1塔吊基礎(chǔ)計算書

1、1#塔吊基礎(chǔ)計算書 依據(jù)塔式起重機混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 187-2009)。一. 參數(shù)信息塔吊型號:TC5613塔機自重標(biāo)準(zhǔn)值:Fk1=548.80kN起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:M=2200kN.m塔吊計算高度:H=40m塔身寬度:B=1.6m樁身混凝土等級:C35承臺混凝土等級:C35保護層厚度:H=50mm矩形承臺邊長:H=4.4m承臺厚度:Hc=1.3m承臺箍筋間距:S=400mm承臺鋼筋級別:HRB400承臺頂面埋深:D=0.0m樁直徑:d=0.7m樁間距:a=3m樁鋼筋級別:HRB400樁入土深度:33m樁型與工藝:泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁

2、計算簡圖如下： 二. 荷載計算1. 自重荷載及起重荷載1) 塔機自重標(biāo)準(zhǔn)值 Fk1=548.8kN2) 基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk=4.4×4.4×1.30×25=629.2kN 承臺受浮力：Flk=4.4×4.4×15.69×10=3037.584kN3) 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Fqk=80kN2. 風(fēng)荷載計算1) 工作狀態(tài)下塔機塔身截面對角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 塔機所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.8×1.59×1.95×1.2×0.2=0.60kN/m2 qs

3、k=1.2×0.60×0.35×1.6=0.40kN/mb. 塔機所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值 Fvk=qsk×H=0.40×40.00=16.00kNc. 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值 Msk=0.5Fvk2) 非工作狀態(tài)下塔機塔身截面對角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 塔機所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (本地區(qū) Wo=0.35kN/m2) Wk=0.8×1.62×1.95×1.2×0.35=1.06kN/m2 qsk=1.2×1.06×0.35×1.60=0.71kN/mb. 塔機所

4、受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值 Fvk=qsk×H=0.71×40.00=28.53kNc. 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值 Msk=0.5Fvk3. 塔機的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值 Mk非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值 Mk三. 樁豎向力計算非工作狀態(tài)下： Qk=(Fk+Gk)/n=(548.8+629.20)/4=294.50kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(548.8+629.2)/4+(370.62+28.53×1.30)/4.24=390.61kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(M

5、k+Fvk×h)/L =(548.8+629.2-3037.584)/4-(370.62+28.53×1.30)/4.24=-561.01kN工作狀態(tài)下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(548.8+629.20+80)/4=314.50kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(548.8+629.2+80)/4+(2068.03+16.00×1.30)/4.24=806.92kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(548.8+629.2+80-3037.584)

6、/4-(2068.03+16.00×1.30)/4.24=-937.31kN四. 承臺受彎計算1. 荷載計算不計承臺自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設(shè)計值：工作狀態(tài)下：最大壓力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(548.8+80)/4+1.35×(2068.03+16.00×1.30)/4.24=876.98kN最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(548.8+80)/4

7、-1.35×(2068.03+16.00×1.30)/4.24=-452.54kN非工作狀態(tài)下：最大壓力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×548.8/4+1.35×(370.62+28.53×1.30)/4.24=314.97kN2. 彎矩的計算依據(jù)塔式起重機混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程第6.4.2條 其中 Mx,My1計算截面處XY方向的彎矩設(shè)計值(kN.m)； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Ni不計承臺自重及其上土重，第i樁的豎向反力設(shè)計值(kN)。由于

8、工作狀態(tài)下，承臺正彎矩最大： Mx=My3. 配筋計算根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010第6.2.10條 式中 1系數(shù)，當(dāng)混凝土強度不超過C50時，1取為1.0,當(dāng)混凝土強度等級為C80時，1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定； fc混凝土抗壓強度設(shè)計值； h0承臺的計算高度； fy鋼筋受拉強度設(shè)計值，fy=360N/mm2。底部配筋計算: s=1227.77×106/(1.000×16.700×4400.000×12502)=0.0107 =1-(1-2×0.0107)0.5=0.0108 s=1-0.0108/2=0.9946

9、As=1227.77×106/(0.9946×1250.0×360.0)=2743.1mm2頂部配筋計算: s=633.56×106/(1.000×16.700×4400.000×12502)=0.0055 =1-(1-2×0.0055)0.5=0.0055 s=1-0.0055/2=0.9946 As=633.56×106/(0.9972×1250.0×360.0)=1411.8mm2五. 承臺剪切計算最大剪力設(shè)計值： Vmax=876.98kN依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010

10、-2010)的第6.3.4條。我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 式中 計算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值，ft=1.570N/mm2； b承臺的計算寬度，b=4400mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1250mm； fy鋼筋受拉強度設(shè)計值，fy=360N/mm2； S箍筋的間距，S=400mm。經(jīng)過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六. 承臺受沖切驗算 角樁軸線位于塔機塔身柱的沖切破壞錐體以內(nèi)，且承臺高度符合構(gòu)造要求，故可不進行承臺角樁沖切承載力驗算七. 樁身承載力驗算樁身承載力計算依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)

11、的第5.8.2條根據(jù)第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計值，取其中最大值N=1.35×806.92=1089.34kN樁頂軸向壓力設(shè)計值應(yīng)滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數(shù)，取0.75 fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，fc=16.7N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=384845mm2。樁身受拉計算，依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008 第5.8.7條 受拉承載力計算，最大拉力 N=1.35×Qkmin=-1265.37kN經(jīng)過計算得到受拉鋼筋截面面積 As=3514.921mm2。由于樁的最小配筋率為0.21%，計算得最小配筋面積為808mm2綜上所述

12、，全部縱向鋼筋面積3515mm2八. 樁豎向承載力驗算依據(jù)塔式起重機混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4條軸心豎向力作用下，Qk=314.50kN；偏心豎向力作用下，Qkmax=806.92kN樁基豎向承載力必須滿足以下兩式： 單樁豎向承載力特征值按下式計算： 其中 Ra單樁豎向承載力特征值； qsik第i層巖石的樁側(cè)阻力特征值；按下表取值； qpa樁端端阻力特征值，按下表取值； u樁身的周長，u=2.20m； Ap樁端面積,取Ap=0.38m2； li第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值表如下:序號土層厚度(m)側(cè)阻力特征值(kPa)端

13、阻力特征值(kPa)土名稱10.6870淤泥質(zhì)粘土21.713200粉質(zhì)粘土36.628500粘土47.525450粉質(zhì)粘土515.5220粘土62.4230粉質(zhì)粘土72.932800粉質(zhì)粘土由于樁的入土深度為33m,所以樁端是在第6層土層。最大壓力驗算: 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,最大壓力驗算滿足要求!由于: 1.2Ra = 2015

14、.15 > Qkmax = 806.92,最大壓力驗算滿足要求!九. 樁的抗拔承載力驗算依據(jù)塔式起重機混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5條偏心豎向力作用下，Qkmin=-937.31kN樁基豎向承載力抗拔必須滿足以下兩式： 式中 Gp樁身的重力標(biāo)準(zhǔn)值，水下部分按浮重度計； i抗拔系數(shù)；Ra=2.20×(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&#

15、215;1.02×23)=1335.073kN Gp=0.385×(33×25-33×10)=190.498kN由于: 1335.07+190.50 >= 937.31，抗拔承載力滿足要求!十. 樁式基礎(chǔ)格構(gòu)柱計算依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2011)。1. 格構(gòu)柱截面的力學(xué)特性：格構(gòu)柱的截面尺寸為0.480×0.480m；主肢選用:16號角鋼b×d×r=160×16×16mm；綴板選用(m×m):0.010×0.420主肢的截面力學(xué)參數(shù)為 A0=49.067cm2，Z0

16、=4.550cm，Ix0=1175.080cm4，Iy0=1175.080cm4；格構(gòu)柱截面示意圖格構(gòu)柱的y-y軸截面總慣性矩：格構(gòu)柱的x-x軸截面總慣性矩：經(jīng)過計算得到：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. 格構(gòu)柱的長細比計算：格構(gòu)柱主肢的長細比計算公式：其中 H 格構(gòu)柱的總高度，取9.000m； I 格構(gòu)柱的截面慣性矩，取,Ix=78948.990cm4，Iy=78948.990cm4； A0

17、 一個主肢的截面面積，取49.067cm2。經(jīng)過計算得到x=44.874,y=44.874。格構(gòu)柱分肢對最小剛度軸1-1的長細比計算公式:其中 b 綴板厚度，取 b=0.010m。 h 綴板長度，取 h=0.420m。 a1 格構(gòu)架截面長，取 a1=0.480m。經(jīng)過計算得 i1=(0.0102+0.4202)/48+5×0.4802/80.5=0.384m。1=9.000/0.384=23.420。換算長細比計算公式：經(jīng)過計算得到kx=50.618,ky=50.618。3. 格構(gòu)柱的整體穩(wěn)定性計算：格構(gòu)柱在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計算公式：其中 N 軸心壓力的計算值(kN)；取

18、N=1.35Qkmax=1089.337kN； A 格構(gòu)柱橫截面的毛截面面積，取4×49.067cm2； 軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)；根據(jù)換算長細比 0x=50.618，0y=50.618150 滿足要求! 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范得到x=0.856,y=0.856。X方向： N/A=1089337/(0.856×19626.8)=65215.000 N/mm2 滿足要求! Y方向： N/A=1089337/(0.856×19626.8)=65215.000 N/mm2 滿足要求! 4. 格構(gòu)分肢的長細比驗算：由于格構(gòu)形式采用，分肢選取16號角鋼b×d×r=160×16×16mm，其回轉(zhuǎn)半徑i=31.4mm。 1=L/i=350/31.4=11.1460.5×0x=25.309 且小于等于40 滿足要求! 塔吊計算滿足要求！