載

4、力計算。計算簡圖：當不考慮附著時的基礎(chǔ)設(shè)計值計算公式：當考慮附著時的基礎(chǔ)設(shè)計值計算公式：當考慮偏心距較大時的基礎(chǔ)設(shè)計值計算公式：式中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(xiàn)=504+80=584kNG基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重，G=26.5XBcXBcXHc=1003kN；Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=5.50m；W基礎(chǔ)底面的抵抗矩，W=BcXBcXBc/6=27.73m3；M傾覆力矩，包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力距和最大起重力距，M=1797.00+80 x1.25=1897kN.m；a合力作用點至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離(m),按下式計算：a=5.50/2-1897/(58

5、4+1003)=1.56m。經(jīng)過計算得到：無附著的最大壓力設(shè)計值：Pkmax=(584+1003)/5.52+1897/27.73=120.88kPa無附著的最小壓力設(shè)計值：Pkmin=(584+1003)/5.52-1897/27.73=-15.95kPa有附著的壓力設(shè)計值 P=(584+310+1003)/5.52=62.71kPa偏 心 距 較 大 時 壓 力 設(shè) 計 值Pkmax=2X(584+1003)/(3X5.50X 1.56)=123.31kPa地基基礎(chǔ)承載力驗算地基承載力特征值為：fak=210kPa地基承載力特征值fak大于最大壓力設(shè)計值Pkmax=120.88kPa，滿足

6、要求!地基承載力特征值1.2Xfak大于偏心距較大時的壓力設(shè)計值Pkmax=123.31kPa，滿足要求！受沖切承載力驗算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2021第8.2.8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)，取hp=0.9625；ft混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值，取ft=1.43kPa；am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度：am=1.50+(1.50+2X 1.19)/2=2.69m；h0承臺的有效高度，取h0=1.19m；Pj最大壓力設(shè)計值，取Pj=123.31kPa；Fl實際沖切承載力：Fl=1.2x123.31X(5.50+3.88)X 1.56/2=1083kN

7、。允許沖切力：0.7X0.9625X1.43X2690X1190=3082.6kN實際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計值，所以能滿足要求！塔吊穩(wěn)定性驗算塔吊有荷載時穩(wěn)定性驗算塔吊有荷載時，計算簡圖：塔吊有荷載時，穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式驗算：式中K1塔吊有荷載時穩(wěn)定安全系數(shù)，允許穩(wěn)定安全系數(shù)最小取1.15；G起重機自重力(包括配重，壓重)，G=564(kN)；c起重機重心至旋轉(zhuǎn)中心的距離,c=1.19(m)；h0起重機重心至支承平面距離,h0=6.00(m)；b起重機旋轉(zhuǎn)中心至傾覆邊緣的距離,b=2.50(m)；Q最大工作荷載,Q=46.50(kN)；g重力加速度(m/s2),取9.81；v起升速度,v

8、=0.67(m/s)；t制動時間,t=20(s)；a起重機旋轉(zhuǎn)中心至懸掛物重心的水平距離,a=30.00(m)；W1作用在起重機上的風(fēng)力,W1=7.00(kN)；W2作用在荷載上的風(fēng)力,W2=1.3.00(kN)；P1自W1作用線至傾覆點的垂直距離,P1=8.00(m)；P2自W2作用線至傾覆點的垂直距離,P2=2.50(m)；h吊桿端部至支承平面的垂直距離,h=126.15(m)；n起重機的旋轉(zhuǎn)速度,n=1.0(r/min)；H吊桿端部到重物最低位置時的重心距離，H=119.16.50(m)；起重機的傾斜角，=0.00(度)。經(jīng)過計算得到K1=1.178由于K1=1.15,所以當塔吊有荷載時

9、，穩(wěn)定安全系數(shù)滿足要求！承臺配筋計算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2021第8.2.11條。1、抗彎計算，計算公式如下：式中al截面I-I至基底邊緣的距離，取a1=(Bc-B)/2=(5.5-1.5)/2=2m；P截面I-I處的基底反力：P=1.2x123.31X(3X 1.56-2)/(3X 1.56)=83.74kPa；a截面I-I在基底的投影長度，取a=1.5m。經(jīng)過計算得M=2.02X(2X5.5+1.50)X(1.2x123.31+83.74-2X 1.2x1003/5.52)+ (1.2x123.31-83.74)X5.50/12=753.66kN.m。2、配筋面積計算，

10、公式如下：依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2021第8.2.12條。As=753.66X 106/(0.9X 1190X360.00)=1955mm2。工作狀態(tài)時候參數(shù)信息塔吊型號：QTZ80,自重(包括壓重)F1=632.00kN,最大起重荷載F2=80.00kN, 塔吊傾覆力距M1=1136.00kN.m, M2=1062.00kN.m塔吊獨立起重高度=40.50m,塔 身寬度B=1.60m,混凝土強度等級：C30,基礎(chǔ)厚度h=1.25m,基礎(chǔ)寬度Bc=5.50m。 持力層在為卵石層，基礎(chǔ)進入持力層不少于200mm，且土層均勻，視土層實際 情況，塔吊承臺面標高應(yīng)高出底板面標高35c

11、m(底板二次找平再行覆蓋)。基礎(chǔ)尺寸計算基礎(chǔ)的厚度?。篐=1.25m基礎(chǔ)的寬度?。築c=5.50m塔吊基礎(chǔ)承載力計算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(xxxx-2021)第5.2條承載力計算。計算簡圖：當不考慮附著時的基礎(chǔ)設(shè)計值計算公式：當考慮附著時的基礎(chǔ)設(shè)計值計算公式：當考慮偏心距較大時的基礎(chǔ)設(shè)計值計算公式：式中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=632kNG基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重，G=26.5XBcXBcXHc=1003kN；Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=5.50m；W基礎(chǔ)底面的抵抗矩，W=BcXBcXBc/6=27.73m3；M傾覆力矩，包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力距和

12、最大起重力距，M=1136.00+35x1.25=1180kN.m；a合力作用點至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離(m),按下式計算：a=5.50/2-1180/(632+1003)=2.03m。經(jīng)過計算得到：無附著的最大壓力設(shè)計值：Pkmax=(632+1003)/5.52+1180/27.73=96.6kPa無附著的最小壓力設(shè)計值：Pkmin=(632+1003)/5.52-1180/27.73=11.50kPa有附著的壓力設(shè)計值 P=(632+310+1003)/5.52=64.30kPa地基基礎(chǔ)承載力驗算地基承載力特征值為：fak=210kPa地基承載力特征值fak大于最大壓力設(shè)計值Pkmax

13、=96.6kPa，滿足要求！受沖切承載力驗算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2021第8.2.8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)，取hp=0.9625；ft混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值，取ft=1.43kPa；am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度：am=1.50+(1.50+2X 1.19)/2=2.69m；h0承臺的有效高度，取h0=1.19m；Pj最大壓力設(shè)計值，取Pj=96.6kPa；Fl實際沖切承載力：Fl=1.2x96.6X(5.50+3.88)X2.03/2=1104kN。允許沖切力：0.7X0.9625X1.43X2690X1190=3082.6kN實際沖

14、切力不大于允許沖切力設(shè)計值，所以能滿足要求！承臺配筋計算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2021第8.2.11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=(Bc-B)/2=(5.5-1.5)/2=2m；P截面I-I處的基底反力：P=1.2x(11.5+(96.6-11.5)x(5.5-(5.5-1.5)/2)/5.5)=54.16kPa；a截面I-I在基底的投影長度，取a=1.5m。經(jīng)過計算得M=2.02X(2X5.5+1.50)X(1.2x96.6+54.16-2X 1.2x1003/5.52)+ (1.2x96.6-54.16)X5.50/12=49

15、0.4kN.m。2、配筋面積計算，公式如下：依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2021第8.2.12條。As=490.4X106/(0.9X1190X360.00)=1272mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以最小總配筋面積為：(hXBc)X0.15% = 1250 x5500 x0.15%=10313mm2。故本工程塔吊天然基礎(chǔ)承臺配筋采用為III級鋼雙層雙向6 20165。拉鉤614600，馬凳采用620鋼筋制作間距1000。為保證塔吊地腳螺栓的預(yù)埋，在承臺對角線加600X1250 +字交叉梁，配筋 上下雙層各525，中部隔500加腰筋516，箍筋12200。塔吊基礎(chǔ)承臺與地下室

16、底板連為一體處，要做好施工縫的處理，在塔吊基礎(chǔ) 施工時預(yù)留底板插筋，底板施工前，應(yīng)將接縫處鑿毛，清理干凈并涂刷一層素水 泥漿后才能進行混凝土澆搗，保證施工縫處防水效果。位于地下室范圍以內(nèi)的塔吊基礎(chǔ)，由于塔吊承臺頂標高等于地下室底板頂標 高，在塔吊部位地下室頂板預(yù)留3米X3米洞口，洞口四周預(yù)埋止水鋼板，洞口 與梁交接處，在梁下口距洞口邊200mm處設(shè)置200mm*200mm素混凝土構(gòu)造柱(詳 見下圖)，待塔吊拆除后另行澆筑預(yù)留洞口混凝土后，將素混凝土構(gòu)造柱拆除。3、承臺截面主筋的計算本工程塔吊基礎(chǔ)承臺配筋情況：1、1250mm厚承臺上下層鋼筋配筋：雙層雙向34C20165,拉鉤614165, 馬凳筋布置6181000。2、1300mm厚承臺上下層鋼筋配筋：雙層雙向35C20160,拉鉤614160, 馬凳筋布置6181000。3、1400mm厚承臺上下層鋼筋配筋：雙層雙向37C22150,拉鉤614150, 馬凳筋布置6181000。4.1500mm厚承臺上下層鋼筋配筋:雙層雙向40C22140,拉