大型预制塔吊基础计算书
计算依据：
1、《大型塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T301-2013
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011
一、塔机属性
二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
2、塔机传递至基础荷载设计值
三、基础验算
基础及其上土的自重荷载标准值：
Fg=[b2h1+(h-h1)×b'×(2b-b')]γc+G=[82×1+
(2-1)×1.5×(2×8-1.5)]×25+20=2163.75kN
基础底面积A=b2=82=64m2
W=Wx=Wy=b3/6=83/6=85.333m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mky=Mk'b/(b2+b2)0.5=2322×8/(82+82)0.5=1641.902kN·m
1、偏心距验算
当基础承受单向偏心荷载时：
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=(Fk+Fg)/A-(Mk+Fvk×h)/W=(562+2163.75)/64-(2322+86×2)/85.333=13.363kPa≥0
偏心荷载合力作用点在核心区内。
当基础承受双向偏心荷载时：
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=(Fk+Fg)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy=(562+2163.75)/64-1641.902/85.333-1641.902/85.333=4.108kPa
偏心荷载合力作用点在核心区内。
2、基础底面压力计算
当基础承受单向偏心荷载时：
Pkmin=13.363kPa
Pkmax=(Fk+Fg)/A+(Mk+Fvk×h)/W=(562+2163.75)/64+(2322+86×2)/85.333=71.816kPa
当基础承受双向偏心荷载时：
Pkmin=4.108kPa
Pkmax=(Fk+Fg)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy=(562+2163.75)/64+1641.902/85.333+1641.902/85.333=81.072kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Fg)/b2=(562+2163.75)/82=42.59kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=250+0.3×19×(6-3)+1.6×19×(0-0.5)=251.9kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=42.59kPa≤fa=251.9kPa
满足要求！
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=81.072kPa≤1.2fa=1.2×251.9=302.28kPa
满足要求！
四、基础梁连接面的抗剪承载力验算
X轴方向净反力：
Pxmin=γ((Fk+Fg)/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.4×((562+2163.75)/64-(2322+86×2)/85.333)=18.709kN/m2
Pxmax=γ((Fk+Fg)/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.4×((562+2163.75)/64+(2322+86×2)/85.333)=100.543kN/m2
连接面1：
P1x=(b-s1)(Pxmax-Pxmin)/b+Pxmin=(8-1)×(100.543-18.709)/8+18.709=90.314kN/m2
基底平均压力设计值：
px=(Pxmax+P1x)/2=(100.543+90.314)/2=95.428kN/m2
基础所受剪力：
V1x=|px|A1=|px|b's1=95.428×1.5×1=143.142kN
连接面2：
P2x=(b-s2)(Pxmax-Pxmin)/b+Pxmin=(8-2)×(100.543-18.709)/8+18.709=80.084kN/m2
基底平均压力设计值：
px=(Pxmax+P2x)/2=(100.543+80.084)/2=90.314kN/m2
基础所受剪力：
V2x=|px|A2=|px|b's2=90.314×1.5×2=270.941kN
VQ=max(V1x,V2x)=max(143.142,270.941)=270.941kN
VQ=270.941kN≤0.75(n1fv1Aso+0.25n2fcb'hj)=0.75×(2×180×1600+0.25×2×27.5×1.5×150)/1000=434.32kN
满足要求！
五、水平连接钢绞线需要面积计算
钢绞线的有效预应力σpe=σcon-σl=930-210=720N/mm2
下部钢绞线束计算的截面有效高度h01=1100mm
上部钢绞线束计算的截面有效高度h02=2000-300=1700mm
(1)由基础梁抗剪验算中可知：
基底最大反力设计值Pxmax=100.543kN/m2
塔吊桁架边缘处的基底反力
Pux=(b/2+B/2)(Pxmax-Pxmin)/b+Pxmin=(8/2+1.8/2)×(100.543-18.709)/8+18.709=68.832kN/m2
基础梁在塔吊桁架一侧边缘处U-U截面的弯矩设计值
MU=(2b+20.5×B)(b-20.5×B)(pxmax+pux)/24=(2×8+20.5×1.8)(8-20.5×1.8)(100.543+68.832)/24=713.883kN•m
下部钢绞线束的截面面积：
Ap1≥MU/(0.875βσpeh01)=713.883×106/(0.875×0.85×720×1100)=1211.923mm2
β———折减系数，应取0.85
(2)塔吊桁架边缘处以外基础自重及压重：
Fg1=1.35(b2-(20.5B)2)(γch1)/4+(b-20.5B)(h-h1)b'γc/2+G/4
=1.35×(82-(20.5×1.8)2)×(25×1)/4+(8-20.5×1.8)×(2-1)×1.5×25/2+20/4=592.595kN
由基础平面布置可计算出塔吊桁架边缘处以外基础重力合力作用点到塔吊桁架边缘的距离eg=1.599m
基础梁在塔吊桁架另一侧边缘处N-N截面的弯矩设计值
MN=Fg1×eg=592.595×1.599=947.382kN•m
上部钢绞线束的截面面积：
Ap2≥MN/(0.9βσpeh02)=947.382×106/(0.9×0.85×720×1700)=1011.771mm2
六、垂直连接螺栓验算
垂直连接螺栓除了满足不大于塔基说明书中规定的最大容许作用力，还应满足下式：
F=1.35×Mk/(2×B×n)≤[F]
即F=1.35×Mk/(2×B×n)=1.35×2322/(2×1.8×6)=145.125kN≤[F]=200kN
满足要求！
七、塔基基础抗倾覆验算
最小抗倾覆力臂：l0=b/2=8/2=4m
抗倾覆力矩：MD=0.9l0×(Fk+Fg)=0.9×4×(562+2163.75)=9812.7kN•m
倾覆力矩：M=1.4Mk+Fvk×h=1.4×2322+86×2=3422.8kN•m
MD/M=9812.7/3422.8=2.867≥k1=1.2
抗倾覆满足要求！
