1塔吊基础计算书.docx

1#塔吊基础计算书依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）。一.参数信息塔吊型号:TC5613塔机自重标准值:Fk1=548.80kN起重荷载标准值:Fqk=80.OOkN塔吊最大起重力矩:M=2200kN.m塔吊计算高度:H=40m塔身宽度:B=16m桩身混凝土等级:C35承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=4.4m承台厚度:HC=I.3m承台箍筋间距:S=400mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.Om桩直径:d=0.7m桩间距:a=3m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:33m桩型与工艺:泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩二.荷载计算1 .自重荷载及起重荷载D塔机自重标准值Fk1=548.8kN2）基础以及覆土自重标准值Gk=4.4×4.4×1.30×25=629.2kN承台受浮力：F1k=4.4×4.4X15.69X10=3037.584kN3）起重荷载标准值Fqk=80kN2 .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=0.2kN2)Wk=0.8×1.59×1.95×1.2×0.2=0.60kNm2qsk=1.2×0.60×0.35×1.6=0.40kNmb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=O.40×40.00=16.OOkNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值MSk=05Fv12)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=O.35kNm2)Wk=0.8×1.62×1.95×1.2×0.35=1.06kNm2qsk=1.2×1.06×0.35×1.60=0.71kNmb.塔机所受风荷载水平合力标准值FvkFskXH=O.71×40.00=28.53kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=O5Fvk3 .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非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk.桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+GJn=(548.8+629.20)/4=294.50kNQkmaEFk+GDn+(Mk+FvkXh)/1=(548.8+629.2)/4+(370.62+28.53×1.30)/4.24=390.61kNQkmin=(Fk+Gk-FQn-(Mk+Fvk×h)/1=(548.8+629.2-3037.584)/4-(370.62+28.53×1.30)/4.24=-561.01kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)n=(548.8+629.20+80)/4=314.50kNQkmaj(Fk+Gk+Fqk)n+(Mk+Fvk×h)1=(548.8+629.2+80)/4+(2068.03+16.00×1.30)/4.24=806.92kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-F1k)n-(M1+Fvk×h)1=(548.8+629.2+80-3037.584)/4-(2068.03+16.00×1.30)/4.24=-937.31kN四,承台受弯计算1 .荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力Ni=135×(Fk+Fqk)n+1.35×(Mk+Fvk×h)1=1.35X(548.8+80)/4+1.35X(2068.03+16.00X1.30)/4.24=876.98kN最大拔力Ni=135×(Fk+Fqk)n-1.35×(Mk+Fvk×h)1=1.35×(548.8+80)/4-1.35X(2068.03+16.00×1.30)/4.24=-452.54kN非工作状态下：最大压力Ni=135×Fkn+1.35×(Mk+Fvk×h)1=1.35X548.8/4+1.35×(370.62+28.53×1.30)/4.24=314.97kN2 .弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条圾=Na=M不其中Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；Xi，yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大：M=MvJ3.配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条A.=iIYMy式中1系数，当混凝土强度不超过C50时，Q1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；fy钢筋受拉强度设计值，fy=360Nmm2o底部配筋计算：s=1227.77X106/(1.000X16.700X4400.000×12502)=0.0107=1-(1-2×0.0107)0=0.0108s=1-0.0108/2=0.9946As=1227.77×IO6/(0.9946X1250.0X360.0)=2743.Imm2顶部配筋计算：as=633.56×IO6/(1.000X16.700×4400.000×12502)=0.0055=1-(1-2×0.0055)仇5=0.0055s=1-0.0055/2=0.9946As=633.56×IO6/(0.9972X1250.0×360.0)=1411.8mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值：VmaX=876.98kN依据混凝土结构设计规范(6850010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：175Ar</i÷1s式中计算截面的剪跨比，=1500ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570Nmm2;b承台的计算宽度，b4400mm;h0承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=360Nmm2;S箍筋的间距，S=400mmo经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.35×806.92=1089.34kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：N<cfcAfi其中c一基桩成桩工艺系数，取075fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7Nmm2;Aps桩身截面面积，Aps=384845mm2o桩身受拉计算，依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.8.7条受拉承载力计算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-1265.37kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=3514.921mm2o由于桩的最小配筋率为0.21%,计算得最小配筋面积为808mm2综上所述，全部纵向钢筋面积3515mm2八.桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下,Qk=314.50kN；偏心竖向力作用下,QkmaX=806.92kN桩基竖向承载力必须满足以下两式：QkWRdQ312&单桩竖向承载力特征值按下式计算:&j%+3ff其中Rh单桩竖向承载力特征值；qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值;qpa桩端端阻力特征值，按下表取值；U桩身的周长，=2.20m；Ap桩端面积,取Ap=O.38m2；Ii第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下：序号土层厚度(In)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称10.6870淤泥质粘土21.713200粉质粘土36.628500粘土47.525450粉质粘土515.5220粘土62.4230粉质粘土72.932800粉质粘土由于桩的入土深度为33m,所以桩端是在第6层土层。最大压力验算：Ra=2.20×(0.68×7+1.7×13+6.6×28+7.5×25+15.5×22+1.02×23)+0×0.38=1679.29kN由于：Ra=1679.29>Qk=314.50,最大压力验算满足要求！由于：1.2Ra=2015.15>Qkmax=806.92,最大压力验算满足要求！九.桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下，Qkmi一937.3IkN桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：嬴次R=xM京+Gjf式中Gp桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；i抗拔系数；Ra=2.20X(0.750×0.68×7+0.750×1.7×13+0.750×6.6×28+0.750×7.5×25+0.750×15.5×22+0.750×1.02×23)=1335.073kNGp=O.385×(33×25-33X10)=190.498kN由于：1335.07+190.50>=937.31,抗拔承载力满足要求！十.桩式基础格构柱计算依据钢结构设计规范(GB50017-2011)。1 .格构柱截面的力学特性：格构柱的截面尺寸为0.480×0.480m；主肢选用：16号角钢bXdXr=160X16X16;缀板选用(m×m):0.010X0.420主肢的截面力学参数为A0=49.067cm2,Z0=4.550cm,Ix0=1175.080cm4,Iy0=1175.080cm4；格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩:/>=4IyQ+J0(-Z0)2格构柱的X-X轴截面总惯性矩：bJ4=4Z0÷(-o)2经过计算得到：Ix=4×1175.080+49.067×(48/2-4.550)2=78948.990cm4；Iy=4×1175.080+49.067×(48/2-4.550)2=78948.990cm4；2 .格构柱的长细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:H0/(44)其中H格构柱的总高度,取9.000m；T格构柱的截面惯性矩，取，I=78948.990cnIy=78948.990cm4；A0一个主肢的截面面积，取49.067CnI2。经过计算得到=44.874,y=44.874oF+P5格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:j1=J+一«；1V4881其中b缀板厚度，取b=0.O1Omo缀板长度，取h=0.420moa1格构架截面长，取a1=0.480mo经过计算得1=(0.0102+0.4202)48+5×0.48O28o5=0.384m<>1=9.000/0.384=23.420O换算长细比计