6.7座塔吊五桩基础的计算书1
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塔吊基础承载力计算书编写依据塔吊说明书要求及现场实际情况,塔基承台设计为5200m×5200m×1.3m,根据地质报告可知,承台位置处于回填土上,地耐力为4T/m2,不能满足塔吊说明书要求的地耐力≥24T/m2。
为了保证塔基承台的稳定性,打算设置四根人工挖孔桩。
地质报告中风化泥岩桩端承载力为P=220Kpa。
按桩径r=1.2米,桩深h=9米,桩端置于中风化泥上(嵌入风化泥岩1米)进行桩基承载力的验算。
一、塔吊基础承载力验算1、单桩桩端承载力为:F1=S×P=π×r2×P=π×0.62×220=248.7KN=24.87T2、四根桩端承载力为:4×F1=4×24.87=99.48T3、塔吊重量51T(说明书中参数)基础承台重量:5.2×5.2×1.3×2.2=77.33T塔吊+基础承台总重量=51+77.33=128.33T4、基础承台承受的荷载F2=5.2×5.2×4.0=108.16T5、桩基与承台共同受力=4F1+F1=99.48+108.16=207.64T>塔吊基础总重量=128.33T所以塔吊基础承载力满足承载要求。
二、钢筋验算桩身混凝土取C30,桩配筋23根ф16,箍筋间距φ8@200。
验算要求轴向力设计值N≤0.9(fcAcor+fy’AS’+2xfyAsso) 必须成立。
Fc=14.3/mm2(砼轴心抗压强度设计值)Acor=π×r2/4(构件核心截面积)=π×11002/4=950332mm2fy’=300N/MM2(Ⅱ级钢筋抗压强度设计值)AS’=23×π×r2/4=23×π×162/4=4624mm2(全部纵向钢筋截面积)x=1.0(箍筋对砼约束的折减系数,50以下取1.0)fy=210N/mm2 (Ⅰ级钢筋抗拉强度设计值)dCor=1100mm (箍筋内表面间距离,即核心截面直径)Ass1=π×r2/4=π×82/4=16×3.14=50.24mm2(一根箍筋的截面面积)S螺旋箍筋间距200mmA’sso=πdCorAssx/s=π×1100×50.24/200=867.65mm2(螺旋间接环式或焊接,环式间接钢筋换算截面面积)因此判断式N≤0.9(fcAcor+fy’AS’+2xfyAsso)=0.9(14.3×950332+300×4624+2×1.0×210×867.65)=15341360.6N 248.7KN<12382.87KN经验算钢筋混凝土抗拉满足要求。
塔吊基础设计(单桩)计算书1.计算参数(1)基本参数采用2台QTZ63塔式起重机,1台45米、1台40米,塔身尺寸1.63m,承台面标高-12.20m。
(2)计算参数1)塔机基础受力情况基础荷载P(kN) M(kN.m)F k FhM MZ503.80 35.00 1500.00 200.00MkFM zkF =F =M =zM =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hF h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,塔机基础按工作状态计算如图:F k =503.80kN,Fh=35.00kN,M=1500.00+35.0×1.10=1538.50kN.mF k ‘=503.80×1.35=680.13kN,Fh,=35.00×1.35=47.25kN,Mk=(1500.00+35.0×1.10)×1.35=2076.98kN.m2)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*ιi(kN/m) 抗拔系数λiλi q sik*ιi(kN/m)1 粘性土 1.9 55.00 100.00 104.50 0.7073.15 2 粉质粘土 0.9 95.00 150.00 85.50 0.70 59.85 3 强风化 6.2 120.00 245.00 148.00 0.70 103.88 4 中风化1.10 200.00420.00 174.40 0.70 121.8 桩长10.10∑q sik*ιi512.40∑λi q sik*ιi358.683)基础设计主要参数基础桩采用1根φ1400人工挖孔灌注桩,桩顶标高-12.20m ,桩端设扩大头,桩端入中风化 1.10m ;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10.10m ;钢筋HRB335,f y =300.00N/mm 2 ,E s =2.00×105N/mm 2;承台尺寸长(a)=3.50m 、宽(b)=3.50m 、高(h)=1.20m ;桩中心与承台中心重合,面标高-12.20m ;承台混凝土等级C30,f t =1.43N/mm 2,f C =14.30N/mm 2,γ砼=25kN/m 3。
基础工程计算书桩基础设计1.1设计资料 1.1.1上部结构资料某教学实验楼,上部结构为七层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式,混凝土强度等级为C30。
底层层高3.4m (局部10m ,内有10t 桥式吊车),其余层高3.3m ,底层拄网平面布置及柱底菏载见图2.1。
1.1.2建筑物场地资料拟建建筑场地位于市区内,地势平坦,建筑平面位置见图2.2。
建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。
图2.2建筑物平面位置示意图单位:m场地地下水类型为潜水,地下水位离地表 2.1m,根据已有的分析资料,该场地底下水对混凝土无腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及其各土层的物理、力学指标见表2.1表2.1地基各土层物理、力学指标1.2选择桩型、桩端持力层、承台埋深1.2.1选择桩型因框架跨度大而且极不均匀,柱底荷载大,不宜采用浅基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围的环境条件,选择桩基础。
因钻孔灌注桩水泥排泄不便,为了减小对周围环境的污染,采用静压预制桩,这样可以较好的保证桩身质量,并在较短施工工期完成沉桩任务,同时,当地的施工技术力量、施工设备及材料供应也为采用静压桩提供了可能性。
1.2.2选择桩的几何尺寸及承台埋深依据地基土的分布,第④层土是较合适的桩端持力层。
桩端全断面进入持力层1.0m(>d2),工程桩进土深度为23.1m。
承台底进入第②层土0.3m,所以承台的埋深为2.1m,桩基的有效长度即为21m。
桩截面尺寸选用450m m×450m m,由施工设备要求,桩分为两节,上段长11m,下段长11m(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长大1m,这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需嵌入承台一定长度而留有的余地。
桩基及土层分布示意图见图2.3. 1.3确定单桩极限承载力标准值本设计属二级建筑桩基,采用经验参数法和静力触探法估算单桩承载力标准值。
根据单桥探头静力触探资料s P 按图1.2确定桩侧极限阻力标准值。
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)。
塔吊桩基础计算范文
一、桩基数量的确定:
确定桩基数量需要根据塔吊的重量和地基承载能力进行计算。
通常情
况下,桩基数量可根据以下公式进行计算:
N=W/P
其中,N为桩基数量,W为塔吊的总重量,P为单根桩基的承载力。
这样可以保证单根桩基能够承受足够的力量。
二、桩基直径的确定:
桩基直径的确定需要结合地基的土壤类型、承载能力以及塔吊的重量
等多种因素进行考虑。
对于土壤承载能力较强的情况下,一般可以采用较
小的桩径;相反,对于土壤承载能力较弱的情况下,需要采用较大的桩径。
根据经验公式和试验结果,可以制定合理的桩径范围。
三、桩基深度的确定:
桩基深度的确定主要考虑的是地下水位、地质构造以及土层性质等因素。
通常情况下,为了保证桩基的稳定性,桩基的埋深应大于冻土深度以
及地下水位。
同时,需要对桩基周边土壤的承载能力进行充分的考虑,以
确定桩基的深度。
四、配筋的确定:
配筋是为了增加桩基的抗弯强度,提高桩基的承载能力。
根据桩基的
受力条件和受力特点,可以通过抗弯设计原理计算出合理的配筋数量和位置。
通常情况下,桩基的配筋应满足一定的比例,以保证桩基在受力时能
够充分发挥其抗弯强度。
总之,塔吊桩基础计算涉及了多个方面的内容,包括桩基数量、直径、深度以及配筋等关键参数的确定。
这些参数的选择需要综合考虑地基的承
载能力、土质条件以及塔吊的重量等因素,以保证桩基的稳定性和安全性。
在实际计算中,还需要对相关规范和标准进行参考,并尽量进行现场试验
和监测,以验证计算结果的合理性。
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。
塔吊基础计算书本工程位于xx市xx区xx路,场地东面和北面紧邻xx路和xx大道,场地四周东面为xxx,面为xx会北楼,西为xxx实验学校,北为xx楼,xx8#楼高层商住楼,地下一层为车库,地面三层裙楼,及26层住宅楼,总建面积为53627m2,5#塔吊安装在6#楼南面,6#塔吊安装在7#楼南面,具体位置见总平面图。
本塔吊安装位置的地质情况资料,参照最接近的地质堪察报告资料位置参考。
塔机5#、6#基础均采用冲孔桩,桩径各1.8米,桩底需座入微风化岩层0.5米,桩长约30米左右,基础承台,桩见计算书。
一、编制依据1.《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002);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)(2006年版);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》(高等数学教学用书)(第二版);7.建筑、结构设计图纸;8.塔式起重机使用说明书;9.塔式起重机设计规范(GB/T 13752-92);10.塔式起重机安全规程(GB5/44-2006);11.《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001、J119-2001);12.岩土工程勘查报告。
二、计算参数工程建筑面积65000m2 ,总高度m,地上18层,地下2层;塔吊型号QTZ63臂长50.00m,安装高度104.00m;塔身尺寸1.80m,基坑开挖深度-3.00m;现场面标高0.00m,基础面标高-1.50m。
1.塔吊基础受力情况:荷载工况基础荷载P(kN) M(kN.m)Fk Fh M MZ工作状态532.00 74.00 1000.00 420.00非工作状态619.01 31.00 1100.00 0比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按非工作状态计算Fk=619.01×1.2=742.81kN Fh=31.00×1.4=43.40kNMk=(1100.00+31.0×1.40)×1.4=1600.76kN.m2.桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度L(m) 桩侧土摩阻力特征值qsia(kPa) 桩侧岩层和桩端岩层单轴抗压强度frs、frp(kPa) qsia*ιi(kN/m) 抗拔摩阻力折减系数λi λiqsia*ιi(kN/m)1 粘性土20.50 40.00 820.00 0.40 328.002 强风化砾岩 5.50 50.00 1000.00 275.00 0.40 110 .003 中风化砾岩 4.00 60.00 4500.00 240.00 0.60 144 .00桩长30.00 ∑qsia*ιi 1335.00 ∑λiqsia*ιi 582.003、基础设计主要参数基础桩采用1根φ1800钻(冲))孔灌注桩,桩顶标高-2.90m,桩端不设扩大头,桩端入中风化砾岩4.00m;桩混凝土等级C35,fC=16.70N/mm2 ,EC=3.15×104N/mm2;ftk=2.20N/mm2,桩长30.00m;钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2 ,Es=2.00×105N/mm2;承台尺寸长(a)=4.00m、宽(b)=4.00m、高(h)=1.50m;桩中心与承台中心重合,承台面标高-1.50m;承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。
塔吊桩基承载力计算书(附件一)湖畔美居工程施工期间,用2台塔式起重机,型号:TC5613,安装位置见施工平面图。
一、 TC5613附着式塔机在附着之前对基础的荷载值,见右图。
1、竖向力F=820KN2、倾覆力矩Mx=3200KN ·m3、扭力矩Mk=480KN ·m4、水平力H=65KN5、塔吊基础(桩承台)重G =424KN说明:TC5613塔吊起重力矩为800KN ·m ,但是在使用说明书上未提供荷载值。
上述荷载值是采用的1250KN ·m 塔吊的荷载值。
此荷载值比800KN ·m 塔吊的荷载值大许多,能保证安全使用。
二、 TC5613塔吊基础桩承受的荷载值:塔机使用说明书规定,地耐力为210Kpa 、150Kpa 、110Kpa 。
而本工程的地面土层承载力仅40-80KPa ,不能作为塔基持力层。
又因为场地所限,安不下6m ×6m 的塔吊基础。
所以改为桩基。
每台塔基下设n=4根人工挖孔桩,直径d=1.2m 。
桩平面布置见图二(附后)。
砼护壁厚度150mm ,护壁外径1500mm 。
因为塔吊工作时按360°旋转,偏心力矩总是随同塔吊的吊臂旋转而改变力矩方位。
计算基桩荷载时,可取两个典型的力矩方向,对比之后,取最大的荷载值作为基桩顶面的荷载设计值N i塔吊荷载图(一)、按图a 方向:N i =(F+G )/n ±(M x Y i )/∑Y i 2=(820+424)/4 ± (3200×1.5)/[4×(1.5)2] =311±533=844KN (抗压桩) =-222KN (抗拔桩)(二)、按图b 方向: N i =(F+G )/n ±(M x Y i )/∑Y i 2=(820+424)/4 ± (3200×2.121)/[2×(2.121)2] =311±754=1065KN (抗压桩) =-443KN (抗拔桩)结论:上述两式对比,第(二)种情况桩顶荷载设计值最大,所以,当基桩受压时,荷载设计值N i =1065KN 。
桩基础沉降计算书计算依据:1、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20122、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑施工计算手册》江正荣编著一、基本参数基础剖面图三、沉降计算1、基础底面附加应力计算考虑土的内摩擦角,基底截面计算长度:l= A0+2L×tanφ=4.2+2×1.2×tan(45)°=6.6m考虑土的内摩擦角,基底截面计算长度:b= B0+2L×tanφ=3.4+2×1.2×tan(45)°=5.8mP0=F/A+(γ0-γ)(d+L)=4500/(6.6×5.8)+(18.4-19.66)×(1.1 + 1.2)= 114.657 kN/m32、分层变形量计算z i(m) 基础中心处平均附加应力系数αi相邻基础影响αi总附加应力系数αi总z i×αi总z i×αi总-z i-1×αi-1总土的压缩模量E si(MPa)A iΔs iΣΔs i土的自重应力σc附加应力系数a附加应力σz0.4 4×0.2498 2×3×(0.20.9998 0.3999 0.3999 5.6 0.4 8.188 8.188 52.618 0.249 114.198σz /σc=32.104/182.818=0.176≤ 0.2满足要求。
4、地基最终变形量计算∑A i=6.552,得Es=5.727Mpa距径比:s a/d=(A/n)0.5/b=(L c×B c/n)0.5/b=(4.6×3.8/4)0.5/0.6=3.484长径比:L/b=1.2/0.6=2基础长宽比:L c/B c=4.6/3.8=1.211查《规范》JGJ94-2008附录表E得:C0=0.230941464,C1=1.525562524,C2=3.273900372ψe=C0+(n b-1)/(C1(n b-1)+C2)= 0.230941464+(2-1)/ (1.525562524×(2-1)+3.273900372)=0.439=ψ×ψe×∑△s=0.6×0.439×116.007=30.556mm。
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。
塔吊五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=590kN2) 基础以及覆土自重标准值G k=5×5×1.40×25=875kN承台受浮力:F lk=5×5×4.20×10=1050kN3) 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)=0.8×1.77×1.95×0.96×0.2=0.53kN/m2=1.2×0.53×0.35×1.6=0.36kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.36×51.30=18.28kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×18.28×51.30=468.78kN.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)=0.8×1.81×1.95×0.96×0.35=0.95kN/m2=1.2×0.95×0.35×1.60=0.64kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.64×51.30=32.71kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×32.71×51.30=838.91kN.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=1930+0.9×(861.3+468.78)=3127.08kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k=1930+838.91=2768.91kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下:Q k=(F k+G k)/n=(590+875.00)/5=293.00kNQ kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L=(590+875)/5+(2768.91+32.71×1.40)/5.09=845.94kNQ kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(590+875-1050)/5-(2768.91+32.71×1.40)/5.09=-469.94kN工作状态下:Q k=(F k+G k+F qk)/n=(590+875.00+60)/5=305.00kNQ kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L=(590+875+60)/5+(3127.08+18.28×1.40)/5.09=924.33kNQ kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(590+875+60-1050)/5-(3127.08+18.28×1.40)/5.09=-524.33kN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×(590+60)/5+1.35×(3127.08+18.28×1.40)/5.09=1011.60kN 最大拔力 N i=1.35×(F k+F qk)/n-1.35×(M k+F vk×h)/L=1.35×(590+60)/5-1.35×(3127.08+18.28×1.40)/5.09=-660.60kN 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=1.35×590/5+1.35×(2768.91+32.71×1.40)/5.09=905.77kN最大拔力 N i=1.35×F k/n-1.35×(M k+F vk×h)/L=1.35×590/5-1.35×(2768.91+32.71×1.40)/5.09=-587.17kN2. 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)。
由于工作状态下,承台正弯矩最大:M x=M y=2×1011.60×1.00=2023.20kN.m承台最大负弯矩:M x=M y=2×-660.60×1.00=-1321.20kN.m3. 配筋计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条式中α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1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:αs=2023.20×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.0133=1-(1-2×0.0133)0.5=0.0134γs=1-0.0134/2=0.9933A s=2023.20×106/(0.9933×1350.0×360.0)=4191.0mm2顶部配筋计算:αs=1321.20×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.0087=1-(1-2×0.0087)0.5=0.0087γs=1-0.0087/2=0.9933A s=1321.20×106/(0.9956×1350.0×360.0)=2730.4mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值: V max=1011.60kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4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λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500f t──混凝土轴心抗拉强度设计值,f t=1.570N/mm2;b──承台的计算宽度,b=5000mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;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=1.35×924.33=1247.85kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取0.85f c──混凝土轴心抗压强度设计值,f c=35.9N/mm2;A ps──桩身截面面积,A ps=196350mm2。
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第5.8.7条受拉承载力计算,最大拉力N=1.35×Q kmin=-707.85kN经过计算得到受拉钢筋截面面积 A s=1966.256mm2。
由于桩的最小配筋率为0.80%,计算得最小配筋面积为1571mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1571mm2八. 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=305.00kN;偏向竖向力作用下,Q kmax=924.33kN.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=1.57m;A p──桩端面积,取A p=0.20m2;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:最大压力验算:R a=1.57×(2.79×40+22.9×140+3.9×160+0.100000000000009×250)+10000×0.20=8194.22kN 由于: R a = 8194.22 > Q k = 305.00,最大压力验算满足要求!由于: 1.2R a = 9833.07 > Q kmax = 924.33,最大压力验算满足要求!九. 桩的抗拔承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏向竖向力作用下,Q kmin=-524.33kN.m桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:式中 G p──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;λi──抗拔系数;R a=1.57×(0.700×2.79×40+0.750×22.9×140+0.600×3.9×160+0.700×0.100000000000009×250)=4566.167kNG p=0.196×(29.69×25-29.69×10)=87.444kN由于: 4566.17+87.44 >= 524.33,抗拔承载力满足要求!塔吊计算满足要求!。