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塔吊基础计算
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基础
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塔吊
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| 塔吊基础计算 | ||||||
| 适用范围： | 采用钢筋混凝土独立基础的塔吊基础 | |||||
| 一、计算参数： | ||||||
| 1、塔吊型号 | QT6010-8 | 标准节尺寸 | 1.8 | m | ||
| 2、塔吊荷载 | ||||||
| 工作状态 | 非工作状态 | |||||
| 水平荷载H1(kN) | 垂直荷载F1(kN) | 弯矩M1(kN∙m) | 水平荷载H2(kN) | 垂直荷载F2(kN) | 弯矩M2(kN∙m) | |
| 22.8 | 684.5 | 2152 | 97 | 624.5 | 2695 | |
| 塔吊在非工作状态垂直荷载较小，弯矩较大，故只计算非工作状态的受力情况 | ||||||
| 3、假设基础尺寸 | ||||||
| 基础持力层 | 2＃粘土 | 土的重度r= | 19 | kN/m3 | ||
| 基础埋深(自然地面以下)d (m) | 2 | |||||
| 地基承载力标准值 fk = | 200 | kN/m2 | ||||
| 初选基础面积 | A=1.4×F2/(fk-rd)= | 5.40 | m2 | |||
| 假设塔吊基础： | ||||||
| 长度l(m) | 5.00 | 宽度b(m) | 5.00 | 高度h(m) | 2.00 | |
| 配重长度lp(m) | 5.00 | 配重宽度bp(m) | 5.00 | 配重高度hp(m) | 0.80 | |
| 基础混凝土强度 | C35 | |||||
| 3、计算简图 | ||||||
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| 二、计算过程： | ||||||
| 1. 修正地基承载力设计值：(本基础设计不考虑上部覆土) | ||||||
| f = fk+ηb×r×( b-3)+ηd×rm×( d-0.5)= | 254.60 | kN/m2 | ||||
| 其中： | 基础宽度的地基承载力修正系数ηb = | 0.3 | ||||
| 基础深度的地基承载力修正系数ηd = | 1.6 | |||||
| 基础底面以上土的加权平均重度rm = | 18 | kN/m3 | ||||
| 2. 验算地基承载力： | ||||||
| 2.1基础参数的计算： | ||||||
| 基础底面积A=b×l= | 25.00 | m2 | ||||
| 2.2基础承载力的计算： | ||||||
| 基础上的覆土不考虑 | ||||||
| 基础自重 | G1=25×b×l×h= | 1250.00 | kN | |||
| 覆土重量 | G2=r×hp×(l×b-lp×lb)= | 0.00 | kN | |||
| 配重 | G3=25×bp×lp×hp= | 500.00 | kN | |||
| 垂直荷载 | F2+G1+G2+G3= | 2374.50 | kN | |||
| 总弯矩 | M =M2+H2×(h+hp)= | 2966.60 | kN∙m | |||
| 偏心矩 | e=M/(F2+G1+G2+G3)= | 1.25 | m | |||
| e | ≤ | b/3= | 1.67 | m | ||
| e | ＞ | b/6= | 0.83 | m | ||
| 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离a(m) | ||||||
| a=b/2-e | 1.25 | m | ||||
| 基础底面边缘最大压力设计值Pmax (kN/m2) | ||||||
| Pmax=2×(F2+G1+G2+G3)/(3×l×a)= | 253.15 | kN/m2 | ||||
| Pmax | ＜ | 1.2f= | 305.52 | kN/m2 | ||
| 基础底面处的平均压力值Pk | ||||||
| Pk=Pmax/2= | 126.57 | kN/m2 | ＜ | f | ||
| 3、基础抗冲切验算： | ||||||
| 塔吊的基础节和基础的交接处还必须验算受冲击承载力，危险截面为交接处向下和 | ||||||
| 底面成45度的斜截面。 | ||||||
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| 冲击承载力Fl≤0.7βhpft×bm×ho= | 10214266 | N | ||||
| 其中： | βhp为受冲切承载力截面高度影响系数 | 0.90 | ||||
| ft为混凝土的抗拉强度设计值查表得ft= | 2.20 | N/mm2 | ||||
| c 的取值： | 1.8 | m | ||||
| bm为冲切破坏最不利一侧计算长度 | ||||||
| bm=(c+bb)/2= | 3.76 | m | ||||
| bb==c+2h0= | 5.72 | m | ||||
| h0为截面有效高度h0=h-as= | 1960 | mm | ||||
| as为基础钢筋的保护层厚度as= | 40 | mm | ||||
| 实际冲击力为fl=Pmax×A= | -488478 | N | ||||
| 其中： | 考虑冲击荷载时取用的多边形面积（图中阴影部分的面积） | |||||
| A=(l/2-c/2-h0)×b-(l/2-c/2-h0)2= | -1929600 | mm2 | ||||
| Fl＞fl | 满足要求 | |||||
| 4、结论 | ||||||
| 假设的塔吊基础尺寸能够满足安全使用要求 | ||||||
| 5、配筋计算： | ||||||
| 地基净反力Pn的计算 | ||||||
| 塔身边缘净反力 Pj=Pmax(1-(l-c)/6a)= | 145.19 | kN/m2 | ||||
| 地基净反力 Pn=(Pmax+Pj-2G/A)/2= | 149.17 | kN/m2 | ||||
| 弯矩 M=Pn×（b-c)2×(2l+c)/24= | 751.03 | kN∙m | ||||
| As =M/（0.9fyho）= | 1419 | mm2 | ||||
| 其中： | fy为钢筋的抗拉、抗压强度设计值查规范 | |||||
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fy=
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300 | N/mm2 | ||||
| 最小配筋面积 | Asmin=ρbh= | 15000 | mm2 | |||
| 其中： | ρ为基础最小配筋率 | 0.0015 | ||||
| 查表得配筋 | 26Φ18 @ 200双向 | |||||
| 截面积As (mm2) | 6604 | mm2 | 满足要求 | |||
