QTZ50塔吊天然基础计算书
一、参数信息
型号:QTZ50 塔吊起重高度H=120m 塔吊倾覆力距M=530kN.m 混凝土强度等级:C35
塔身宽度B=1.50m， 基础以上土的厚度:D=1.5m 自重F1=240.8fkN， 基础承台厚度h=1.3m 最大起重荷载F2=40kN， 基础承台宽度R=5.5m 二、 基础最小尺寸计算
基础的最小宽度取:Bc=5.00m
三. 塔吊基础承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。 计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式：
式中 F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，F=304.30kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+Ym×Bc×Bc×D) =3025.22kN； Ym——土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.50m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=27.73m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.3×530=689kN.m；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：
a=Bc/2-m/(F+G)=5.5/2-689/(360.96+3025.219)=2.01m。 经过计算得到: 无附着的最大压力设计值
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Pmax=(360.96+3025.219)/5.5+689/27.73=136.786kPa 无附着的最小压力设计值 Pmin=(360.960+3025.219)/5.52-689/27.73=80.032kPa
有附着的压力设计值 P=(360.96+3025.219)/5.52=111.940kPa
偏心距较大时压力设计值 Pkmax=2×(360.96+3025.219)/(3×5.5×2.01)=102.101kPa
四. 地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa──修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak──地基承载力特征值，取130.000kN/m2；
nb、nd──基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；
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Y──基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m； b──基础底面宽度（M），当基宽小于3M按3M取值，大于6m按6m取值，取5.5m； Ym──基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d──基础埋深度，取2.000m。
解得地基承载力设计值 fa=195.250kPa
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=150.000kPa
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=136.786kPa，满足要求！ 地基承载力特征值1.2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=102.101kPa，满足要求！
五. 基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公式如下:
式中 βhp──受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0，当h大于等于2000mm时，βhp取0.9,其间接线性内插法取用; ft──混凝土轴心抗拉强度设计值；
h0──承台的有效高度，取 h0=1.25m； Pj──最大压力设计值，取 Pj=96.50kPa； Fl──实际冲切承载力：
Fl=96.50×(5.00+4.00)×0.50/2=217.12kN。 允许冲切力：
0.7×0.96×1.57×2700×1250=3560760.00N=3560.76kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
六. 承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7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=1.80m；
P──截面I-I处的基底反力:
P=96.50×(3×1.40-1.80)/(3×1.40)=55.14kPa； a“──截面I-I在基底的投影长度，取 a“=1.40m。
经过计算得 M=1.802×[(2×5.00+1.40)×(96.50+55.14-2×1275.00/5.002)+(96.50-55.14)×5.00]/12 =208.63kN.m。
2.配筋面积计算，公式如下:
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第7.2条。
式中 1──系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，
1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 s=208.63×106/(1.00×16.70×5.00×103×12502)=0.002 =1-(1-2×0.002)0.5=0.002 s=1-0.002/2=0.999
As=208.63×106/(0.999×1250×210.00)=795.43mm2。 由于最小配筋率为0.15%，所以最小配筋面积为:9750mm2。 故取 As=9750mm2。