塔吊基礎(chǔ)驗(yàn)算書底部樁基

1、8、QTZ40塔吊基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算1、2、5郵吊為QTZ40塔吊，塔吊為獨(dú)立狀態(tài)計(jì)算，分工況和非工況兩種狀態(tài)分別進(jìn)行塔吊基礎(chǔ)的受力分析。8.1、塔機(jī)概況塔吊型號:QTZ40,塔吊最大安裝高度H=35m（2#塔吊）塔身寬度B=1.5m,自重F1=201.88kN,最大起重荷載F2=39.2kN,基礎(chǔ)以上土的厚度D=0.00m,塔吊基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級:C35基礎(chǔ)厚度Hc=1.2m,基礎(chǔ)寬度Bc=4.5m,8.2、樁基概況查國家標(biāo)準(zhǔn)圖集03SG409可得，PHC400A95-21為C80混凝土，樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計(jì)值R=1650kN?，F(xiàn)場樁基問距a=2.50m,樁直徑=0.40m,8.3、樁基荷載計(jì)

2、算分析8.3.1自重荷載以及起重荷載塔吊自重G0=201.88kN;起重臂自重G1=30.3kN;小車和吊鉤自重G2=2.86kN;平衡臂自重G3=15.05kN;平衡塊自重G4=81kN;塔吊最大起重荷載Qmax=39.2kN;塔吊最小起重荷載Qmax=7.84kN;塔基自重標(biāo)準(zhǔn)值：Fki=331.09kN;基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=500kN;起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fqk=39.2kN;"7,84kN湛很土其珊8.3.2風(fēng)荷載計(jì)算8.3.2.1工作狀態(tài)下風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：(wo=0.2kN/m2)qsk=0.8a田2比WoooBH/H=0.8X1.2X1.59X1.9

3、5X1.35X0.2X0.35X1.5=0.422kN/m塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值：Fvk=qskH=0.422X39=16.46kN基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：Msk=0.5FvkH=0.5X16.46X39=321kNm8.3.2.2非工作狀態(tài)下風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：(3O=0.55kN/m2)q'sk=0.8apspz3OooBH/H=0.8X1.2X1.59X1.95X1.35X0.55X0.35X1.5=1.3kN/m塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值：F'vk=q'skH=1.3X39=50.27kN基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M&#

4、39;sk=0.5F'vkH=0.5X50.27X39=980.27kNm8.3.3塔機(jī)的傾覆力矩塔機(jī)自身的傾覆力矩，向起重臂方向?yàn)檎?，向平衡臂的方向?yàn)樨?fù)1、大臂自重產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M1=30.3X20=606kNm2、最大起重荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M2=39.2X10=392kNm3、小車產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M3=2.86X10=28.6kNm4、平衡臂產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M4=-15.05X6=-90.3kNm-5、平衡產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M5=-81X11=-891kNm8.3.4綜合分析計(jì)算8.3.4.1工作狀態(tài)下塔基對基礎(chǔ)頂面的作用1、標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值：Mk=M1+M3+

5、M4+M5+0.9(M2+Msk)=606+28.6-90.3-891+0.9(392+321)=295kNm2、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fvk=16.46kN3、豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：塔基自重標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1=331.09kN;基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=500kN;起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fqk=39.2kN;8.3.4.2非工作狀態(tài)下塔基對基礎(chǔ)頂面的作用1、標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M'k=Mi+M4+M5+M'sk=606-90.3-891+980.27=604.79kNm無起重荷載，小車收攏丁塔身邊，故沒有力矩M2、M302、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：F'vk=q'skH=1.3X39=50

6、.27kN3、豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：塔基自重標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1=331.09kN;基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=500kN;F'k=Fk1+Gk=331.09+500=831.09kN比較以上工況和非工況的計(jì)算，可知本例塔機(jī)在非工作狀態(tài)時(shí)對丁基礎(chǔ)傳遞的傾覆力矩最大，故應(yīng)該按照非工作狀態(tài)的荷載組合進(jìn)行塔吊基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算。8.4樁基承載力驗(yàn)算傾覆力矩按照最不利的對角線方向作用，取最不利的非工作狀態(tài)荷載進(jìn)行驗(yàn)算。8.4.1樁基豎向荷載驗(yàn)算1、軸心豎向力作用下：qk=415.55kN（以最不利情況塔吊基礎(chǔ)底部只有兩根N2樁進(jìn)行驗(yàn)算）QK=415.5kN<700kN，滿足要求。2、偏心豎向力作用下:QkKF

7、K1GkMkFvkhNL331.09500604.7950.271.2Qk=26.363520.03kN（以最不利情況塔吊基礎(chǔ)底部只有兩根樁進(jìn)行驗(yàn)算）Qk=520.03kN<1.2Rn=840kN，滿足要求。8.4.2樁身軸心受壓承載力驗(yàn)算Qmax='QKmax=1.35x520.3=702.04kN,查國家標(biāo)準(zhǔn)圖集03SG409可得，PHC400A95-21樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計(jì)值R=1650kN。Qmax<R，軸心受壓承載力符合設(shè)計(jì)要求。8.5塔吊基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算8.5.1示意圖1. 8.5.2相關(guān)數(shù)據(jù)幾何參數(shù)：2. B1=2250mm；A1=2250mm;H1=1200

8、mm;B=1500mm;A=1500mm；B2=2250mm；A2=2250mm基礎(chǔ)埋深d=1.20m荷載值：(1) 作用在基礎(chǔ)頂部的標(biāo)準(zhǔn)值荷載(2) Fgk=831.09kN;Mgxk=604.79kNm;Vgxk=50.27kN作用在基礎(chǔ)底部的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mxk=604.79kN-mVxk=50.27kN-m繞X軸彎矩：Moxk=604.79kN-m(3) 繞Y軸彎矩：Moyk=60.32kN-m作用在基礎(chǔ)頂部的基本組合荷載不變荷載分項(xiàng)系數(shù)rg=1.20活荷載分項(xiàng)系數(shù)rq=1.40F=rgFgk+rqFqk=997.31kNMx=rgMgxk+rqMqxk=725.75kNm-Vx=rgVg

9、xk+rqVqxk=60.32kN(4) 作用在基礎(chǔ)底部的彎矩設(shè)計(jì)值繞X軸彎矩：M0x=725.75kN-m3. 繞Y軸彎矩:M0y=VxHi=60.32X1.20=72.39kN-m材料信息：混凝土：C354. 鋼筋：HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)基礎(chǔ)幾何特性：底面積：S=(A1+A2)(B1+B2)=4.504.50=20.25m2繞X軸抵抗矩：Wx=(1/6)(B1+B2)(A1+A2)2=(1/6)4.504502=15.19m3繞Y軸抵抗矩：Wy=(1/6)(A1+A2)(B1+B2)2=(1/6)4.504502=15.19m38.5.3計(jì)算過程8.

10、5.3.1修正地基承載力按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500072002)下列公式驗(yàn)算：fa=fak+Tb-Y-(b3)+qdmy.(d-0.5)(式5.2.4)式中：fak=220.00kPa中=0.00,td=1.00Y=18.00kN/m怦=18.00kN/m3b=4.50m,d=1.20m如果b<3m,按b=3m,如果b>6m,按b=6m如果d<0.5m,按d=0.5mfa=fak+rb,丫,(b3)+Tdmy.(d-0.5)=220.00+0.00X18.00X(4.503.00)+1.00X18.00X(1.200.50)=232.60kPa修正后的地基承載力特征值

11、fa=232.60kPa(滿足塔吊基礎(chǔ)說明書不得低于200kPa的要求)。8.5.3.2軸心荷載作用下地基承載力驗(yàn)算按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)下列公式驗(yàn)算：pk=(Fk+Gk)/A(5.2.2-1)Fk=Fgk+Fqk=831.09+0.00=831.09kNGk=20Sd-=2020.251.20=486.00kNpk=(Fk+Gk)/S=(831.09+486.00)/20.25=65.04kPa<fa,滿足要求。8.5.3.3偏心荷載作用下地基承載力驗(yàn)算按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500072002)下列公式驗(yàn)算：當(dāng)eVb/6時(shí)，pkmax=(Fk+Gk)/

12、A+Mk/W(5.2.2-2)Pkmin=(Fk+Gk)/AMk/W(5.2.2-3)當(dāng)e>b/6時(shí)，Pkmax=2(Fk+Gk)/3la(5.2.2-4)X、Y方向同時(shí)受彎。偏心距exk=M0yk/(Fk+Gk)=60.32/(831.09+486.00)=0.05me=exk=0.05m<(B1+B2)/6=4.50/6=0.75mpkmaxX=(Fk+Gk)/S+M0yk/Wy=(831.09+486.00)/20.2舁60.32/15.19=69.01kPa偏心距eyk=M0xk/(Fk+Gk)=604.79/(831.09+486.00)=0.46me=eyk=0.46m

13、<(A1+A2)/6=4.50/6=0.75mpkmaxY=(Fk+Gk)/S+M0xk/Wx=(831.09+486.00)/20.2舁604.79/15.19=104.86kPapkmax=pkmaxX+pkmaxY(Fk+Gk)/S=69.01+104.8665.04=108.83kPa<1.2Xfa=1.2X232.60=279.12kPa滿足要求。8.5.3.4基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500072002)下列公式驗(yàn)算：Fi<0.7-6hpftamh0(8.2.7-1)(8.2.7-3)Fl=pjAlam=(at+ab)/2(8.2.7-2)pjma

14、x,x=F/S+M0y/Wy=997.31/20.2舁72.39/15.19=54.02kPapjmin,x=F/S-M0y/Wy=997.31/20.272.39/15.19=44.48kPapjmax,y=F/S+Mox/Wx=997.31/20.2舁725.75/15.19=97.04kPapjmin,y=F/S-Mox/Wx=997.31/20.2分725.75/15.19=1.46kPapj=pjmax,x+pjmax,yF/S=54.02+97.0449.25=101.80kPa(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)對基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算：Ho=Hi+H2as=1.20+0.00-0.05=1.15mX方向：Al

15、x=1/4-(A+2Ho+Ai+A2)(Bi+B2B2Ho)=(1/4)X(1.50+2X1.15+4.50)(4.501.50-2X1.15)=1.45m2Flx=pjAlx=101.801.45=147.87kNab=minA+2Ho,Ai+A2=min1.50+2X1.15,4.50=3.80mamx=(at+ab)/2=(A+ab)/2=(1.50+3.80)/2=2.65mFlx<0.76hpftamxHo=0.70.971570.002.6501.150=3237.56kN,滿足要求。Y方向：Aly=1/4-(B+2Ho+Bi+B2)(Ai+A2A2Ho)=(1/4)X(1.

16、50+2X1.15+4.50)(4.501.50-2X1.15)=1.45m2Fly=pjAly=101.801.45=147.87kNab=minB+2Ho,Bi+B2=min1.50+2X1.15,4.50=3.80mamy=(at+ab)/2=(B+ab)/2=(1.50+3.80)/2=2.65mFly<0.76hpftamyHo=0.70.971570.002.6501.150=3237.56kN,滿足要求。8.5.3.5基礎(chǔ)受壓驗(yàn)算計(jì)算公式：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500102002)Fl<1.356cifcAin(7.8.1-1)局部荷載設(shè)計(jì)值：Fi=997.31kN

17、混凝土局部受壓面積：Ain=Ai=BA=1.501>50=2.25m2混凝土受壓時(shí)計(jì)算底面積：Ab=minB+2A,B1+B2>min3A,A1+A2=220.25m2混凝土受壓時(shí)強(qiáng)度提高系數(shù)：6i=sq.(Ab/Ai)=sq.(20.25/2.25)=3.001.35ifcAin=1.35火003.0016700.002.25=152178.75kN>Fi=997.31kN,滿足要求。8.5.3.6基礎(chǔ)受彎計(jì)算按簡明高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(第二版)中下列公式驗(yàn)算:-一.、2MI=6/48(La)(2B+b)(pjmax+Pjnx)(11.47)2Mn=6/48-(Bb)

18、(2L+a)(pjmax+Pjny)(11.48)(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)根部受彎計(jì)算：G=1.35Gk=1.35486.00=656.10kNI-1截面處彎矩設(shè)計(jì)值：pjnx=pjmin,x+(pjmax,x一pjmin,x)(B1+B2+B)/2/(B1+B2)=44.48+(54.0244.48)X(4.50+1.50)/2/4.50=50.84kPaMI=6/481-(BB2-B)22(A1+A2)+A(pjmax,x+pjnx)=1.0000/48X(4.50-1.50)2X(2X4.50+1.50)X(54.02+50.84)=206.43kNmn-11截面處彎矩設(shè)計(jì)值：pjny=pjmin,y+(pjmax,ypjmin,y)(A1+A2+A)/2/(A1+A2)=1.46+(97.041.46)X(4.50+1.50)/2/4.50=65.18kPa一一.一.一一.2-Mn=6/48"1(AA2A)2(B1+B2)+B(pjmax,y+pjny)=1.0849/48X(4.50-1.50)2乂(2X4.50+1.50)X(97.04+65.18)=346.46kNmI-I截面受彎計(jì)算：=