矩形承台桩基础计算QTZ63
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塔吊桩基础计算书1、塔吊的基本参数塔吊及桩基础参数如下:塔吊型号:QTZ63 倾覆力矩M2=1583KN·m水平力F h=69.5KN 塔吊自重G1=320KN基础承台尺寸5×5×1.25m钻孔灌注桩直径0.8m 埋土深度d1=15m基础平面图如下:0.71 1.610.72.桩基承载力计算(1)、桩基荷载:承台自重G2=5×5×1.25×24=750KN垂直力P=G1+G2=320+750=1070KN最大倾覆力矩M max=M2+F v h=1583+69.5×1.5=1687.25KN单根钻孔灌注桩桩自重 G= gπR2L=2.5×9.8×3.14×0.42×15=184.6KN(2)、桩基竖向受力计算单桩竖向受力 ∑∑±±+=22ii y i i x x x M y y M n G P N =1.2×(1070+184.6)/4±1.0×1687.25×3.6/2×3.62=376.4±331.4max N =707.8KN min N =45KN桩承载力 p pk p s sk s Q Q R γηγη//+=桩中心距 a S =3.6m m 4.04.0442=⨯⨯==πππA d a S /d=9>6∴ s η=p η=1.0(分别为桩侧阻群效应系数和桩端阻群效应系数) 由JGJ 94-94第5.2.3确定 s η=p η=165根据JG ·JG94-94中5.2.8,单桩竖向极限承载力∑⋅=i sik sk l q Q μ=π×0.8×15×30=1131KN4.704.01402=⨯⨯=⋅=πp pk pk A q QKN KN Q Q R p pk p s sk s 8.7078.72765.1/8.1200//≥==+=γηγη故地基土满足受力要求(3)、桩身竖向承载力验算A f R c ψ==1.0×14.3×103×π×0.42=7189KN KN N 8.707max =≥故桩满足受力要求4、抗倾覆验算单桩自重 184.6KN承台自重 750KN塔吊自重 320KN单桩摩擦力 1131KN单桩抗拔力 750/4+320/4+184.6+1131=1583.1KN单桩所产生力矩 1583.1×3.6/2=4029≥1583KN ·m 故满足抗倾覆要求5、承台受力计算及配筋简化受力模型 F/2F/2M a c a分别考虑各力,则其弯矩图分别如下:F/2F/2m KN 1602G 2Fa M 1a2⋅===am KN 7.439ca 2a M M 3a ⋅=+⋅=故最大弯矩产生在塔吊与承台相接处界面 m KN M ⋅=+=7.5997.439160max承台混凝土选用C30,钢筋保护层0.05,m(1)、承台抗弯计算h=1.25m b=4m a=0.05m则计算高度 h 0=h-a=1.2m 承台主筋计算010.0125036003.140.14.1107.5992621=⨯⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα(混凝土强度小于C50,故1α取1.0) 受压区相对高度010.0211=--=s αξ 202.20593003.1412003600010.0mm f f bh A y c s =⨯⨯⨯==ξ 每个截面上下层均配17根Φ14 的II 级钢筋,实际s A =2616mm 2,满足要求。
塔吊桩基础的计算书一. 参数信息塔吊型号: QTZ63 自重(包括压重):F1=450.80kN 最大起重荷载: F2=60.00kN塔吊倾覆力距: M=630.00kN.m 塔吊起重高度: H=101.00m 塔身宽度: B=2.50m桩混凝土等级: C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度: 50mm矩形承台边长: 4.00m 承台厚度: Hc=1.500m 承台箍筋间距: S=200mm承台钢筋级别: Ⅱ级承台预埋件埋深:h=0.5m 承台顶面埋深: D=0.000m桩直径: d=0.400m 桩间距: a=2.500m 桩钢筋级别: Ⅱ级桩入土深度: 22.00 桩型与工艺: 预制桩桩空心直径: 0.310m二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1. 塔吊自重(包括压重)F1=450.800kN2. 塔吊最大起重荷载F2=60.000kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=F1+F2=510.800kN塔吊的倾覆力矩 M=1.4×630.000=882.000kN.m三. 矩形承台弯矩的计算计算简图:图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条)其中 n──单桩个数,n=4;F k──作用于承台顶面的竖向力,F k=510.800kN;G k──桩基承台和承台上土自重标准值,G k=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=600.000kN;M xk,M yk──荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x、y 轴的力矩x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);N ik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。
经计算得到:桩顶竖向力设计值:最大压力:N=1.2×(510.800+600.000)/4+882.000×(2.500×1.414/2)/[2×(2.500×1.414/2)2]=582.745kN没有抗拔力!桩顶竖向力标准值:最大压力:N=(510.800+600.000)/4+630.000×(2.500×1.414/2)/[2×(2.500×1.414/2)2]=455.918kN没有抗拔力!2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条)其中 M x,M y──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m);x i,y i──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m);N i──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力,N i=N i-G/n。
天然基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)等编制。
一、参数信息塔吊型号:QTZ63,塔吊起升高度H:35.00m,塔身宽度B:1.6m,基础埋深d:2.00m,自重G:450.8kN,基础承台厚度hc:1.20m,最大起重荷载Q:60kN,基础承台宽度Bc:5.50m,混凝土强度等级:C35,钢筋级别:HRB335,基础底面配筋直径:20mm额定起重力矩Me:630kN·m,基础所受的水平力P:30kN,标准节长度b:2.8m,主弦杆材料:角钢/方钢, 宽度/直径c:12mm,所处城市:浙江杭州市,基本风压ω0:0.45kN/m2,地面粗糙度类别:A类近海或湖岸区,风荷载高度变化系数μz:1.92 。
地基承载力特征值f ak:110kPa,基础宽度修正系数εb:0.15,基础埋深修正系数εd:1.4,基础底面以下土重度γ:19.3kN/m3,基础底面以上土加权平均重度γm:19.3kN/m3。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重:G=450.8kN;塔吊最大起重荷载:Q=60kN;作用于塔吊的竖向力:F k=G+Q=450.8+60=510.8kN;2、塔吊风荷载计算依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中风荷载体型系数:地处浙江杭州市,基本风压为ω0=0.45kN/m2;查表得:风荷载高度变化系数μz=1.92;挡风系数计算:φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.6+2×2.8+(4×1.62+2.82)0.5)×0.012]/(1.6×2.8)= 0.039;因为是角钢/方钢,体型系数μs=2.9;高度z处的风振系数取:βz=1.0;所以风荷载设计值为:ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.9×1.92×0.45=1.754kN/m2;3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=1.754×0.039×1.6×35×35×0.5=67.038kN·m;M kmax=Me+Mω+P×h c=630+67.038+30×1.2=733.04kN·m;三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算:e=M k/(F k+G k)≤Bc/3式中 e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;M k──作用在基础上的弯矩;F k──作用在基础上的垂直载荷;G k──混凝土基础重力,G k=25×5.5×5.5×1.2=907.5kN;Bc──为基础的底面宽度;计算得:e=733.04/(510.8+907.5)=0.517m < 5.5/3=1.833m;基础抗倾覆稳定性满足要求!四、地基承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
QTZ63塔吊计算、主要技术参数、基础做法、基础计算书一)、工程地质情况根据XX 市勘测绘研究队提供的岩土工程勘察报告,Z11 孔工程地质情况如下表所示序号土层名称土层厚度(M) 桩周土磨擦力标准值(KPa)桩端土磨擦力标准层值(KPa)1 ①粘土 1.2 11 2 ②-1 淤泥14.3 5 3 ②-2 淤泥15.6 8 4 ②-3 淤泥质粘土10.2 12 5 ③-1 粘土1.8 22 800 6 ③-2 含砾粉质粘土4.1 30 1000二).主要技术参数型号:QTZ63数量:1 最大起重量:6T 额定起重力矩:65T??M 工作半径:55M 塔体总高自重:50T三)、基础做法塔吊基座塔吊基础预应力砼管桩塔吊基础采用 3.0×3.0×1.2 的砼承台基础,砼强度等级为C30,配筋为双向双层。
承台面标高-5.55m 基础下做100 厚C10 砼垫层和150 厚片石垫层,承台下采用4 根PC-A 600(100)有效桩长38 米的预应力砼管桩承重,桩心距1800mm,桩顶标高为-6.65(绝对高程-0.75)米,桩顶伸入承台100 mm,桩与承台锚固采用8Φ22 主筋及箍筋,伸入承台800 mm,伸入桩身3000 mm 采用C30 砼灌实。
四)、塔吊基础计算书1、塔吊基础力学指标验算计算简图如下所示:PC-A 600(100)预应力砼管桩有关技术参数:预应力筋12ΦD9.0,砼有效预压应力 3.92Mpa,抗裂弯矩164KN.m,极限弯矩形246KN.m,桩身竖向极限承载力标准值4190KN,理论重量3.93KN/m (一)塔吊基础自身荷载计算承台自重:G=3.0×3.0×1.2×25 = 270KN 1、预应力砼管桩单桩抗压力计算Qu=μp∑qsik Li +qkpAp 式中符号意义Qu:单桩竖向极限承载力标准值(KN)μp:桩身截面周长(M)qsik:单桩第i 层土的极限侧阻力标准值(Kpa)Li:第i 层土的厚度(M):单桩的极限端阻力标准值(Kpa)Ap:桩端横截面面积(㎡)Qu=μp∑qsik Li +qkpAp =(5×10.51+8×15.6+12×10.2+22×1.69)×1.884+800×3.14×0.3×0.3=634.776+226.08=860.856KN(二)承载力验算1、单桩承压计算塔吊工作时对基础桩产生的最大压力及拉力计算计算图:P M Ra Rb G 2550 P=300KN G=270KN M=650KN.m 风载引起的水平力F 取10KN2)最大压力计算:Rb=[(P+G) ×1.275+M]/2.55 =[(300+270)×1.275+650]/2.55=540KN Qu =860.856KN>1.2 Rb=648KN3)最大拉力计算:Ra=[M-(P+G) ×1.275]/2.55 =-30KN<0 不需验算4)抗倾覆验算不考虑土摩擦力,考虑风荷载(P+G)×1.8/2+3.93×38×2×1.8+860.856×2×1.8 =(300+270)×0.9+537.62+1721.7 =4149.7KN.m >(650+10×40/2) ×2=1700KN.m 满足要求事实上桩最不利工作力为压力,不存在倾覆问题。
QTZ63 (ZJ5311)矩形板式基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ63 (ZJ5311)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40塔机独立状态的计算高度H(m) 43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m) 1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN) 251起重臂自重G1(kN) 37.4起重臂重心至塔身中心距离R G1(m) 222、风荷载标准值ωk(kN/m2)3、塔机传递至基础荷载标准值4、塔机传递至基础荷载设计值倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×45.27×43=934.4 三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m) 5.3 基础宽b(m) 5.3 基础高度h(m) 1.25基础参数基础混凝土强度等级C25 基础混凝土自重γc(kN/m3) 25 基础上部覆土厚度h’(m)0 基础上部覆土的重度γ’(kN/m3) 19 基础混凝土保护层厚度δ(mm)40地基参数地基承载力特征值f ak(kPa) 150 基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3基础及其上土的自重荷载标准值:G k=blhγc=5.3×5.3×1.25×25=877.81kN基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2G k=1.2×877.81=1053.38kN荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:M k''=G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4+0.9×(M2+0.5F vk H/1.2)=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43/1.2)=614.54kN·mF vk''=F vk/1.2=19.02/1.2=15.85kN荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:M''=1.2×(G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4)+1.4×0.9×(M2+0.5F vk H/1.2) =1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.02×43/1.2) =922.98kN·mF v''=F v/1.2=26.63/1.2=22.19kN基础长宽比:l/b=5.3/5.3=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
合肥西湖花苑桂雨苑、南屏苑工程塔吊基础方案一、工程概况二、塔吊概况本工程主体结构施工时共设塔吊7台,布设位置和塔吊编号见平面布置图。
Ⅰ#、Ⅱ#塔吊采用浙江虎霸建设机械有限公司生产的QTZ63型塔吊,该塔吊独立式起升高度为40米,附着式起升高度达140米,工作臂长50米,最大起重量6吨,额定起重力矩为63吨米,最大起重力矩为76吨米。
Ⅲ#、Ⅳ#、Ⅵ#、Ⅶ#塔吊采用烟台市建设机械厂生产的QTZ63型塔吊,该塔吊独立式起升高度为40米,附着式起升高度达140米,工作臂标准臂长45米,加长臂50米,最大起重量6吨,额定起重力矩为760千牛米,最大起重力矩为860千牛米。
Ⅴ#塔吊采用浙江省建筑机械公司生产的QTZ60型塔吊,该塔吊独立式起升高度为40.1米,附着式起升高度达100米,工作臂长45米,额定起重力矩600千牛•米(60吨•米),最大额定起重量6吨。
桂雨苑12#楼工程结构最大高度59.10米,Ⅶ#塔吊计划最大安装高度72米,中间考虑设2道附墙;桂雨苑11#、南屏苑1、2、4#楼11层工程结构最大高度38.80米,Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅶ#塔吊计划最大安装高度49米,中间考虑设1道附墙;桂雨苑1~10#楼楼工程结构最大高度22.20米,Ⅲ~Ⅴ#塔吊计划最大安装高度33米,中间不考虑设附墙。
三、塔吊基础选择厂家提供的说明书中要求基础混凝土强度采用C35,QTZ63型塔吊基础底面为5000×5000(QTZ60型塔吊基础底面为4820×4820)的正方形。
铺设混凝土基础的地基应能承受0.2MPa的压力,本工程③2层粘土层的承载力达0.27MPa,满足塔吊基础对地基承载力的要求,且该土层也是建筑物基础所在土层,以该土层作塔吊基础的持力层,既能满足塔吊使用要求,也不会有基坑开挖时引起塔吊基础变形的问题。
经综合分析,选取③2层粘土层为塔吊基础的持力层,基础底标高与建筑物的基础底标高相平。
因塔吊基础上表面在自然地面以下,为保证基础上表面处不积水,将场地排水沟与塔吊基础相连通。
QTZ63 (ZJ5311)矩形板式基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ63 (ZJ5311)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40塔机独立状态的计算高度H(m) 43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m) 1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN) 251起重臂自重G1(kN) 37.4起重臂重心至塔身中心距离R G1(m) 222、风荷载标准值ωk(kN/m2)3、塔机传递至基础荷载标准值4、塔机传递至基础荷载设计值倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×45.27×43=934.4 三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m) 5.3 基础宽b(m) 5.3 基础高度h(m) 1.25基础参数基础混凝土强度等级C25 基础混凝土自重γc(kN/m3) 25 基础上部覆土厚度h’(m)0 基础上部覆土的重度γ’(kN/m3) 19 基础混凝土保护层厚度δ(mm)40地基参数地基承载力特征值f ak(kPa) 150 基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3基础及其上土的自重荷载标准值:G k=blhγc=5.3×5.3×1.25×25=877.81kN基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2G k=1.2×877.81=1053.38kN荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:M k''=G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4+0.9×(M2+0.5F vk H/1.2)=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43/1.2)=614.54kN·mF vk''=F vk/1.2=19.02/1.2=15.85kN荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:M''=1.2×(G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4)+1.4×0.9×(M2+0.5F vk H/1.2) =1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.02×43/1.2) =922.98kN·mF v''=F v/1.2=26.63/1.2=22.19kN基础长宽比:l/b=5.3/5.3=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
一、基础承受荷载计算、分析4=10kNQTZ63塔机竖向荷载简图塔机处于独立状态〔无附墙〕时,其受力为最不利状态,因此取塔吊独立计算高度40m时进行分析,分工作状态和非工作状态两种工况分别进行荷载组合,塔吊型号为QTZ63,最大起重量1.00T,最大起重力矩69T·m,最大吊物幅度56m。
根据《建筑地基基础设计标准》GB50007-2011第8.5条规定,验算桩基承载力时,取荷载效应的标准组合值;验算基础强度取荷载效应的基本组合值。
承台大小都为5000×5000×1300mm。
1.1自重1.1.1 塔机自重标准值1401.00KF kN1.1.2 基础自重标准值FK2=5.0X5.0X25=625KN1.1.3 起重荷载标准值q 60.00K F =kN1.2 风荷载计算1.2.1 工作状态下塔机对角线方向所受风荷载标准值计算1 塔机所受风均布线荷载标准值〔0.20O ω=2kN/m 〕00.8/SK z S Z O q bH H αβμμωα=0.8 1.2 1.59 1.95 1.320.200.35 1.60.44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=2kN/m2 塔机所受风荷载水平合力标准值 F SK =q sk ·H=0.44x40=17.6kN3 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 M SK =0.5F SK ·H=0.5x17.6x40=352kN m ⋅1.2.2 非工作状态下塔机对角线方向所受风荷载标准值计算1 塔机所受风线荷载标准值〔马鞍山0.4O ω'=2kN/m 〕0.8/SKz S Z O q bH H αβμμωα''=0.8 1.2 1.64 1.95 1.320.40.35 1.60.91=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m2 塔机所受风荷载水平合力标准值 F SK ’=q sk ’·H=0.91x40=36.4kN3 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 M SK =0.5F SK ·H=0.5x36.4x40=800kN m ⋅ 1.3 塔机的倾翻力矩塔机自身产生的倾翻力矩,向前〔起重臂方向〕为正,向后为负。
时代国际中心酒店主楼QTZ63塔吊六桩基础计算书时代国际中心酒店,为框架剪力墙结构,主楼高度为108米,地下两层,塔吊基础中心距离主楼西外墙为7米,塔吊基础采用六根钢筋混凝土钻孔灌注桩承台基础。
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)《地基基础设计规范》(GB50007-2002)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)等编制。
一、已知条件1.塔吊及基础的基本参数信息1.塔吊型号:QTZ63,塔吊起升高度H:40.000m,塔身宽度B:2.5m,基础埋深D:1.100m,自重F1:650.8kN,基础承台厚度Hc:1.400m,最大起重荷载F2:60kN,基础承台宽度Bc:5.00m,桩钢筋级别:HPB335,桩直径:0.600m,桩砼标号:C40 基础承台砼:C40桩间距a:4.2m,承台混凝土的保护层厚度:40mm,额定起重力矩是:630kN·m,基础所受的水平力:30kN,所处城市:青岛胶州北京路与福州路交界处基本风压ω0:0.45kN/m2,地面粗糙度类别为:A类,风荷载高度变化系数μz:2.2 。
2.受力分析从塔式起重设备的工作原理进行分析,塔吊基础对设备的安全至关重要,在计算中重点验算基础的稳定性及抗倾覆的能力。
根据塔吊厂家的要求,结合本工程实际情况,本设备基础(以下简称基础)不能完全按厂家提供的基础图进行施工,根据基础的受力特点,除验算基础的垂直承载力外,还应求出塔吊在最不利荷载组合下对桩基的抗拔能力和抗倾覆的能力。
满足塔吊对基础的稳定性要求,根据现场施工条件,本工程塔吊基础采用六桩承台基础。
本方案主要考虑塔吊基础最不利状况下的受力,在回填前的在受力最不利情况为基坑回填前阶段,此时塔吊安装高度最大高度不超过40米。
天然基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)等编制。
一、参数信息塔吊型号:QTZ63,塔吊起升高度H:35.00m,塔身宽度B:1.6m,基础埋深d:2.00m,自重G:450.8kN,基础承台厚度hc:1.20m,最大起重荷载Q:60kN,基础承台宽度Bc:5.50m,混凝土强度等级:C35,钢筋级别:HRB335,基础底面配筋直径:20mm额定起重力矩Me:630kN·m,基础所受的水平力P:30kN,标准节长度b:2.8m,主弦杆材料:角钢/方钢, 宽度/直径c:12mm,所处城市:浙江杭州市,基本风压ω0:0.45kN/m2,地面粗糙度类别:A类近海或湖岸区,风荷载高度变化系数μz:1.92 。
地基承载力特征值f ak:110kPa,基础宽度修正系数εb:0.15,基础埋深修正系数εd:1.4,基础底面以下土重度γ:19.3kN/m3,基础底面以上土加权平均重度γm:19.3kN/m3。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重:G=450.8kN;塔吊最大起重荷载:Q=60kN;作用于塔吊的竖向力:F k=G+Q=450.8+60=510.8kN;2、塔吊风荷载计算依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中风荷载体型系数:地处浙江杭州市,基本风压为ω0=0.45kN/m2;查表得:风荷载高度变化系数μz=1.92;挡风系数计算:φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.6+2×2.8+(4×1.62+2.82)0.5)×0.012]/(1.6×2.8)= 0.039;因为是角钢/方钢,体型系数μs=2.9;高度z处的风振系数取:βz=1.0;所以风荷载设计值为:ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.9×1.92×0.45=1.754kN/m2;3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=1.754×0.039×1.6×35×35×0.5=67.038kN·m;M kmax=Me+Mω+P×h c=630+67.038+30×1.2=733.04kN·m;三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算:e=M k/(F k+G k)≤Bc/3式中 e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;M k──作用在基础上的弯矩;F k──作用在基础上的垂直载荷;G k──混凝土基础重力,G k=25×5.5×5.5×1.2=907.5kN;Bc──为基础的底面宽度;计算得:e=733.04/(510.8+907.5)=0.517m < 5.5/3=1.833m;基础抗倾覆稳定性满足要求!四、地基承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
塔吊四桩基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息塔吊型号: QTZ63 塔机自重标准值:Fk1=450.80kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩:M=630.00kN.m 塔吊计算高度: H=43m塔身宽度: B=2.50m非工作状态下塔身弯矩:M1=-200kN.m 桩混凝土等级: C25 承台混凝土等级:C30保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 4.50m 承台厚度: Hc=1.500m承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: RRB400 承台顶面埋深: D=0.300m桩直径: d=0.400m 桩间距: a=3.500m 桩钢筋级别: HRB400桩入土深度: 6.00m 桩型与工艺: 沉管灌注桩计算简图如下:二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值F k1=450.8kN2) 基础以及覆土自重标准值G k=4.5×4.5×(1.50×25+.3×17)=862.65kN承台受浮力:F lk=4.5×4.5×1.00×10=202.5kN3) 起重荷载标准值F qk=60kN2. 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=0.2kN/m2)=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2=1.2×0.71×0.35×2.5=0.75kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.75×43.00=32.11kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×32.11×43.00=690.29kN.m2) 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=0.35kN/m2)=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2=1.2×1.27×0.35×2.50=1.33kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=1.33×43.00=57.33kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×57.33×43.00=1232.50kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k=-200+0.9×(630+690.29)=988.26kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k=-200+1232.50=1032.50kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下:Q k=(F k+G k)/n=(450.8+862.65)/4=328.36kNQ kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L=(450.8+862.65)/4+(1032.50+57.33×1.50)/4.95=554.37kN Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(450.8+862.65-202.5)/4-(1032.50+57.33×1.50)/4.95=51.73kN工作状态下:Q k=(F k+G k+F qk)/n=(450.8+862.65+60)/4=343.36kNQ kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L=(450.8+862.65+60)/4+(988.26+32.11×1.50)/4.95=552.78kN Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(450.8+862.65+60-202.5)/4-(988.26+32.11×1.50)/4.95=83.32kN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 N i=1.35×(F k+F qk)/n+1.35×(M k+F vk×h)/L=1.35×(450.8+60)/4+1.35×(988.26+32.11×1.50)/4.95=455.11kN最大拔力 N i=1.35×(F k+F qk)/n-1.35×(M k+F vk×h)/L=1.35×(450.8+60)/4-1.35×(988.26+32.11×1.50)/4.95=-110.32kN非工作状态下:最大压力 N i=1.35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L=1.35×450.8/4+1.35×(1032.50+57.33×1.50)/4.95=457.25kN最大拔力 N i=1.35×F k/n-1.35×(M k+F vk×h)/L=1.35×450.8/4-1.35×(1032.50+57.33×1.50)/4.95=-152.96kN2. 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条其中 M x,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);N i──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于非工作状态下,承台正弯矩最大:M x=M y=2×457.25×0.50=457.25kN.m承台最大负弯矩:M x=M y=2×-152.96×0.50=-152.96kN.m3. 配筋计算根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条式中1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1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;f c──混凝土抗压强度设计值;h0──承台的计算高度;f y──钢筋受拉强度设计值,f y=360N/mm2。
底部配筋计算:s=457.25×106/(1.000×14.300×4500.000×14502)=0.0034=1-(1-2×0.0034)0.5=0.0034s=1-0.0034/2=0.9983A s=457.25×106/(0.9983×1450.0×360.0)=877.4mm2顶部配筋计算:s=152.96×106/(1.000×14.300×4500.000×14502)=0.0011=1-(1-2×0.0011)0.5=0.0011s=1-0.0011/2=0.9983A s=152.96×106/(0.9994×1450.0×360.0)=293.2mm24. 桩承台配筋1) 承台顶面钢筋选择23 22,实际配筋面积8744mm22) 承台底面钢筋选择23 22,实际配筋面积8744mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值:V max=457.25kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7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:式中──计算截面的剪跨比,=1.500f t──混凝土轴心抗拉强度设计值,f t=1.430N/mm2;b──承台的计算宽度,b=4500mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1450mm;f y──钢筋受拉强度设计值,f y=360N/mm2;S──箍筋的间距,S=200mm。
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《建筑桩基础技术规范》(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=1.35×554.37=748.39kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c──基桩成桩工艺系数,取0.75f c──混凝土轴心抗压强度设计值,f c=11.9N/mm2;A ps──桩身截面面积,A ps=125664mm2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为251mm2综上所述,全部纵向钢筋面积251mm2桩纵向钢筋选择6 12,实际配筋面积679mm2八.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/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下,Q k=343.36kN;偏向竖向力作用下,Q kmax=554.37kN.m桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:其中 R a──单桩竖向承载力特征值;q sik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;q pa──桩端端阻力特征值,按下表取值;u──桩身的周长,u=1.26m;A p──桩端面积,取A p=0.13m2;l i──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(m) 侧阻力特征值(kPa) 端阻力特征值(kPa)土名称1 10 55 800 粉土或砂土由于桩的入土深度为6m,所以桩端是在第1层土层。
最大压力验算:R a=1.26×(6×55)+800×0.13=515.22kN由于: Ra = 515.22 > Qk = 343.36,所以满足要求!由于: 1.2Ra = 618.27 > Qkmax = 554.37,所以满足要求!。