塔吊基础设计实例
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塔吊基础设计实例(一)、整体块式钢筋混凝土基础稳定和强度的计算依据固定式塔吊的砼基础设计应同时满足抗倾翻稳定性和强度要求。
与基础抗倾翻稳定性有关的规范及相关规定见下表:注:1、从塔吊偏心压应力计算公式可知,偏心距大于b/6;2、[P B ]、f a 属地基容许承载力,地基承载力设计值约等于地基容许承载力乘1.25;3、偏心距为b/3时,基础受压宽度为b/2,也就是基础只有一半面积受压,因此宜按b/2计算地基承载力设计值;4、塔吊基础属临时设施,按规范结构重要性系数γ0取0.9。
在上海地区的工程,应按上海市《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999进行基础抗倾翻稳定性验算。
下面详细介绍主要计算内容:1.采用土的抗剪强度指标计算地基承载力按地质勘察报告上提供持力层的土的粘聚力标准值c k 和土的内摩擦角标准值φk ,计算地基承载力设计值f d :φd =0.7φk /1.3c d =0.7c k /2.0f dh =0.5N γζγγb+N q ζq γ0d+N c ζc c d f d =γd f dhγd 、N γ、N q 、N c 均按查表φd 查表 ζγ=0.6ζq =1.0+sinφd ζc =1.2 2.基础抗倾翻稳定性验算按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的规定,该荷载设计值可取为荷载标准值乘1.35。
地基土反力的偏心距e 应满足下列条件: e=(M d +F hd ×h)/((F dv +G d )≤b/3 地基土应力按下公式验算: P dmax =2γ0(F dv +G d )/3ba ≤1.2f d 式中:e —偏心距(m),为总的倾翻力矩(ΣM)除以作用在基础上的总垂直力(ΣN)之商,也等于地基土反力的合力到基础中心距离;M d —塔吊作用在基础顶面上的弯矩(KN •m ) F vd —塔吊作用在基础顶面上的垂直力(KN ) F hd —塔吊作用在基础上顶面的水平力(KN ) G d —砼基础的重力(KN ) b —基础底板长度和宽度(m ) h —塔吊基础的高度(m )基础抗倾翻稳定性计算简图从图可知,塔基总的垂直作用力ΣN=Fdv +Gd;而ΣN又等于地基土的总反力,即ΣN=3(b/2-e)×b×Pdmax/2,移项后即得公式(2),该公式成立的前提条件是公式(1),即要求e≤b/3,也即合ΣN离基础边的距离应大于或等于(b/2-e)=b/2-b/3=b/6;地基土反力三角形图的底边AB长不得小于AB=3×(b/2-e)=3×b/6=b/2,所以公式(1)基础抗倾翻稳定的条件是地基土反力三角形图顶点A的极限位置是基础中心点O。
******园**区二期塔吊基础施工方案编制:审核:批准:///*****有限公司2013年6月27日塔吊基础施工方案一、工程概况****二期位于****区**工业园区,由****投资有限公司投资兴建。
由12栋地上建筑物和3#地下室组成,其中3#地下室为混凝土框架剪力墙结构,建筑面积为10960.0㎡;总建筑面积为42731.3 ㎡;建筑高度为32.2m。
二、塔吊布置设计1、塔吊选型根据建筑面积、结构形式及工期的要求,本工程选用二台长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的塔吊,型号为QTZ80(TC6012-6)(TC6010-6)。
2、塔吊性能(1)QTZ80(TC6010-6,TC6012-6)塔式起重机最大起重量6T,额定起重力矩为800kn·m,最大工作幅度60米,独立起升高度40.5米,本次最大起升高度为47.6米。
3、塔吊平面布置为最大限度的满足施工需要,拟将塔吊位置作如下布置:1#塔吊:20#楼9轴外3500mm;20#楼A轴往北3200mm;2#塔吊:33#楼C轴外4300mm;33#楼1轴往东12000mm;具体详见附件1:塔吊基础平面布置图4、塔吊安装高度本工程塔吊安装高度:47.6米。
三、塔吊基础计算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》(JGJ94-2008)等编制。
一)、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ80,塔吊起升高度H:47.600m,塔身宽度B:1.6m,基础埋深D:4.500m,自重F1:819.5kN,基础承台厚度Hc:1.350m,最大起重荷载F2:60kN,基础承台宽度Bc:5.500m,桩钢筋级别:HRB335,桩直径或者方桩边长:0.500m,桩间距a:4m,承台箍筋间距S:200.000mm,承台混凝土的保护层厚度:50mm,空心桩的空心直径:0.25m。
塔吊根底及附墙施工方案编制实例一、工程概况本工程位于闸北区中兴路地块,工程总建筑面积约57353平方米,由两栋34层高层住宅〔设有两层地下室〕及10栋3~4商铺〔设有一层地下室〕组成。
高层住宅建筑总高度为,基坑开挖深度,局部,采用全现浇剪力墙构造,桩型为Ф800钢筋砼钻孔灌注桩。
商铺及其地下室采用现浇钢筋砼框架构造,桩型为Ф600钢筋砼钻孔灌注桩,基坑开挖深度为,局部为。
本工程根底采用钢筋砼筏板根底。
二、塔吊位置布置本工程采用一台QTZ80A自开塔式起重机,布置在A号高层的南立面,考虑塔机拆卸时将碰到右侧的B号高层,因此,塔机与A号楼之间有一个68°16’的转角〔轴线位置见附图〕。
根据工程部的施工布置与塔机定位方案,塔吊根底将置于一层地下室的砼底板下面。
这样,在塔吊砼根底内将预埋一节塔机根底标准节。
三、塔吊根底设计生产厂家提供的砼根底尺寸为6250×6250×1250,200号砼。
现根据施工场地及GB50007—2002?建筑地基设计标准?,塔基砼根底尺寸为3600×3600×1200,C35砼,内配Ф22@125钢筋,根底下100厚C20垫层.四、塔吊附墙杆设计塔吊原配有四套附着架,附着架相对位置为h1=25米、h2 =25米、h3 =20米、h4 =15米、h5≤17米。
撑杆角钢为L63×63×5,缀条圆钢为Ф18,最大拼装长度为7米。
本次吊吊安装高度120米,需要5道附墙装置,且最长附墙杆长度为。
经过与塔机生产厂家磋商,将附墙杆1、杆2角钢改为L63×63×8,缀条圆钢改为Ф20。
杆3、杆4仍用原配套附墙杆。
四根撑杆端部有大耳环与建筑物附着处铰接,穿墙螺栓直径24 ㎜,共8只,建筑物砼强度等级为C30。
附着架相对位置为h1=、h2 =、h3 =、h4 =、h5=。
五、验算利用“PKPM施工现场设施平安计算软件〞进展塔吊根底验算时,要将300厚混凝土重折算成395厚土的土重再验算。
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。
目录一、塔吊选型-------------------------------------------------------1二、塔吊位置-------------------------------------------------------1三、塔吊基础-------------------------------------------------------1四、塔基施工-------------------------------------------------------1五、1#QTZ63型塔吊基础计算书--------------------------------2六、2#QTZ63型塔吊基础计算书--------------------------------5七、QTZ63型塔吊附着计算书----------------------------------9八、附图1、塔吊平面布置图(5013)2、塔吊基础、配筋图一、塔吊选型根据本工程特点及QTZ63(5013)塔吊相关技术参数,拟选用两台QTZ5013型塔吊,搭设高度42m,1#塔吊安装在1#宿舍楼○1轴~○2轴的位置、2#塔吊安装在2#、3#生产车间之间位置(详见平面布置图),可满足本工程施工垂直运输的要求。
二、塔吊位置为最大限度的满足施工需要,通过综合考虑,塔吊布置的具体位置详见附图。
三、塔吊基础1、根据建筑物平面特点和施工场地的布置,将塔吊设置在拟建建筑物外墙外侧,室外地坪以下。
2、地质条件根据地质报告,塔吊坐落处的地质为:1#塔吊位置根据地址勘测报告2-2’交8-8’2K8号钻孔,至自然地面往下,①层为粉质粘土,层厚1.6米;②层淤泥层,层厚为20.9米;○3-1层为粘土,层厚为3.3米;○3 -2层为粘土,层厚为6.7米;○4-1层为粉质粘土,层厚为8米;○4-2层为粉质粘土,层厚为4.8米。
2#塔吊位置根据地址勘测报告4-4’交9-9’2K31号钻孔,至自然地面往下,①层为粉质粘土,层厚1.2米;②层淤泥层,层厚为16.6米;○3-1层为粘土,层厚为4.7米;○3-2层为粘土,层厚为4.6米;○4-1层为粉质粘土,层厚为4.3米;○4-2层为粉质粘土,层厚为9.1米。
火电项目建筑塔吊基础计算案例一、设计说明火电项目主厂房及附属建筑工程使用的建筑塔吊常用规格(按照最大额定起重量划分)有4T、6T、8T、10T、12T、16T、20T;锅炉安装工程使用的建筑塔吊常用规格(按照最大额定起重量划分)有30T、60 T、80T、100T、140T。
建筑塔吊基础是保证塔吊安全的关键因素,厂家提供的塔吊基础图一般限于特定地基条件,而与不同项目、不同使用部位无法对应,因此每个塔吊基础应该单独设计计算。
本案例采用PKPM建筑施工安全设施计算软件2015版进行计算。
二、设计参数1.影响塔吊基础设计的参数:塔吊独立高度(计算高度按照独立高度)、塔吊自重、起重荷载、吊机最大起重力矩、塔身宽度、非工作状态下塔身弯矩、基础埋深、基础尺寸、地下水位。
此外,塔吊采用天然地基的设计影响参数还有:地基承载力;塔吊采用桩基基础的设计影响参数还有:桩型、桩径、桩基承载力、桩位置间距。
各参数说明如下:1)塔吊独立高度(计算高度)按照厂家提供的塔吊使用说明书取值;2)塔吊自重(包括配重重量)按照独立高度情况下的塔吊各构件重量之和,各构件重量按照塔吊使用说明书取值;3)起重荷载按照塔吊最大起重荷载取值;4)吊机最大起重力矩按照塔吊使用说明书取值;5)塔身宽度按照塔吊使用说明书和基础图取值;6)非工作状态下塔身弯矩=配重力矩+平衡臂力矩+配电柜和卷扬机构等构件力矩-吊臂力矩-小车和吊钩力矩(按照距塔身最近距离计算);需要根据塔吊使用说明书上各构件的重量、重心(力距等于重心至塔身中心线距离分别计算;7)基础埋深按照设计塔吊覆土厚度取值;8)基础厚度按照塔吊使用说明书取值。
9)地基承载力根据地基承载力报告或地勘报告、土质确定。
塔吊基础计算取地基承载力特征值(如报告仅提供地基承载力标准值,地基承载力特征值按照标准值/2换算)。
塔吊基础严禁直接在未经处理的回填土上施工;如塔吊基础位置有软弱土层或不均匀土层,可以采用灰土、碎石、级配砂石、土夹石等材料进行换填,地基承载力宜通过现场静载荷试验确定。
塔吊基础方案范文塔吊基础是指塔吊所需要的支撑结构,用于保证塔吊的稳定和安全操作。
塔吊基础的方案设计应满足工程要求和安全要求。
下面是一个关于塔吊基础方案的示例,详述设计过程和要点。
1.工程要求:根据塔吊的起重能力和高度,确定基础的荷载要求。
一般来说,塔吊的基础荷载分为垂直荷载和水平荷载两个方面。
垂直荷载来自塔吊的自重和承载的荷载;水平荷载来自塔吊在工作过程中的倾斜和风荷载。
根据国家相关规范和设计规定,计算基础的尺寸和配筋。
2.基础类型选择:由于塔吊的高度和起重能力较大,一般选择深基础来保证基础的稳定性。
常见的深基础类型包括钢筋混泥土桩和钻孔灌注桩。
在选择基础类型时,需要根据地基情况、工程要求等因素综合考虑,确定最合适的方案。
3.地质勘测和基础设计:在确定基础类型后,需要进行地质勘测,了解地下岩土情况和地下水位等因素,为基础设计提供参考。
根据地质勘测结果,进行基础的承载力计算和变形计算,确定基础的尺寸和钢筋配筋。
4.基础施工:基础施工主要包括地下挖掘、孔底清理、钢筋焊接和混凝土浇筑。
在进行地下挖掘时,需要注意安全和防止坍塌。
孔底清理时,要保持孔底的平整和清洁,确保钢筋的粘结性和混凝土的质量。
钢筋焊接时,要保证焊接质量和钢筋的正确安装。
混凝土的浇筑要保证浇筑质量和工序的合理性。
5.基础验收和设备安装:基础施工完成后,需要进行基础验收。
验收主要包括基础尺寸的测量、基础质量的检查和相关资料的整理。
基础验收合格后,可以进行塔吊设备的安装和调试工作。
安装过程需要注意设备的稳定性和安全性,确保设备可以正常运行。
在设计塔吊基础方案时,还需要考虑一些特殊情况,如地震荷载、软土地区、高风区等。
在这些情况下,需要采取一些额外的措施来增加基础的抗震能力和稳定性。
总结起来,塔吊基础方案的设计应从工程要求、地质条件、基础类型选择、施工工艺和设备安装等方面综合考虑,以确保基础的稳定性和安全性。
设计过程中需符合相关规范和设计规定,采用科学合理的方法进行计算和设计。
1、工程概况1、工程名称:闽侯县旧城改造安置房工程四标段2、建设单位:闽侯县人民政府甘蔗街道办3、施工单位:厦门市建安集团有限公司4、建设地点:闽侯县甘蔗街道5、结构类型:钢筋混凝土框架剪力墙结构6、建筑层数:B7#楼地上三十三层,B8#楼地上二十七层,地下室一层7、工程规模:最大建筑总高度(室外地面至女儿墙高度)为102.5 m (消防高度为98.65m),总建筑面积为31749.67m2。
8、建筑等级:二级9、主体结构合理使用年限50年10、建筑防火等级:地上二级。
11、主体结构体系:钢筋混凝土框架剪力墙结构,抗震设防烈度为六度。
12、工程质量要求:符合《工程施工质量验收规范》合格标准2、垂直运输设备选型根据本工程平面范围大,建筑物高度较大的特点,在结构施工阶段主要使用塔式起重机作为主要垂直运输设备,拟选用1台QTZ63型塔吊,该塔吊服务半径为56m。
3、塔吊定位塔吊定位原则应基本覆盖全部单位工程上部框架剪力墙结构施工范围,拟选用1部塔吊,具体位置详附图。
4、塔机基础设计QTZ63型塔吊基础选用C35 5000×5000×1500钢筋砼承台。
其桩端持力层在卵石层,其地基承载力选用静压桩基础(桩径为500mm)5、塔机基础的计算书塔吊基础计算选用中国建筑科学研究院开发的PKPM建筑塔吊施工安全计算软件设计。
一、计算参数选择1.1塔吊信息根据《QTZ63塔式起重机使用说明书》,塔机对基础产生的荷载如下表所示。
工况Fv(KN) F H(KN) M1(KN.M) M2(KN.M) MK(KN.M) 非工作449 71 1668 0 0工作509 31 1039 875 270 Fv—基础所受的垂直力FH—基础所受的水平力M —基础所受的倾覆力矩MK—基础所受的扭矩1.2基本参数承台尺寸:5000×5000×1500,桩中心距4000mm,混凝土设计强度为C35,承台顶标高为:-4.9。
塔吊基础设计计算书(实例)**建筑公司**处**施工项目塔吊基础设计计算书计算:闫宗权审核:陈俊一、工程概况施工项目为13层住宅,其中地下室一层,建筑总高为42米,结构形式为框剪;塔吊选用昆明产*** 型塔吊。
二、基础计算1、已知条件:塔吊总重:920KN[=(自重+其他活载)×增大系数],塔吊搭设总高为50米,塔吊基础采用桩上承台基础,桩身混凝土采用C20,钢筋采用一级钢;承台基础混凝土为C30,钢筋采用二级钢;根据工程实际情况,采用工程桩桩径进行塔吊基础桩的施工,即桩采用426桩管,振动沉管灌注,成桩直径不少于450mm。
2、受力分析:从塔式起重设备的工作原理进行分析,该生产设备在以下方面对设备的安全使用关系相当重要:设备的基础,设备结构,设备结构的材料,设备的工作性能和操作系统;在计算中重点求出设备基础的稳定性及设备抗倾覆的能力;因该工程的塔吊设备由生产厂家进行安装和施工中的施工材料垂直运输操作,现只对设备基础进行计算。
根据设备厂家的要求,结合工程实际情况,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,除求出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。
因此,根据前面的已知条件,同时按由昆明市建筑设计研究院对本施工项目进行的地质勘察报告中第33孔的土层勘察情况对桩基进行设计,该孔土层力学性能指标如下:土层号名称 Li qisk λi ui(1.413)①, 杂填土 1.3②粉质粉土 0.6 35④3 粉土 1.8 45④1 砾砂 4.1 50 0.6⑥粘土 2 42 0.75⑥4 粉砂 1.7 48 0.60⑥1 有机质土 2.4 48 0.75⑥4 粉砂 2 48 0.63、计算为满足塔吊对基础的稳定性要求,采用四桩承台,则:920000÷4=230000 N (即单桩最大承载力)按上述土层力学参数,求单桩极限抗拔力,考虑到本工程基坑开挖3米后对单桩抗拔力的影响,因此,从自然地面下3米开始根据各土层的力学性能指标进行计算:UK=Σλi .qsik .ui li=0.60×50×1.413×4.1+0.75×42×1.413×2.0+0.60×48×1.413×1.7+0.75×48×1.417×2.4+0.6×48×1.417×2=536.05Kqa<230Kpa(满足)桩身配筋计算:不考虑混凝土的抗拉强度,根据已知单桩总抗拔力为23000N计算,如采用一级钢筋,则:As=N/fC=230000/210=1095.24mm2选用8φ14=1231.51>1095.24mm2 (满足) 箍筋φ6@200/100承台计算:设H= 900 b×h=2.3×2.3按上述条件验算承台斜截面极限承载力,得:V=βfcb0h0 先求得β=0.0606按上式求得:V=0.0606×14.3×2300×900=1794KN>γ0V=1.2×230=270KN(安全等级安一级,则γ0=1.2 满足) 单桩极限承载力,与本基础同直径,桩长相近,但按纵向配筋为7φ1 2的工程桩通过静载试验,其极限抗压承载力最低为1600KN,同时已求得本基础承台在没含钢筋的情况下其抗剪能力大大超过实际承载力,固对单桩及承台的极限承载力不再进行计算,所以,承台配筋按设备厂家提供的配筋形式进行,即:Φ14@200双向双层,承台底和承台面均同时按此设置。
塔吊基础设计实例
(一)、整体块式钢筋混凝土基础稳定和强度的计算依据
固定式塔吊的砼基础设计应同时满足抗倾翻稳定性和强度要求。
与基础抗倾翻稳定性有关的规范及相关规定见下表:
《塔吊设计规范》(GB/T13752-92)《建筑地基基础设计规范》
(GB50007-2002)
上海市《地基基础设计规
范》DGJ08-11-1999
地基承
载力
地基土许用压应力[P B] 地基承载力特征值f a地基承载力设计值f d
基础抗倾翻稳定性e=(M+F h.h)/(F v+F g)≤
b/3
P B=2γ0(F v+F g)/3ba
≤[P B]
P k=γ0(F k+G k)/A≤f a
P kmax=2γ0((F k+G k)/3ba≤
1.2f a
P d=γ0(F d+G d)/A≤f d
P dmax=2γ0((F d+G d)/3ba≤
1.2f d
说明计算时采用荷载标准值计算时采用荷载标准值,无
最大偏心距限制条件。
计算时采用荷载设计值,无最大偏心距限制条件。
注:1、从塔吊偏心压应力计算公式可知,偏心距大于b/6;
2、[P B]、f a属地基容许承载力,地基承载力设计值约等于地基容许承载力乘1.25;
3、偏心距为b/3时,基础受压宽度为b/2,也就是基础只有一半面积受压,因此宜按b/2计算地基承载力设计值;
4、塔吊基础属临时设施,按规范结构重要性系数γ0取0.9。
在上海地区的工程,应按上海市《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999进行基础抗倾翻稳定性验算。
下面详细介绍主要计算内容:
1.采用土的抗剪强度指标计算地基承载力
按地质勘察报告上提供持力层的土的粘聚力标准值c k和土的内摩擦角标准值φk,计算地基承载力设计值f d:
φd=0.7φk/1.3c d=0.7c k/2.0
f dh=0.5Nγζγγb+N qζqγ0d+N cζc c d
f d=γd f dh
γd、Nγ、N q、N c均按查表φd查表
ζγ=0.6ζq=1.0+sinφdζc=1.2
2.基础抗倾翻稳定性验算
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的规定,该荷载设计值可取为荷载标准值乘1.35。
地基土反力的偏心距e应满足下列条件:
e=(M d+F hd×h)/((F dv+G d)≤b/3
地基土应力按下公式验算:
P dmax=2γ0(F dv+G d)/3ba≤1.2f d
式中:
e—偏心距(m),为总的倾翻力矩(ΣM)除以作用在基础上的总垂直力(ΣN)之商,也等于地基土反力的合力到基础中心距离;
M d—塔吊作用在基础顶面上的弯矩(KN•m)
F vd—塔吊作用在基础顶面上的垂直力(KN)
F hd—塔吊作用在基础上顶面的水平力(KN)
G d—砼基础的重力(KN)
b—基础底板长度和宽度(m)
h—塔吊基础的高度(m)
基础抗倾翻稳定性计算简图
从图可知,塔基总的垂直作用力ΣN=F dv+G d;而ΣN又等于地基土的总反力,即ΣN=3(b/2-e)×b×P dmax/2,移项后即得公式(2),该公式成立的前提条件是公式(1),即要求e≤b/3,也即合ΣN离基础边的距离应大于或等于(b/2-e)=b/2-b/3=b/6;地基土反力三角形图的底边AB长不得小于AB=3×
(b/2-e)=3×b/6=b/2,所以公式(1)基础抗倾翻稳定的条件是地基土反力三角形图顶点A的极限位置是基础中心点O。
3.基础底板的受弯、受剪、受冲切强度计算
按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)计算。
基础底板计算示意图
(1).受弯计算
基础位于塔身钢构柱边的截面弯矩、剪力最大,为计算截面。
MⅠ
=a12(2b+a’)(p dmax+p j)/12
底板受力钢筋可近似按下式计算:
A sⅠ=MⅠ/(0.9f y h0Ⅰ)
(2).受剪计算
VⅠ=a1l(p dmax+p j)/2(计算地基土压应力时扣除基础自重及其上的土重)VⅠ≤0.7βhs f t bh0βhs=(800/h0)1/4
(3).受冲切计算
钢构柱的冲切荷载为F l=P s A
F l≤0.7βhp f t b m h0
∵b m=(b t+b b)/2b b=b t+2h0Ⅰ∴b m=b t+h0Ⅰ
h0Ⅰ——截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;
P s——基础底面地基反力设计值(可扣除基础自重及其上的土重),当基础偏心受力时,可取用最大的地基反力设计值;
(二)、桩承台基础稳定和强度的计算依据
塔吊桩承台基础的稳定性的计算依据是上海市标准《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999),桩承台强度的计算依据是《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)和《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。
计算时全部采用荷载设计值,即按《建筑地基基础设计规范》的规定,取荷载设计值为荷载标准值乘1.35。
(a) 承台弯距计算示意图
(b) 承台柱冲切计算示意图
(c) 承台角桩冲切计算示意图
1.桩竖向承载力设计值
单桩竖向受压承载力:
R d=R sk/γs+R pk/γp=U p∑f si l i/γs+f p A p/γp
单桩抗拔承载力:
R’d=U p∑λi f si l i/γs+G p
U p、A p分别为桩身截面周长和桩端横截面面积;
f si——桩侧第i层土的极限摩阻力标准值;
f p——桩端处土的极限端阻力标准值;
l i——第i层土的厚度;
λi——桩周第i层土的抗拔承载力系数;
G p——单桩自重设计值,自重分项系数取1.0,地下水位以下应扣除浮力,浮力分项系数取1.2。
γs、γp为承载力分项系数。
2.抗倾翻稳定性验算
N d=γ0(F dv+G d)/n≤R d
偏心受压时除满足上述条件外,还应满足:
受压一侧:N dmax≤1.2R d
受拉一侧:N l≤R’d
N di=γ0(F dv+G d)/n±γ0(M d+F hd×h)x i/∑x i2
n——桩的数量;
N di——偏心竖向力作用下第i根桩的竖向力设计值;
x i——第i根桩至y轴的距离;
3.桩承台的受弯、受剪、受冲切强度计算
(1).受弯计算
计算截面取塔身钢构柱边的截面:
M y=∑N di x i
A sⅠ=MⅠ/(0.9f y h0Ⅰ)
(2).受冲切计算
塔身钢构柱对承台的冲切
F l=γ0F dv(扣除承台及其上土重,作用在冲切破坏锥体上的荷载设计值,锥体与承台底的夹角不小于45º)
F l≤4βo(b c+a o)βhp f t h0
βhp——受冲切承载力截面高度影响系数;
βo=0.84/(λo+0.2)λo=a o/h00.2≤λo≤1;
角桩对承台的冲切
N l≤β1(2c+a1)βhp f t h0Ⅰ
β1=0.56/(λ1+0.2)λ1=a1/h00.2≤λ1≤1;
N l——扣除承台及其上土重后的角桩顶竖向力设计值;
c——从角桩内边缘至承台外边缘的距离;
(3).受剪计算
V≤βhsβf t b0h0
β=1.75/(λ+1.0)βhs=(800/h0)1/4λ=a/h00.3≤λ≤3;
a——柱边或承台变阶处至x、y方向计算一排桩的桩边的水平距离。