塔吊天然基础的计算书
一. 参数信息
塔吊型号: QTZ40 自重(包括压重):F1=44.50kN 最大起重荷载: F2=40.00kN
塔吊倾覆力距: M=832.00kN.m 塔吊起重高度: H=47.00m 塔身宽度: B=1.62m
混凝土强度等级:C35 钢筋级别: I级 基承载力特征值: 237.50kPa
基础最小宽度: Bc=5.00m 基础最小厚度: h=1.35m 础埋深: D=2.00m 预埋件埋深: h=0.10m
二. 基础最小尺寸计算
基础的最小厚度取:H=1.35m 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:
由于偏心距 e=M/(F+G)=832.00/(84.50+1843.75)=0.43≤B/6=0.83 所以按小偏心计算，计算公式如下：
当考虑附着时的基础设计值计算公式：
地基 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=84.50kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D =1843.75kN；
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.00m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×832.00=11.80kN.m； 经过计算得到:
最大压力设计值 Pmax=1.2×
(84.50+1843.75)/5.002+11.80/20.83=148.47kPa 最小压力设计值 Pmin=1.2×
(84.50+1843.75)/5.002-11.80/20.83=36.65kPa
有附着的压力设计值 Pk=1.2×(84.50+1843.75)/5.002=92.56kPa
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:
其中 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200.00kN/m2； b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.30； d──基础埋深地基承载力修正系数，取1.50； ──基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3；
γm──基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b──基础底面宽度，取5.00m； d──基础埋深度,取1.35m。
解得修正后的地基承载力特征值 fa=237.50kPa 实际计算取的地基承载力特征值为:fa=237.50kPa
由于 fa≥Pk=92.56kPa 所以满足要求！
偏心荷载作用：由于1.2×fa≥Pkmax=148.47kPa 所以满足要求！
五. 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 hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.95； ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa； am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
am=[1.62+(1.62 +2×1.30)]/2=2.92m； h0──承台的有效高度，取 h0=1.2m；
Pj──最大压力设计值，取 Pj=148.47kPa； Fl──实际冲切承载力：
Fl=148.47×(5.002-4.022)/4=328.10kN。 允许冲切力：
0.7×0.95×1.57×2920×1200=3658351.20N=3658.35kN 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=1.69m； P──截面I-I处的基底反力:
P=(5.00-1.69)×(148.47-36.65)/5.00+36.65=110.67kPa； a'──截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.62m。 经过计算得:
M=1.692×[(2×5.00+1.62)×(148.47+110.67-2×1843.75/5.002)+(148.47-110.67)×5.00]/12 =353.73kN.m。
2.配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002
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=353.73×106/(1.00×16.70×5.00×103×13002)=0.003 =1-(1-2×0.003)0.5=0.003 s=1-0.003/2=0.999
As=353.73×106/(0.999×1300×210.00)=1297.34mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:10125mm2。 故取 As=10125mm2。
