塔吊基础设计计算书(桩基础)
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塔吊基础专项施工方案编制人:审核人:施工单位:日期:2011年3月25日一、工程概况1、地理位置2、设计概况本工程结构形式为框架剪力墙结构,人工挖孔桩承重,建筑高度为:楼54.15m 一、二层为地下室,正负零以上为住房,层高3.00m。
为:楼18层、建筑等级:一级,耐火等级为地下室一级,主体二级,安全等级二级,抗震设防烈度小于六度。
主体结构设计使用年限为50年。
二、塔吊选型和位置确定根据施工现场条件及周围环境条件和工程结构情况,该项目采用一台TC5510塔式起重机,臂长55米,用于栋施工,塔高安装高度72m。
(塔吊安装位置见塔吊定位平面布置图)塔吊在此位置可满足塔臂就位与拆除以及工程施工的需要。
三、塔吊基础设计方案本工程栋±0.00相当于绝对高程57.6m,负二层地下室基础顶面标高-11.9m,则相等于绝对标高45.70m,塔吊按保用说明书基础为高度1.42m,则塔吊基础底绝对标高为44.28m,按照塔吊定位图在确定其基础附近最近地勘钻孔为ZK165,根据ZK165钻孔柱状图显示塔吊基础底板下为回填土,一直至第⑥岩土层(强风化岩体)方可作为持力层,基第⑥岩土层底绝对标高为35.80m,相差8.48m,故需采用桩基础方可用于塔吊基础持力。
拟采用人工挖孔桩灌注桩,桩径800mm共4根用于塔吊基础持力。
由于第⑥岩土层风化程度高,强度较低且厚度小,所以以第⑦中风化层作为持力层,有效桩长按8.5m计算,桩身及承台混凝土强度等级C30,承台按塔吊基础原图尺寸5.0m×5.0m×1.42m进行设计,配筋根据受力情况进行计算。
四、塔吊桩基础计算书1、设计依据.《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008.《混凝土结构设计规范》GB50010—2002.《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002.《建筑机械使用安全规程》JGJ33—2001.《建筑结构荷载规范》GB50009—2001. 本工程《岩石工程勘察报告》. 施工图纸. 简明施工计算手册. 塔吊使用说明书2、地质参数以本工程《岩石工程勘察报告》中有关资料为计算依据(以ZK175孔为依据),其主要设计参数(见土层设计计算参数表)。
塔吊基础设计计算书(桩基础)一、编制依照1 、《起重机械安全规程》GB6067-2010 ;2 、《塔式起重机起重机械安全规程》GB5144-2012 ;3 、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010 ;4 、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ 33-2012 ;5 、《建筑施工安全检查标准》JGJ 59 、19-2011 ;6、塔式起重机图纸及说明书;二、设计依照1、塔吊资料依据施工现场场所条件及周边环境状况,采纳 2 台 QTZ80 塔式起重机。
2、岩土力学资料,(BZK8孔)序号地层名称厚度( m )桩侧阻力标准值 q s i a 岩层桩端极限阻力( kPa )标准值 q p a( kPa )1 人工填土/2 砾砂403 强风化粉砂岩604 中风化粉砂岩100 18005 细风化粉砂岩180 4000 3、塔吊基础受力状况基础荷载荷载工况P ( kN )M ()F k F h M Mz工作状态950302780340非工作状态8507036300MF k---- 基础顶面所受垂直力F h---- 基础顶面所受水平力MM ---- 基础所受倾翻力矩ZF h M---- 基础所受扭矩ZF k塔吊基础受力表示图文档三、 基础设计主要参数基础桩: 4Ф400预制管桩。
承台混凝土等级:C30 ;承台 面标高:。
比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力状况,桩基础按非工作状态计算,受力如上图所示:F kG k = 25 × 4 × 4 × 1. 50=600kN F h =70kNM k =3630+70 ×四、 单桩同意承载力特点值计算1、单桩竖向承载力特点值:1)、按地基土物理力学指标与承载力参数计算A p = π r 2 =2R aR saR raR Pa( DBJ15-31-2003)( 10.2.4-1 )C 1 0.40; C 20.05; f rs10MPa ; f rp 10 MPaRsauq sia li0.8 ( 4060 0.7)R ra10.8u p C 2f rshr10 103 R ra 20.8u p C 2 f rs h r10 10 3RpaC 1 f rpAP10 1032R a2)、桩身截面强度计算c f c A p= × × 10 3× = 5877kN式中 : c = 0.7 ; f c =× 10 3 kN/m 2 ; A p =22、单桩水平承载力特点值计算 C25 砼:E c =2.80 × 10 4 N/mm 2=3.15 × 10 7 kN/m2, f tk× 10 3 kN/m2× 10 8 kN/m2,g2000 800 (0.65% 0.3%)0.5625%2000 400文 档W0 d d 2 2 E S 1 g d 0232 E c= 2 2( 108 0.06 2) 2 ]32 10 73I O W0 d0.842 2c I 0×× 10 7× 0.0 289=687820mb0 5 35 103 - 15E c I 687820( DBJ15-31-2003 )()式中: m=35 × 10 3 kN/m 4 oa=b 0桩长 L =·L=0.60 × 15.96=9.576>4,按· L=4 查表得:x =2.441 ;m;F kG k362.5kN ;N m2 (按圆形截面取值); N 1k 4A n d1 (E s1) g1081 0.5625%2 4 E c110 74RHa a m ftkW0 (1.25 22 g )(1 NN1k ) m mftkAn( DBJ15-31-2003 )( 10.2.22 )RHa 2 103 0.05286 22 0.5625%)(12 10 33、单桩抗拔力特点值计算R t a u p i q sia l i 0 ( DBJ15-31-2003 )()==u p i qsiali =× 0.8 ×× 40 ××60 ×× 100 ×× 180 × 0.5) =0 =×π ×2×× 25 =五、单桩桩顶作使劲计算和承载力验算1、轴心竖向力作用下文档Q ik = F k Gk( DBJ15-31-2003)()n850 600(知足要求)4 362.5 kN<R a =2、 偏爱竖向力作用下i依照 M x 作用在对角线进行计算M x =M k = 3735kN · mF kG k M y M k y x iQikmax =k x i( DBJ15-31-2003)()ny i 2 x i 2850 6003735 24 2 (1.2 2)2= 362.5 ±z单桩承载力知足要求c f cApR ta(单桩抗拔力知足要求 )3、 水平力作用下:H ik =H k( DBJ15-31-2003)()n70Ha =(知足要求)4 =17.5kN<R六、 抗颠覆验算文档依据上图所示,可得:颠覆力矩M倾M F H3630 4358kN mh .抗颠覆力矩 M抗(F k G k ) ab i2R ta2(850 600) 22故由上述计算结果,得M 抗(抗颠覆知足要求)M 倾4358七、承台受冲切、受剪切承载力验算依照广东省地基基础设计规范中明确承台受冲切、受剪切承载力采纳验算 h 0的高度来判断。
(TC7020)塔吊四桩基础得计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
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=1260kN2)基础以及覆土自重标准值G k=4、5×4、5×1、60×25=810kN3) 起重荷载标准值Fqk=160kN2、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)Wk=0、8×1、59×1、95×1、2×0、2=0、60kN/m2 q sk=1、2×0、60×0、35×2=0、50kN/mb、塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=q sk×H=0、50×46、50=23、25kNc、基础顶面风荷载产生得力矩标准值M sk=0、5F vk×H=0、5×23、25×46、50=540、62kN、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/m 2)W k=0、8×1、62×1、95×1、2×0、35=1、06kN/m2qsk=1、2×1、06×0、35×2、00=0、89kN/mb、塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0、89×46、50=41、46kNc、基础顶面风荷载产生得力矩标准值Msk=0、5Fvk×H=0、5×41、46×46、50=963、93kN、m3、塔机得倾覆力矩工作状态下,标准组合得倾覆力矩标准值M k=1639+0、9×(1400+540、62)=3385、55kN、m非工作状态下,标准组合得倾覆力矩标准值Mk=1639+963、93=2602、93kN、m三、桩竖向力计算非工作状态下:Q k=(Fk+G k)/n=(1260+810、00)/4=517、50kNQkmax=(F k+G k)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(1260+810)/4+Abs(2602、93+41、46×1、60)/4、95=1056、85kN Q kmin=(F k+G k—Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(1260+810-0)/4-Abs(2602、93+41、46×1、60)/4、95=-21、85kN 工作状态下:Q k=(F k+G k+Fqk)/n=(1260+810、00+160)/4=557、50kNQkmax=(F k+Gk+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L=(1260+810+160)/4+Abs(3385、55+23、25×1、60)/4、95=1249、11kN Q kmin=(Fk+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(1260+810+160-0)/4-Abs(3385、55+23、25×1、60)/4、95=-134、11kN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桩得竖向力反力设计值: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×(1260+160)/4+1、35×(3385、55+23、25×1、60)/4、95=1412、92kN最大拔力 N i=1、35×(Fk+Fqk)/n—1、35×(M k+Fvk×h)/L=1、35×(1260+160)/4—1、35×(3385、55+23、25×1、60)/4、95=-454、42kN非工作状态下:最大压力 N i=1、35×Fk/n+1、35×(M k+F vk×h)/L=1、35×1260/4+1、35×(2602、93+41、46×1、60)/4、95=1153、38kN最大拔力 N i=1、35×Fk/n—1、35×(M k+F vk×h)/L=1、35×1260/4-1、35×(2602、93+41、46×1、60)/4、95=-302、88kN2、弯矩得计算依据《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X Y方向得弯矩设计值(kN 、m);x i ,y i ──单桩相对承台中心轴得X Y方向距离(m );Ni ──不计承台自重及其上土重,第i桩得竖向反力设计值(kN)。
塔吊基础设计(四桩)计算书1.计算参数 (1)基本参数采用2台QTZ100塔式起重机,塔身尺寸1.80m,基坑底标高-11.90m ;现场地面标高-9.80m,承台面标高-10.40m ;采用钻(冲)孔桩基础,地下水位-0.50m 。
(2)计算参数 1)塔吊基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN)M(kN .m)F kF hMM Z工作状态 646.30 22.70 1864.30 413.60 非工作状态537.4091.201829.40hF h基础顶面所受倾覆力矩基础所受扭矩基础顶面所受水平力基础顶面所受垂直力M =z M =F =F =kzM F k塔吊基础受力示意图M比较塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按工作状态计算如图 F k =646.30kN,F h =22.70kNM=1864.30+22.70×1.40=1896.08kN .mF k ,=646.30×1.35=872.51kN,F h ,=22.70×1.35=30.65kN M k =(1864.30+22.70×1.40)×1.35=2559.71kN .m 2)桩顶以下岩土力学资料序号 地层名称 厚度L (m) 极限侧阻力标准值q sik(kPa ) 岩石饱和单轴抗压强度标准值f rk (kPa) q sik*i (kN/m) 抗拔系数λiλi q sik i(kN/m) 1 中砂 5.80 53.00 307.40 0.40 122.96 2 淤泥质土 4.60 20.00 92.00 0.70 64.40 3 粉砂 4.80 22.00 105.60 0.70 73.92 4粗砂2.0086.00240.00 172.000.5086.00桩长 17.20∑q sik*L i677.00 ∑λi q sik*L i 347.28(3基础桩采用4根φ600钻(冲)孔灌注桩,桩顶标高-11.80m,桩端不设扩大头,桩端入粗砂 2.00m ;桩混凝土等级C30,f C =14.30N/mm 2,E C =3.00×104N/mm 2;f t =1.43N/mm 2,桩长17.20m ;钢筋HRB400,f y =360.00N/mm 2,E s =2.00×105N/mm 2。
塔吊分项参数计算塔吊是施工场地最重要的施工机械之一,其使用贯穿了整个工程。
在这过程中间隔时间长,不可预见性因素多,为确保塔吊的安全,以下计算都按极限苛刻条件下能保证塔吊正常工作计算。
即:塔吊设置在最大开挖深度处;型钢柱与混凝土灌注桩连接按光滑面锚固。
(计算详值见计算表格) 1. 基础竖向极限承载力计算F=F1+ F2F ——基础竖向极限承载力kn F1——塔吊自重(包括压重)kn F2最大起吊重量kn 2.单桩抗压承载力、抗拔力计算桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第条)F 十。
iV V-A- M =1.2 —±士 弱尹2" Z* ("+”计算结果为抗压,“-”为抗拔)其中 N i ——单桩桩顶竖向力设计值kNn 单桩个数,n=4;F ——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值TG ——塔吊基础重量KNMx,My 承台底面的弯矩设计值kN.mxi,yi 单桩相对承台中心轴的XY 方向距离mM ——塔吊的倾覆力矩kN.m3.桩长以及桩径计算 桩采用钻孔灌注桩R =f A +U £ f l >R = N xgk 实际 ppp s ii1U P =n d其中Rk 实际一一实际钻孔灌注桩承载能力KN桩端面承载能力KN桩侧摩擦阻力总和IUp£fsliKNR——单桩轴向承力安全值KN孔一一桩安全系数取2d桩直径m4.桩抗拔验算Ok=入RQk八k实际5.桩配筋计算桩身配筋率可取0.20%〜0.65% (计算取上限0.65%),抗压主筋不应少于6①10,箍筋采用不少于①6@3mm的螺旋箍筋,在桩顶5倍桩身直径范围内箍筋①6@1mm,每隔2m设一道2①12焊接加强箍筋。
As = S桩截面*配筋率n = 4As/ (n 巾2)其中n ——竖筋根数根As ——钢筋总截面积m①一一竖筋直径m6.桩上部钢支柱计算钢支柱采用 hxbxtwxt = 350 * 350 x 12 x 19, H 型钢。
QTZ60(独立式)塔吊桩基础的计算书一. 参数信息塔吊型号:QTZ60,自重(包括压重)F1=378kN,最大起重荷载F2=60kN塔吊倾覆力距M=600kN.m,塔吊起重高度H=40.1m,塔身宽度B=1.6m混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5m桩直径d=0.6m,桩间距a=3.6m,承台厚度Hc=0.8m基础埋深D=1.5m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算塔吊自重(包括压重)F1=378kN塔吊最大起重荷载F2=60kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2×(F1+F2)=525.6kN塔吊的倾覆力矩 M=1.4×600.00=840.00kN.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《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条)其中 n──单桩个数,n=4;F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1.2×438=525.6kN; G──桩基承台的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Lc×Hc+20.0×Bc×Lc×D)=1500.00kN;Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m);xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:N=(525.6+1500)/4+840×(3.6×1.414/2)/[2×(3.6×1.414/2)2]=671.4kN没有抗拔力!2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条)其中 Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n。
塔吊基础设计(单桩)预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制塔吊基础设计(单桩)计算书工程名称:hhh 编制单位: 1.计算参数(1)基本参数采用1台QTZ63塔式起重机,塔身尺寸1.60m,基坑开挖深度-3.50m ;现场地面标高0.00m,承台面标高-0.50m 。
(2)计算参数 1)塔机基础受力情况M基础顶面所受垂直力基础顶面所受水平力基础所受扭矩基础顶面所受倾覆力矩塔吊基础受力示意图比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况,塔机基础按非工作状态计算如图: F k =587.00kN ,F h =65.00kN ,M=1220.00+65.0×1.30=1304.50kN.mF k ‘=587.00×1.35=792.45kN ,F h ,=65.00×1.35=87.75kN ,M k =(1220.00+65.0×1.30)×1.35=1761.08kN .m2)桩顶以下岩土力学资料基础桩采用1根φ1600钻(冲)孔灌注桩,桩顶标高-1.80m,桩端不设扩大头,桩端入中风化砾岩1.00m;桩混凝土等级C35,f C=16.70N/mm2 ,E C=3.15×104N/mm2;f t=1.57N/mm2,桩长13.00m;钢筋HPB235,f y=210.00N/mm2 ,E s=2.10×105N/mm2;承台尺寸长(a)=5.00m、宽(b)=5.00m、高(h)=1.40m;桩中心与承台中心重合,承台面标高-0.5 0m;承台混凝土等级C35,f t=1.57N/mm2,f C=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
G k=a×b×h×γ砼=5.00×5.00×1.40×25=875.00kN2.桩顶作用效应计算(1)轴心竖向力作用下N k=(F k+G k)/n=(587.00+875.00)/1=1462.00kN(2)水平力作用下H ik=F h /n=65.00/1=65.00kN3.桩基竖向承载力验算(1)单桩竖向极限承载力标准值计算h r=1.00m,d=1.60m=1600mm,h r/d=1.00/1.60=0.63,查表得,δr=1.04A p=πd2/4=3.14×2.56/4=2.01m2Q sk=u∑q sik i =πd∑q sia i=3.14×1.60×906.00=4551.74kNQ rk=δr f rk A p=1.04×8000×2.01=16723.20kNQ uk=Q sk+Q sk=4551.74+16723.20=21274.94kNR a=1/KQ uk=1/2×21274.94=10637.47kN4.桩基竖向承载力计算轴心竖向力作用下N k=1462.00kN<R a=10637.47kN,竖向承载力满足要求。
塔吊桩基础计算书一. 参数信息塔吊型号: 中联QTZ80(5610)自重(包括压重): F1=694.3kN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=105.60m 塔身宽度: B=1.60m桩混凝土等级: C20 承台混凝土等级: C30 保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 6.00m承台厚度: Hc=1.350m 承台箍筋间距: S=200mm承台钢筋级别: Ⅱ级承台预埋件埋深: h=0.50m承台顶面埋深: D=5.000m 桩直径: d=0.400m桩间距: a=4.000m 桩钢筋级别: Ⅱ级桩入土深度: 23.0m 桩型与工艺: 干作业钻孔灌注桩二. 基础最小尺寸计算基础的最小厚度取:H=1.35m基础的最小宽度取:Bc=6.00m三. 塔吊基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:由于偏心距 e=M/(F×1.2+G×1.2)=882.00/(904.8+5778.00)=0.13≤B/6=1.00所以按小偏心计算,计算公式如下:当考虑附着时的基础设计值计算公式:式中 F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=754.3kN;G──基础自重与基础上面的土的自重,G=25.0×B c×B c×H c+20.0×B c×B c×D =4815.00kN;B c──基础底面的宽度,取B c=6.00m;W──基础底面的抵抗矩,W=B c×B c×B c/6=36.00m3;M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1.4×630.00=882.00kN.m;经过计算得到:最大压力设计值 P max=1.2×(754.3+4815.00)/6.002+882.00/36.00=210.14kPa最小压力设计值 P min=1.2×(754,3+4815.00)/6.002-882.00/36.00=161.14kPa有附着的压力设计值 P k=1.2×(754.3+4815.00)/6.002=185.64kPa四. 地基基础承载力验算Quk =Qsk + Q pk = u ∑qsik l i + q pk * Ap=1.257 (0.35*35+1.5*40+1.8*50+6.4*70+3*50+9.95*60) +2500*0.126=2021.06kN按规范安全系数标准计算单桩竖向承载力特征值Ra = Quk/2 =1010.53 kN复合地基承载力计算桩间距4m,采用正方形或矩形布桩m =0.0157取β=0.80fsp,k=m*Ra/Ap+β*(1-m)*fs,k= 0.0157*1010.53/0.1256+0.8*(1-0.0157)*120= 218.81kPa> P K偏心荷载作用:1.2×fsp,k=262.57 kPa >P kmax=210.14kPa满足要求。
塔吊桩基础的计算书一. 参数信息塔吊型号:红旗II-16,自重(包括压重)F1=127.40kN,最大起重荷载F2=20.00kN塔吊倾覆力距M=160.00kN.m,塔吊起重高度H=28.30m,塔身宽度B=2.5m混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅰ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m桩直径或方桩边长 d=1.00m,桩间距a=4.00m,承台厚度Hc=0.80m基础埋深D=1.50m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm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=127.40kN2. 塔吊最大起重荷载F2=20.00kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2×(F1+F2)=176.88kN塔吊的倾覆力矩 M=1.4×160.00=224.00kN.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》JGJ94-94的第5.1.1条)其中 n──单桩个数,n=4;F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1.2×147.40=176.88kN;G──桩基承台的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D)=1500.00kN; M x,M y──承台底面的弯矩设计值(kN.m);x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);N i──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:N=(176.88+1500.00)/4+224.00×(4.00×1.414/2)/[2×(4.00×1.414/2)2]=458.82kN 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》JGJ94-94的第5.6.1条)其中 M x1,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 i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),N i1=N i-G/n。
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=3.2×3.2×1.20×25=307.2kN3) 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)=0.8×1.77×1.95×0.92×0.2=0.51kN/m2=1.2×0.51×0.35×1.5=0.32kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.32×40.00=12.80kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×12.80×40.00=256.06kN.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)=0.8×1.81×1.95×0.92×0.35=0.91kN/m2=1.2×0.91×0.35×1.50=0.57kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.57×40.00=22.91kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×22.91×40.00=458.24kN.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+256.06)=597.46kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k=-200+458.24=258.24kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下:Q k=(F k+G k)/n=(450.8+307.20)/4=189.50kNQ kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L=(450.8+307.2)/4+(258.24+22.91×1.20)/2.26=315.80kNQ kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(450.8+307.2-0)/4-(258.24+22.91×1.20)/2.26=63.20kN工作状态下:Q k=(F k+G k+F qk)/n=(450.8+307.20+60)/4=204.50kNQ kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L=(450.8+307.2+60)/4+(597.46+12.80×1.20)/2.26=475.37kNQ kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(450.8+307.2+60-0)/4-(597.46+12.80×1.20)/2.26=-66.37kN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×(597.46+12.80×1.20)/2.26=538.07kN 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×(597.46+12.80×1.20)/2.26=-193.28kN 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×(258.24+22.91×1.20)/2.26=322.64kN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×(258.24+22.91×1.20)/2.26=-18.35kN2. 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)。
塔吊基础设计计算书(桩基础)
一、编制依据
1、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
2、《建筑地基基础设计规范》(DBJ 15-31-2003);
3、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);
4、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002);
5、《简明钢筋混凝土结构计算手册》;
6、《地基及基础》(高等学校教学用书)(第二版);
7、建筑、结构设计图纸;
8、塔式起重机使用说明书;
9、岩土工程勘察报告。
二、设计依据
1、塔吊资料
根据施工现场场地条件及周边环境情况,选用1台QTZ160自升塔式起重机。
塔身自由高度56m,最大吊运高度为203米,最大起重量为10t,塔身尺寸为1.70m×1.70m,臂长65m。
2、岩土力学资料,(BZK8孔)
比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况,桩基础按非工作状态计算,受力如上图所示:
F k =850.0kN
G k =25×4×4×1.50=600kN F h =70kN
M k =3630+70×1.50=3735kN.m
四、 单桩允许承载力特征值计算
1、 单桩竖向承载力特征值:
1)、按地基土物理力学指标与承载力参数计算
A p =πr 2=0.5027m 2
Pa ra sa a R R R R ++= (DBJ15-31-2003)(10.2.4-1)
MPa f MPa f C C rp rs 10;10;05.0;40.021====
kN l q u R i sia sa 9.1488)7.06076.1340(8.01415926.3=⨯+⨯⨯⨯==∑
kN
R kN A f C R kN h f C u R kN h f C u R a P rp pa r rs p ra r rs p ra 3.50076.20102.10056.5029.14886.20104.01415926.310104.02.10050.1101005.08.01415926.38.08.06.5025.0101005.08.01415926.38.08.02
3
1322321=+++==⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯==
2)、桩身截面强度计算
p c c A f ψ=0.7×16.7×103×0.5027=5877kN
式中:c ψ=0.7;f c =16.7×103kN/m 2;A p =0.5027m 2 2、 单桩水平承载力特征值计算 C25砼:
E c =2.80×104N/mm 2=3.15×107kN/m 2,f tk =1.78×103kN/m 2 Es=2.0×108kN/m 2, %5625.0%)3.0%65.0(400
2000800
20003.0=-⨯--+
=g ρ
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡
⎪⎪⎭⎫
⎝⎛-+=2
02
01232d E E d d W g c S ρπ =])206.08.0(%5625.0)110
80.2100.2(28.0[328.014.32
7
82⨯-⨯⨯-⨯⨯+⨯ =0.07226m 3
2
8.007226.020⨯==
d W I O =0.0289m 4 EI=0.85E c I 0=0.85×2.80×107×0.0289=687820
535
0687820
53
.11035⨯⨯==I E mb c α=0.60m -1 (DBJ15-31-2003)(10.2.19)
式中:m=35×103kN/m 4 oa χ=0.01m
b 0=0.9(1.5d+0.5)=1.53m
桩长L =15.96m
·L=0.60×15.96=9.576>4,
按α·L=4查表 得:x ν=2.441;m ν=0.768;
2=m γ(按圆形截面取值);kN G F N k
k k 5.3624
1=+=
;8.0=N ξ 2
7865.0%5625.011080.2100.2148.0)1(14m E E d A g c s n =⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡
-+=πρπ )1)(2225.1(10
n
tk m k
N
g m
tk m Ha A f N W f a R γξργν
++=
(DBJ15-31-2003)(10.2.22)
kN
R Ha 7.236)65
.01078.125
.3628.01(%)
5625.02225.1(768.005286.01078.126248.033=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 3、 单桩抗拔力特征值计算
09.0G l q u R i sia i p a t +=∑λ (DBJ15-31-2003)(10.2.10) =950.9+180.5=1131.4kN
i
sia i p l q u ∑λ=3.14×0.8×(0.4×40×13.76+0.6×60×0.7
+0.7×100×1.0+0.7×180×0.5)=950.9kN 0.9G 0=0.9×π×0.42×15.96×25=180.5kN
五、 单桩桩顶作用力计算和承载力验算
1
2i
i 2
)
22.1(22
2.137354600850⨯⨯⨯⨯±+=
=362.5±1100.4
()⎪
⎩⎪⎨⎧=<-⎩⎨
⎧==<=)(0.10819.7370.587776.60082.19.1462单桩抗拔力满足要求单桩承载力满足要求kN R kN kN A f kN
R kN ta p
c c z ψ 3、 水平力作用下:
H ik =n
H k (DBJ15-31-2003)(10.2.1-3)
4
70
=
=17.5kN<R Ha =236.8kN (满足要求) 六、 抗倾覆验算
根据上图所示,可得:
倾覆力矩 m kN H F M M h .43584.10703630=⨯+=⨯+=倾 抗倾覆力矩i b 22)(⨯+⨯
+=ta k k R a
G F M 抗 m kN .6.86638.20.108122
6
.3)600850(=⨯⨯+⨯+=
故由上述计算结果,得
6.199.14358
6
.8663>==
倾
抗M M (抗倾覆满足要求) 七、 承台受冲切、受剪切承载力验算
按照广东省地基基础设计规范中明确承台受冲切、受剪切承载力采用验算h 0的高度来判断。
8
2
0c
c l u f F h -≥ (DBJ 15-31-2003)(10.5.4-1) l F =F -1.2∑Q k i =F k ‘=950kN ,
C35混凝土:f c =16.7N/mm 2,
u c =4×0.2=0.8m ;h 0=1500-100-35=1365mm
mm u f F mm h c c l 3778
108.07.161095028213653
30=⨯-⨯⨯=->=
m x i 2.14.22
1
=⨯=
2、 基础配筋
基础采用HRB335钢筋,f y =300N/mm 2, h 0=1500-100-35=1365mm
26
017.85491365
3009.01031519.0mm h f M As y =⨯⨯⨯==
ρ=0.1%,2As =0.1%×4000×1365=5460mm 2, 故按1As 配筋。
取26Φ22(Φ22@150)
A s =26×380.1=9882.6 mm 2>1As =8549.7 mm 2
(满足要求)
塔吊基础平面
塔吊基础大样
九、灌注桩桩身配筋
根据DBJ 15-31-2003中的10.3.9的要求,本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩,所以桩身配筋按最小配筋率计算。
灌注桩桩身按最小配筋率0.5625%计算。
24.
2
ρ%
⨯
As=
=π
=
⨯
400
2827
5625
.0
A
i mm
所以桩身按最小配筋率配筋,桩身配筋为12Φ20,
'
s
A=
⨯
=
mm
12
4.
Asi
i2>
3770
2.
314。