QTZ80塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書

1、1號(hào)塔吊四樁基礎(chǔ)的計(jì)算書 依據(jù)塔式起重機(jī)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(hào): QTZ80 塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值:Fk1=449.00kN 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩:M=1039.00kN.m 塔吊計(jì)算高度: H=98m 塔身寬度: B=1.60m 非工作狀態(tài)下塔身彎矩:M1=-1668kN.m 樁混凝土等級(jí): C30 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): 3.50m 承臺(tái)厚度: Hc=1.250m 承臺(tái)箍筋間距: S=200mm 承臺(tái)鋼筋級(jí)別: HRB400 承臺(tái)頂面埋深: D=0.000m 樁直

2、徑: d=800.000m 樁間距: a=2.500m 樁鋼筋級(jí)別: HRB400 樁入土深度: 16.00m 樁型與工藝: 泥漿護(hù)壁鉆(沖)孔灌注樁 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 二. 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=449kN 2) 基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk=3.5×3.5×1.25×25=382.8125kN 3) 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Fqk=60kN 2. 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=-1668+0.9× 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(jì)算 非工作狀態(tài)下： Qk=(F

3、k+Gk)/n=(449+382.81)/4=207.95kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(449+382.8125)/4+(2429.15+83.62×1.25)/3.54=924.69kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(449+382.8125-0)/4-(2429.15+83.62×1.25)/3.54=-508.78kN 工作狀態(tài)下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(449+382.81+60)/4=222.95kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fv

4、k×h)/L =(449+382.8125+60)/4+(1332.34+46.83×1.25)/3.54=616.41kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(449+382.8125+60-0)/4-(1332.34+46.83×1.25)/3.54=-170.51kN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=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(44

5、9+60)/4+1.35×(1332.34+46.83×1.25)/3.54=702.96kN 最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(449+60)/4-1.35×(1332.34+46.83×1.25)/3.54=-359.38kN 非工作狀態(tài)下： 最大壓力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×449/4+1.35×(2429.15+83.62×1.25)/

6、3.54=1119.13kN 最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×449/4-1.35×(2429.15+83.62×1.25)/3.54=-816.06kN 2. 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)程第條 其中 Mx,My1計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)； xi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(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)。 由于非工作狀態(tài)下，承臺(tái)正彎矩最大： Mx=My=2×1119.13×0. 承

7、臺(tái)最大負(fù)彎矩: Mx=My=2×-816.06× 3. 配筋計(jì)算 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程GB50010-2002第條 式中 1系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)，1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)， 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鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2。 底部配筋計(jì)算: s=1007.22×106/(1.000×16.700×3500.000×12002)=0.0120 =1-(1-2×0.0120)0.5=0.0120 s=1-0.01

8、20/2=0.9940 As=1007.22×106/(0.9940×1200.0×360.0)=2345.6mm2 頂部配筋計(jì)算: s=734.45×106/(1.000×16.700×3500.000×12002)=0.0087 =1-(1-2×0.0087)0.5=0.0088 s=1-0.0088/2=0.9940 As=734.45×106/(0.9956×1200.0×360.0)=1707.6mm2五. 承臺(tái)剪切計(jì)算 最大剪力設(shè)計(jì)值： Vmax=1119.13kN 依據(jù)混

9、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)的第條。 我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 式中 計(jì)算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.570N/mm2； b承臺(tái)的計(jì)算寬度，b=3500mm； h0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=1200mm； fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2； S箍筋的間距，S=200mm。 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!六. 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)算七.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

10、術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第條 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，取其中最大值N=1.35×924.69=1248.33kN 樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=14.3N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=502655200000mm2。 樁身受拉計(jì)算，依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008 第條 受拉承載力計(jì)算，最大拉力 N=1.35×Qkmin=-686.86kN 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積 As=1907.942mm2。 由于樁的最小配筋率為0.20%，計(jì)算得最小

11、配筋面積為1005310400mm2 綜上所述，全部縱向鋼筋面積1005310400mm2八.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(JGJ/T 187-2009)的第和條 軸心豎向力作用下，Qk=222.95kN；偏向豎向力作用下，Qkmax 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(jì)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(zhǎng)，u=2513.28m； Ap樁端面積,取Ap=502655.20m2； 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:

12、 土名稱 序號(hào) 土層厚度(m) 側(cè)阻力特征值(kPa) 端阻力特征值(kPa) -1粉質(zhì)粘土 1 4.18 22 0 -2粉質(zhì)粘土 2 3.6 25 0 粉砂 3 1.7 30 0 圓礫 4 10.2 55 2300 由于樁的入土深度為16m,所以樁端是在第4層土層。 最大壓力驗(yàn)算: Ra=2513.28×(4.18×22+3.6×25+1.7×30+6.52×55)+2300×502655.20=1157593713.55kN 由于: Ra = 1157593713.55 > Qk = 222.95,所以滿足要求! 由于: 1

13、.2Ra = 1389112456.26 > Qkmax = 924.69,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/T 187-2009)的第條 偏向豎向力作用下，Qkmin 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(jì)； i抗拔系數(shù)； Ra=2513.28×(0.700×4.18×22+0.700×3.6×25+0.750×1.7×30+0.500×6.52×55)=915842.801kN Gp=502655.2

14、00×(16×25-3.7×10)=182463837.600kN 由于: 915842.80+182463837.60 >= 508.78 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0.46×0.46m； 主肢選用:18號(hào)角鋼b×d×r=180×16×16mm； 綴板選用(m×m):0.01×0.40 主肢的截面力學(xué)參數(shù)為 A0=55.47cm2，Z0=5.05cm，Ix0=1700.99cm4，I

15、y0=1700.99cm4； 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(guò)計(jì)算得到： Ix=4×1700.99+55.47×(46/2-5.05)2=78290.38cm4； Iy=4×1700.99+55.47×(46/2-5.05)2=78290.38cm4； 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： 其中 H 格構(gòu)柱的總高度，取10.30m； I 格構(gòu)柱的截面慣性矩，取,Ix=78290.38cm4，Iy=78290.38cm4； A0 一個(gè)主肢的截面面積，取55.47cm2。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到

16、x=54.83,y=54.83。 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=0.40m。 a1 格構(gòu)架截面長(zhǎng)，取 a1=0.46m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得 i1=(0.012+0.402)/48+5×0.462/80.5=0.37m。 1=10.30/0.37=27.97。 換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式： 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到kx=61.55,ky=61.55。 3. 格構(gòu)柱的整體穩(wěn)定性計(jì)算： 格構(gòu)柱在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計(jì)算公式： 其中 N 軸心壓力的計(jì)算值(kN)；取 N=1.35Qkmax=1248.33kN； A 格構(gòu)柱橫截面的毛截面面積，取4×55.47cm2； 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=61.55,0y=61.55150 滿足要求! 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范得到x=0.80,y=0.80。