STT153塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書(shū)

1、STT15骼吊四樁基礎(chǔ)的計(jì)算書(shū)依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(JGJ/T187-2009)。參數(shù)信息塔吊型號(hào)：STT153塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1=2682.00kN起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩：M=3041.00kN.m塔吊計(jì)算高度：H=60.6m塔身寬度：B=2.00m非工作狀態(tài)下塔身彎矩：M1=5175kN.m樁混凝土等級(jí)：C35承臺(tái)混凝土等級(jí):C35保護(hù)層厚度：50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng)：5.00m承臺(tái)厚度：Hc=1.350m承臺(tái)箍筋間距：S=500mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別：HRB400承臺(tái)頂面埋深：D=0.000m樁直徑：d=0.800m樁間距：a=3.400m樁鋼筋

2、級(jí)別：HRB400樁入土深度：40.00m樁型與工藝：泥漿護(hù)壁鉆(沖)孔灌注樁計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：.荷載計(jì)算1. 自重荷載及起重荷載1) 塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值Fk1=2682kN2) 基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk=5X5X1.35X25=843.75kN承臺(tái)受浮力：Flk=5X5X4.45X10=1112.5kN3) 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk=80kN2. 風(fēng)荷載計(jì)算1) 工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(Wo=0.2kN/m2)的k二08總/=0.8X1.59X1.95X1.39X0.2=0.69kN/m2=1.2義0.69義0.35義2=0.58kN/mb.

3、塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qskXH=0.58X60.60=35.10kNc. 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值MSk=0.5FvkXH=0.5X35.10X60.60=1063.56kN.m2) 非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(本地區(qū)Wo=0.40kN/m2)收=084%/=0.8X1.64X1.95X1.39X0.40=1.42kN/m29索=的叫%EHIH=1.2X1.42X0.35X2.00=1.19kN/mb. 塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qskXH=1.19X60.60=72.41kNc. 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩

4、標(biāo)準(zhǔn)值MSk=0.5FvkXH=0.5X72.41X60.60=2194.01kN.m3. 塔機(jī)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=5175+0.9X(3041+1063.56)=8869.10kN.m非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=5175+2194.01=7369.01kN.m三.樁豎向力計(jì)算非工作狀態(tài)下:Qk=(Fk+Gk)/n=(2682+843.75)/4=881.44kNQkmax=(Fk+G)/n+(Mk+FvkXh)/L=(2682+843.75)/4+(7369.01+72.41乂1.35)/4.81=2434.55kNQkmin=(Fk+Gk-F

5、lk)/n-(Mk+Fvkxh)/L=(2682+843.75-1112.5)/4-(7369.01+72.41義1.35)/4.81=-949.80kN工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+G+Fqk)/n=(2682+843.75+80)/4=901.44kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkxh)/L=(2682+843.75+80)/4+(8869.10+35.10義1.35)/4.81=2756.10kNQkmin=(Fk+G+Fqk-Flk)/n-(Mk+FvkXh)/L=(2682+843.75+80-1112.5)/4-(8869.10+35.10X1.35)/4.81

6、=-1231.35kN四.承臺(tái)受彎計(jì)算1 .荷載計(jì)算不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設(shè)計(jì)值：工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35X(Fk+Fqk)/n+1.35乂(Mk+FvkXh)/L=1.35X(2682+80)/4+1.35X(8869.10+35.10X1.35)/4.81=3435.97kN最大拔力N=1.35義(Fk+Fqk)/n-1.35義(Mk+Fvkxh)/L=1.35X(2682+80)/4-1.35X(8869.10+35.10X1.35)/4.81=-1571.62kN非工作狀態(tài)下：最大壓力N=1.35XFk/n+1.35X(Mk+Fvkxh)/L=1.35X2

7、682/4+1.35乂(7369.01+72.41乂1.35)/4.81=3001.88kN最大拔力N=1.35XFk/n-1.35X(Mk+Fvkxh)/L=1.35X2682/4-1.35X(7369.01+72.41X1.35)/4.81=-1191.53kN2 .彎矩的計(jì)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程第6.4.2條其中Mx,My1計(jì)算截面處XYJ向的彎夕!設(shè)計(jì)值(kN.m)；xi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XYJ向距離(m)；Ni不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向反力設(shè)計(jì)值(kN)由于工作狀態(tài)下，承臺(tái)正彎矩最大：Mx=M=2X3435.97義0.70=4810.36kN.m承臺(tái)

8、最大負(fù)彎矩：Mx=M=2X-1571.62X0.70=-2200.27kN.m3 .配筋計(jì)算根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程GB50010-2002W7.2.1條MAMJ%兒濟(jì)；。=1-J1-2%產(chǎn)5y離，¥式中值1系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C5CM,也1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80寸，也1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定；fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h0承臺(tái)的計(jì)算高度；fy鋼筋受拉弓S度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mmTo底部配筋計(jì)算：s=4810.36X106/(1.000X16.700X5000.000X13002)=0.03411=1-(1-2X0.0341)0.5=0.0347.s

9、=1-0.0347/2=0.9827As=4810.36X106/(0.9827乂1300.0乂360.0)=10460.0mm2頂部配筋計(jì)算：s=s=2200.27X106/(1.000X16.700X5000.000X13002)=0.0156=1-(1-2X0.0156)0.5=0.0157-s=1-0.0157/2=0.9827As=2200.27X106/(0.9921X1300.0X360.0)=4738.7mm2五.承臺(tái)剪切計(jì)算最大剪力設(shè)計(jì)值：Vnax=3435.97kN依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)的第7.5.7條。我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載

10、力滿足下面公式：15j.4+1w式中計(jì)算截面的剪跨比，=1.500ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.570N/mn2;b承臺(tái)的計(jì)算寬度，b=5000mmh0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=1300mmfy鋼筋受拉弓S度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm；S箍筋白間距，S=500mm經(jīng)過(guò)計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋！6 .承臺(tái)受沖切驗(yàn)算角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱的沖切破壞錐體以內(nèi)，且承臺(tái)高度符合構(gòu)造要求,故可不進(jìn)行承臺(tái)角樁沖切承載力驗(yàn)算。7 .樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.8.2條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大

11、值N=1.35X2756.10=3720.74kN樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式："串其中,c基樁成樁工藝系數(shù)，取0.75fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.7N/mn2;Aps樁身截面面積，Aps=502655mm樁身受拉計(jì)算，依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008第5.8.7條用工力兒受拉承載力計(jì)算，最大拉力N=1.35XCkmin=-1662.33kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積As=4617.572mr2io由于樁的最小配筋率為0.65%,計(jì)算得最小配筋面積為3267mm綜上所述，全部縱向鋼筋面積4618mm八.樁豎向承載力驗(yàn)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程

12、(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4軸心豎向力作用下，Q=901.44kN;偏向豎向力作用下，Qmax=2756.10kN.m樁基豎向承載力必須滿足以下兩式：fifcniKc-L2凡單樁豎向承載力特征值按下式計(jì)算："a=二%1Ji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樁身白周長(zhǎng)，u=2.51m；Ap樁端面積，取件=0.50辭；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：廳P土層厚度(m)側(cè)阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)士名稱13.3450粉土或砂土27.840

13、0粘性土33.6500粘性土44.6500粘性土52150700粘性土68.5601400粘性土73.6651700粉土或砂土由于樁的入土深度為40m所以樁端是在第5層土層。最大壓力驗(yàn)算：Ra=2.51義(3.3義45+7.8義40+3.6義50+4.6義50+20.7義50)+700義0.50=5140.91kN由于：Ra=5140.91>Qk=901.44,所以滿足要求！由于：1.2Ra=6169.09>Qkmax=2756.10,所以滿足要求！九.樁的抗拔承載力驗(yàn)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(JGJ/T187-2009)的第6.3.5偏向豎向力作用下，Qmin=-1

14、231.35kN.m樁基豎向承載力抗拔必須滿足以下兩式：*小衣>口£4如5+5式中Gp樁身的重力標(biāo)準(zhǔn)值，水下部分按浮重度計(jì)；ii抗拔系數(shù)；Ra=2.51X(0.700X3.3X45+0.750X7.8X40+0.750X3.6X50+0.750義4.6義50+0.750義20.7義50)=3674.410kNGp=0.503義(40義25-40義10)=301.593kN由于：3674.41+301.59>=1231.35滿足要求！十.樁式基礎(chǔ)格構(gòu)柱計(jì)算依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)。1.格構(gòu)柱截面的力學(xué)特性：格構(gòu)柱的截面尺寸為0.48X0.48m；主肢選

15、用：18號(hào)角鋼bxdxr=180X16X16mm綴板選用(mxm):0.01X0.44主肢的截面力學(xué)參數(shù)為A0=55.47cm2,Z0=5.05cm,Ix0=1700.99cnf,Iy0=1700.99cnf;格構(gòu)柱截面示意圖格構(gòu)柱的y-y軸截面總慣性矩：卜=41現(xiàn)+&§”尸格構(gòu)柱的x-x軸截面總慣性矩：&2A=4。+2經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：2=86477.31cm4;2=86477.31cm4;x=4義1700.99+55.47義(48/2-5.05)y=4X1700.99+55.47X(48/2-5.05)2. 格構(gòu)柱的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算：格構(gòu)柱主肢的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式：JT7W其中

16、H格構(gòu)柱的總高度，取13.80m；I格構(gòu)柱的截面慣性矩，取,Ix=86477.31cnf,Iy=86477.31cm4;A0一個(gè)主肢的截面面積，取55.47cm2。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到九二69.90,，=69.90。格構(gòu)柱分肢對(duì)最小剛度軸1-1的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式其中b綴板厚度，取b=0.01m。h綴板長(zhǎng)度，取h=0.44m。a1格構(gòu)架截面長(zhǎng)，取a=0.48m。經(jīng)過(guò)計(jì)算得i1=(0.012+0.442)/48+5X0.482/80.5=0.38m。.1=13.80/0.38=35.87。換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式：九二十若經(jīng)過(guò)計(jì)算得到Akx=78.56,2ky=78.56。3 .格構(gòu)柱的整體穩(wěn)定性計(jì)算：格構(gòu)柱在彎

17、矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計(jì)算公式：N示力其中N軸心壓力的計(jì)算值(kN);取N=1.35Qkma；=3720.74kN;A格構(gòu)柱橫截面的毛截面面積，取4X55.47cm2;步軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)；根據(jù)換算長(zhǎng)細(xì)比0x=78.56,兄0y=78.56<150滿足要求！查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范得到&x=0.70,破y=0.70。X方向：N/破A=3720739/(0.70X22186.8)=239<310.00N/mm2滿足要求！Y方向：N/#A=3720739/(0.70X22186.8)=239<310.00N/mm2滿足要求！4 .格構(gòu)分肢的長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算：由于格構(gòu)形式采用角鋼+綴板，分肢選取18號(hào)角鋼bxdxr=180x16x16mm其回*$半徑i=35.5mm兄1=L/i=500/35.5=14.08<0.5義工0