塔吊基础设计计算 (1)

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1、塔吊基础设计计算一、设计依据1.建筑地基基础设计规范GB50007-20022.天津市地质工程勘察院2018年3月23日《天津市红桥区南头窑5#地危改工程岩土工程勘察报告》KC2018E1253.本工程1#2#楼和地下车库摆位有关图纸。4.拟用QTZ50自升塔式起重机使用说明书（天津市天兴机械制造有限公司生产）。二、塔吊使用说明书中有关基础要求的有关数据额定起重力矩500KN.m附着使用时最大起重高度120m，此时塔吊总重46.1t,平衡块重12.0t固定式独立基础要求：面积4500mm×4500mm,基础混凝土高度1200mm,要求地基承载力不小于0.2Mpa

2、，基底总重不小于80t（连同塔架自重）。塔架外围尺寸1400mm×1400mm三、设计图纸有关数据工程相对标高±0.00，相对于大沽标高+3.75。地下车库地面结构标高-5.60，底版厚400mm,垫层100mm，地基梁下返高度1000mm，即地基梁下皮标高-6.60m,相当大沽标高2.85m。四、地基勘探结果见勘探报告本塔吊拟安放位置在3#和4#孔之间靠近4#孔，勘探时两孔大沽标高分别为2.91m和3.01m取其平均高2.96m计，稳定水位分别为1.20m深和1.30m深，取其平均深1.25m计算以3#为例各层土分层厚度见下图：注：③1层土承载力特征值fak=

3、130kpa五、塔基持力层承载力设计修正规范公式5.2.4fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)拟改基宽基长均为5.0m，厚1.0m顶面埋深与地库地粱下皮差0.5m，即-7.10m。塔基底埋深-8.10m（相当于大沽标高-4.35m，现地坪+2.96下7.31m）持力层为③1层粉土取粉粘含量ρc≥10%ηb=0.3ηd=1.5(规范表5.2.4)γ=19.6加权平均重度γm=1.25×19.0+0.8(19.0-10)+2.2(19.5-10)+1.3(20.2-10)+1.25(19.8-10)+0.3(19.6-10)/(1.25+0.8+2

4、.2+1.3+1.25+0.3)=80.24/7.31=10.98经修正后地基承载力修正值fs=130+0.3×(19.6-10)(5-3)+1.5×10.98(7.31-0.5)=130+5.76+112.16=247.9kpa已超过塔基说明书要求的0.2Mpa（200kpa）六、基底最大压力和配筋计算1.按使用说明书所给条件推算，塔基计算倾覆力矩Pmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W≤1.2fa(公式5.2.2-2)Fk=58.1tGk/A=2.4t/m2×1.2m=2.88t/m2W=(4.5×4.52)/6=15.19m3求Mk:1.2×20=58.1/

5、(4.5×4.5)+4.52×1.2×2.4/4.52+M/15.19M=(24-58.1/4.52-2.88)×15.19=277t·m 如此最小基底压力：Pmin=58.1/4.52+2.88-M/W=58.1/4.52+2.88-277/15.1=5.75-18.3已出现尾部与土脱离应按公式（5.2.2-4）计算Pmax=2(Fk+Gk)/3La（5.2.2-4）1.2×20=2（58.1+2.4t/m3×1.2×4.52）/3La1/a=(Pmax×3L)/2(Fk+Gk)a=2(Fk+Gk)/(Pmax×3L)=2(58.1+2.4×1.2×4.52)

6、/(1.2×20×3×4.5)=0.719mL=4.5/2-a=2.25-0.719=1.53m计算倾覆力矩：M=(Fk+Gk)L=(58.1+58.32)×1.53=178.1t.m2.改厚度为1.0m配筋与总重计算保持原基础总重不变（体积不变即可）所需平面尺寸：L=b=（4.52×1.2/1.0）1/2=24.31/2=4.93m取理论尺寸5.0mPmax=58.1/5×5+1.0×2.4+178.1/(5×52/6)=2.32+2.4+8.55=13.27Pmin=58.1/5×5+1.0×2.4-178.1/(5×52/6)=2.32+2.4-8.55=

7、-3.83尾部仍出现基础与土脱离，仍应按公式5.2.2-4计算5m×5m见方时：L=M/(Fk+Gk)=178.1/(58.1+1.0×52×2.4)=178.1/(58.1+60)=1.51ma=5/2-1.51=0.99mPmax=2(Fk+Gk)/(3×L×a)=2(58.1+60)/(3×5×0.99)=15.91t/m2<1.2fa=1.2×20=24t/m2考虑荷载分项系数后基底最大净反力：Pjmax=58.1×1.2/(5×5)+178.1×1.4/(5×52/6)=2.8+11.97=14.76t/m2(全部重力取分项系数1.2；倾覆力矩全值取分

8、项系数1.4)试按最大净