TC5610-6塔吊基础计算书.doc

TC5610-6塔吊基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号:QTZ80(TC5610-6)
塔机自重标准值:Fk1=440.02kN
起重荷载标准值:Fqk=80.00kN
塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m
塔吊计算高度:H=100m
塔身宽度:B=1.6m
非工作状态下塔身弯矩:M=1552kN.m
承台混凝土等级:C35
钢筋级别:HRB400
地基承载力特征值:775kPa
承台宽度:Bc=5m
承台厚度:h=1m
基础埋深:D=0.00m

计算简图:

二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
Fk1=440.02kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=5×5×1×25=625kN
承台受浮力：Flk=5×5×21.80×10=5450kN
3) 起重荷载标准值
Fqk=80kN

2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)

=0.8×1.49×1.95×1.73×0.2=0.80kN/m2

=1.2×0.80×0.35×1.6=0.54kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.54×100=54.05kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×54.05×100=2702.25kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.30kN/m2)

=0.8×1.51×1.95×1.73×0.3=1.22kN/m2

=1.2×1.22×0.35×1.6=0.82kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.82×100=82.16kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×82.16×100=4107.79kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1552+0.9×(800+2702.25)=4704.03kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1552+4107.79=5659.79kN.m
三. 地基承载力计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算。
塔机工作状态下：
当轴心荷载作用时：

=(440.02+80+-4825)/(5×5)=-172.20kN/m2
当偏心荷载作用时：

=(440.02+80+-4825)/(5×5)-2×(4704.03×1.414/2)/20.83
=-491.47kN/m2
由于 Pkmin<0 所以按下式计算Pkmax：

=(4704.03+54.05×1)/(440.02+80+-4825.00)=-1.11m≤0.25b=1.25m
工作状态地基承载力满足要求!

=2.5--0.78=3.28m

=(440.02+80+-4825.00)/(3×3.28×3.28)
=-133.27kN/m2
塔机非工作状态下：
当轴心荷载作用时：

=(440.02+-4825)/(5×5)=42.60kN/m2
当偏心荷载作用时：

=(440.02+-4825)/(5×5)-2×(5659.79×1.414/2)/20.83
=-559.54kN/m2
由于 Pkmin<0 所以按下式计算Pkmax：

=(5659.79+82.16×1)/(440.02+-4825.00)=-1.31m≤0.25b=1.25m
非工作状态地基承载力满足要求!

=2.5--0.93=3.43m

=(440.02+-4825.00)/(3×3.43×3.43)
=-124.54kN/m2
四. 地基基础承载力验算
修正后的地基承载力特征值为:fa=775.00kPa
轴心荷载作用：由于 fa≥Pk=-172.20kPa，所以满足要求！
偏心荷载作用：由于1.2×fa≥Pkmax=-124.54kPa，所以满足要求！
五. 承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第8.2条。
1. 抗弯计算，计算公式如下:

式中 a1──截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=1.70m；
a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.60m。
P──截面I-I处的基底反力；

工作状态下：
P=-133.27×(33.28-1.70)/(3×3.28)=-110.25kN/m2；
M=1.702×[(2×5+1.6)×(1.35×-133.27+1.35×-110.25-2×1.35×-4825.00/52)+(1.35×-133.27-1.35×-110.25)×5]/12
=499.93kN.m
非工作状态下：
P=-124.54×(33.43-1.70)/(3×3.42578650824281)=-103.94kN/m2；
M=1.702×[(2×5+1.6)×(1.35×-124.54+1.35×-103.94-2×1.35×-4825/52)+(1.35×-124.54-1.35×-103.94)×5]/12
=570.82kN.m
2. 配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010

式中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
α1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度。
经过计算得:
αs=570.82×106/(1.00×16.70×5.00×103×9502)=0.008
η=1-(1-2×0.008)0.5=0.008
γs=1-0.008/2=0.996
As=570.82×106/(0.996×950×360.00)=1675.42mm2。
承台底部实际配筋面积为As0 = 3.14×222/4 × Int(5000/150)=12544mm2
实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!
经济考虑，可优化配筋参考方案为：钢筋直径为6mm，钢筋间距为80mm，配筋面积为1767mm2
六. 地基变形计算
规范规定：当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。
塔吊计算满足要求！
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