QTZ160F塔吊基础结构计算书.doc

QTZ160F塔吊基础结构计算书一、 相关数据：1、 根据江麓QTZ160F塔吊说明书的数据，塔吊在工作状态及非工作状态下的荷载数据如下表：P1(KN)P2(KN)M(KN.M)Mk(KN.M)工作工况950302780340非工作工况8507036300 塔吊荷载示意如图1：2、 塔身截面为z*z=1700*1700；3、 根据以往工程经验，塔吊基础断面初步设计为axbxh=5400（长）*5400（宽）*2000（高）。塔吊基础混凝土为C30基础底面的抵抗矩W=b*a2/6=26.24m3基础底面的惯性矩I=b*a3/12=70.58m4由于基础底面为正方形，底面长和宽方向的抵抗矩及惯性矩相等。二、 承载力验算(1)根据本项目岩土工程勘察报告，塔吊基础处的地基承载力特征值fak=230Kpa,按GB50007-2002建筑地基基础设计规范第5.2.4规定，地基承载力应按下式修正：fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)考虑到塔吊刚投入使用时，四周为待施工的空承台砖模，所以从安全角度考虑，地基承载力特征值仅作宽度修正，不作埋深的修正fa=fak+b(b-3)=230+0.3*20*(5.4-3)=242.6Kpa(2)工作状态下承载力验算：Mk=M+P2*h-Mk=2780+30*2-340=2500(KN*M)FK=P1=950(KN)GK=25*5.4*5.4*2=1458(KN)FK + GK =950+1458=2408（KN）基底平均压力pk=(Fk+Gk)/A=2408/(5.4*5.4)=82.58Kpab/6=5.4/6=(0.90)根据GB50007-2002第5.2.2规定,pkmax=2*(Fk+Gk)/(3*L*a), 其中L为垂直力矩作用方向的基础底面边长，a为合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离，其值为5.4/2-1.03=1.67（见图2）故pkmax=2*(Fk+Gk)/(3*L*a)=2*2408/(3*5.4*1.67)=178.91.2 fa (291Kpa)所以在工作状态下，基础底面的压力符合要求。(3)非工作状态下承载力验算：Mk=M+P2*h-Mq=3630+70*2.0 =3770(KN*M)FK=P1=850 (KN)GK=25*5.4*5.4*2.0=1458(KN)FK + GK =850+1458=2308（KN）基底平均压力pk=(Fk+Gk)/A=2308/(5.4*5.4)=79.1Kpab/6=5.4/6=0.9根据GB50007-2002第5.2.2规定,pkmax=2*(Fk+Gk)/(3*L*a), 其中L为垂直力矩作用方向的基础底面边长，a为合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离，其值为5.4/2-1.63=1.07（见图2）故pkmax=2*(Fk+Gk)/(3*L*a)=2*2308/(3*5.4*1.07)=267.1b/6=5.4/6=0.9参照GB50007-2002第5.2.2规定,pmax=2*F/(3*L*a), 其中L为垂直力矩作用方向的基础底面边长，a为合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离，其值为a=5.4/2-1.96=0.74（见右图）pmax=2*F/(3*L*a)=2*2308/(3*5.4*0.74)=385(Kpa)最不利载面为I-I截面（即塔吊边），该处基础底面地基反力设计值为(可参照图2)：p=（3*a-a-e+z/2）* pmax/(3*a)=(3*0.74-0.74-1.96+1.7/2)*385/(3*0.74)= 64.2(Kpa)，参照GB50007-2002第8.2.7，最不利载面为I-I截面（即塔吊边）的弯矩设计值为M=a12(2*L+a)( pmax +p)+ ( pmax -p)*L/12 其中a1=1.35, L=5.4,a=1.7,计算如下：M= a12(2*L+a)( pmax +p)+ ( pmax -p)*L/12=1.35*1.35*(2*5.4+1.7)*(385+64.2)+(385-64.2)*5.4/12 =1.82*(5615+1732)/12=1114(KN.M)按正载面受弯计算I-I截面配筋，为安全考虑，计算受弯载面仅取2700*2000，根据GB50010-2002混凝土结构设计规范7.2.1计算规定：M=fc*b*x*(h0-x/2) -(1)fc*b*x=fy*As-(2)采用HRB335钢筋， fy=300N/MM2, h0=h-50=2000-50=1950MM, b=1700MM, fc(C30砼)=14.3N/MM2, M=1114KN.M, 经计算(1)式得，X2-3900X+90=0,混凝土受压区高度X=3900MM 经计算(2)得As= fc*b*x / fy =7690（MM2）故基础双向配筋为 20100,(28根20 , As=8792 MM27690 MM2) 顶层构造钢筋取双向配筋18200,拉钩14500根据GB50010-2002混凝土结构设计规范的规定，对卧置地基上的混凝土板，板中受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15%。实配筋率：=8792/（2700*1000）=0.16%0.15%(满足混凝土最小配筋率规范要求)