塔吊基础十字梁式桩基础计算书汇总
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十字交叉梁天然基础计算书计算依据:《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)《地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《建筑安全检查标准》(JGJ59-2011)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)一、参数信息1.塔吊参数2.梁参数3.地基参数4.土层参数二、塔吊抗倾覆稳定性验算1.自重荷载以及起重荷载1)塔机自重标准值:Fkl =G+G1+G2+G3+G4=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.40kN2)起重荷载标准值:F qk=60.00kN3)竖向荷载标准值:F k= F k1+ F qk=401.40+60.00=461.40kN4)基础及其上土自重标准值:G k=G11+G21=609.06+0.00=609.06kN 2.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①塔基所受风均布线荷载标准值(ω=0.20 kN/m2)q sk =0.8×α×βz×μS×μZ×ω×α×B×H/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20×0.35×1.6 =0.44kN/m②塔机所受风荷载水平合力标准值F vk = qsk·H=0.44×43=18.92kN③基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk =0.5 Fvk·H=0.5×18.92×43=406.82kN·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①塔机所受风线荷载标准值(深圳市ω′=0.75kN/m2)q sk ′=0.8×α×βz×μs×μz×ω′×α×B×H/H=0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.75×0.35×1.6 =1.75kN/m②塔机所受风荷载水平合力标准值F vk ′=qsk′·H=1.75×43=75.42kN③基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk ′=0.5 Fvk′·H=0.5×75.42×43=1621.52kN·m3.基础顶面倾覆力矩计算1)工作状态下塔机倾覆力矩标准值M k =M1+M2+M3+M4+0.9(M5+Msk)=(37.4×22)+(3.8×11.5)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+0.9×(m ax(60×11.5,10×50)+406.82)=673.98kN·m2)非工作状态下塔机倾覆力矩标准值Mk ′=M1+M3+M4+Msk′=(37.4×22)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+1621.52=1264.66kN·m比较上述两种工况的计算,可知塔机在非工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大,故应按非工作状态的荷载组合进行地基基础设计。
塔吊十字梁桩式基础的计算书依据《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=986kN2) 基础以及覆土自重标准值G k=(122-(12-0.5)2)×1.00×25=293.75kN承台受浮力:F lk=(122-(12-0.5)2)×0.50×10=58.75kN3) 起重荷载标准值F qk=15kN2. 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)=0.8×2.09×1.95×0.69×0.2=0.45kN/m2=1.2×0.45×0.35×2=0.38kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.38×140.00=52.91kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×52.91×140.00=3703.87kN.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=0.75kN/m2)=0.8×2.27×1.95×0.69×0.75=1.83kN/m2=1.2×1.83×0.35×2=1.54kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=1.54×140.00=215.51kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×215.51×140.00=15085.72kN.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=-661+0.9×(261+3703.87)=2907.38kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k=-661+15085.72=14424.72kN.m三. 荷载计算非工作状态下:Q k=(F k+G k)/n=(986+293.75)/4=319.94kNQ kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L=(986+293.75)/4+(14424.72+215.51×1.00)/7.80=2196.89kNQ kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(986+293.75-58.75)/4-(14424.72+215.51×1.00)/7.80=-1571.70kN工作状态下:Q k=(F k+G k+F qk)/n=(986+293.75+15)/4=323.69kNQ kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L=(986+293.75+15)/4+(2907.38+52.91×1.00)/7.80=703.21k NQ kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(986+293.75+15-58.75)/4-(2907.38+52.91×1.00)/7.80=-70.52kN四. 十字梁抗弯计算十字梁截面b×h=500mm×1000mm,混凝土强度等级为C40,钢筋采用HRB400,混凝土保护层厚度50mm1. 荷载计算十字梁的计算简图如下:(图中 L=7800mm,L1=2828mm,L2=2486mm)塔机塔身截面对角线上立杆的荷载设计值:F max=1.35F k/n+1.35M k/L1=1.35×986/4+1.35×14424.72/2.83=7218.69kNF min=1.35F k/n-1.35M k/L1=1.35×986/4-1.35×14424.72/2.83=-6553.14kN2. 弯矩计算A、B支座反力为:由力平衡方程R A+R B=F max+F min=665.549999999999kNR A×L=F min×5.31+F max×2.49解得:R A=-2163.81kN;R B=2829.36kN最大弯矩在F max对应截面位置,弯矩设计值为:M max=R b×2.49=7033.79kN.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。
十字梁板式塔吊基础计算谢建民 肖 备 刘 悦(浙江广厦建设职业技术学院 浙江 东阳 322100)摘 要:塔吊的倾覆荷载较大,采用独立基础时,基础底面积较大,故混凝土用量较大,技术经济指标较低,改用十字梁板式基础力学性能较佳,混凝土投入用量相对较小。
关键词:塔吊 十字梁板基础 力学数学模型Cross-beam Board Tower Crane Foundation CalculatesXie Jianmin Xiao Bei Liu Yue(Guangsha College of Applied Construction Technology, Dongyang 322100, Zhejiang)Abstract: The overturning load of the tower crane is huge. Using an independent basis, the bottom area is comparatively broad so that we need use more concrete, and thus the technical and economic indicators are lower. Using the cross-beam board, however, the basic mechanical properties are much better, and less concrete is needed. Key words: tower crane; cross beam basis; mechanical model塔吊的倾覆荷载较大,采用独立基础时,基础底面积较大,故混凝土用量较大,技术经济指标较低,改用十字梁板式基础力学性能较佳(见图1),混凝土投入用量相对较小。
1 数学力学模型十字梁板式塔吊基础平面(图1),正方形对角线布十字梁,321,,,D D D D 为塔吊四根立柱,最不利工况为塔吊倾覆方向与对角线梁重合,现计算地基板AFG ∆地基反力对D 点的力矩就是地梁AD 所承载的弯矩,正方形基础取对角线为对称轴时:对角线长a l 2=,面积2a A =,惯性矩124a I =截面系数33118.02622a a a I W ===塔吊基础荷载为基础中心受集中荷载P 和倾覆力矩M ,则地基应力为:WM a P ±=2max min σ (2) 在图1中,取2,,,,,D E D C B A 对角线为x 轴,A 点为原点,D 点处应力为t σ,由图2可得: max σσ=Aminmax maxσσσ+=l c (3)max σσcxc x -=(4) σmaxminσx图1图2AA 1取一条微分板带4321,,,B B B B ,x AB =,x AB BB B B ===21, x B B B B 22121==,x BC ∆=,a AE 22=。
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。
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 =850.0kNG k =25×4×4×1.50=600kN F h =70kNM 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 2Pa 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=⨯+⨯⨯⨯==∑kNR 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 3.50076.20102.10056.5029.14886.20104.01415926.310104.02.10050.1101005.08.01415926.38.08.06.5025.0101005.08.01415926.38.08.0231322321=+++==⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯==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(400200080020003.0=-⨯--+=g ρ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=20201232d E E d d W g c S ρπ =])206.08.0(%5625.0)11080.2100.2(28.0[328.014.32782⨯-⨯⨯-⨯⨯+⨯ =0.07226m 328.007226.020⨯==d W I O =0.0289m 4 EI=0.85E c I 0=0.85×2.80×107×0.0289=687820535068782053.11035⨯⨯==I E mb c α=0.60m -1 (DBJ15-31-2003)(10.2.19)式中:m=35×103kN/m 4 oa χ=0.01mb 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 kk k 5.36241=+=;8.0=N ξ 27865.0%5625.011080.2100.2148.0)1(14m E E d A g c s n =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=πρπ )1)(2225.1(10ntk m kNg mtk m Ha A f N W f a R γξργν++=(DBJ15-31-2003)(10.2.22)kNR 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=1131.4kNisia 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12ii 2)22.1(222.137354600850⨯⨯⨯⨯±+==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 kNR kN ta pc c z ψ 3、 水平力作用下:H ik =nH k (DBJ15-31-2003)(10.2.1-3)470==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 aG F M 抗 m kN .6.86638.20.1081226.3)600850(=⨯⨯+⨯+=故由上述计算结果,得6.199.143586.8663>==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。
7 种塔吊基础计算目录一、单桩基础计算二、十字交叉梁基础计算三、附着计算四、天然基础计算五、三桩基础计算书六、四桩基础计算书七、塔吊附着计算一、塔吊单桩基础计算书一. 参数信息塔吊型号:QT60,自重(包括压重)F1=245.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN 塔吊倾覆力距M=600.00kN.m,塔吊起重高度H=50.00m,塔身宽度B=1.60m 混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,混凝土的弹性模量 Ec=14500.00N/mm2桩直径或方桩边长 d=2.50m,地基土水平抗力系数 m=8.00MN/m4桩顶面水平力 H0=100.00kN,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=245.00kN2. 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2×(F1+F2)=366.00kN塔吊的倾覆力矩 M=1.4×600.00=840.00kN.m三. 桩身最大弯矩计算计算简图:1. 按照m法计算桩身最大弯矩:计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.4.5条,并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。
(1) 计算桩的水平变形系数(1/m):其中 m──地基土水平抗力系数;b0──桩的计算宽度,b0=3.15m。
E──抗弯弹性模量,E=0.67Ec=9715.00N/mm2;I──截面惯性矩,I=1.92m4;经计算得到桩的水平变形系数:=0.271/m(2) 计算 Dv:Dv=100.00/(0.27×840.00)=0.45(3) 由 Dv查表得:Km=1.21(4) 计算 Mmax:经计算得到桩的最大弯矩值:Mmax=840.00×1.21=1018.87kN.m。
由 Dv查表得:最大弯矩深度 z=0.74/0.27=2.78m。
四.桩配筋计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.8条。
十字梁板式塔吊基础计算本工程由某某房开公司投资建设,某某设计院设计,某某勘察单位地质勘察,某某监理公司监理,某某施工单位组织施工;由章某某担任项目经理,李某某担任技术负责人。
本计算书主要计算依据:施工图纸、《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等编制。
本工程用《塔吊使用说明书》、地质勘探报告和施工现场总平面布置图等。
基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号:QTZ63;塔吊自重Gt:450.8kN;标准节长度b:2.5m;最大起重荷载Q:60kN;塔身宽度B:2.5m;主弦杆材料:角钢/方钢;塔吊起升高度H:60m;主弦杆宽度c:180mm;非工作状态时:额定起重力矩Me:600kN·m;基础所受的水平力P:20kN;工作状态时:额定起重力矩Me:600kN·m;基础所受的水平力P:50kN;2、风荷载基本参数所处城市:风荷载高度变化系数μz:0.62;地面粗糙度类别:D类密集建筑群,房屋较高;非工作状态时,基本风压ω0:0.55kN·m;工作状态时,基本风压ω0:0.55kN·m;3、基础基本参数交叉梁截面高度h1:1m;交叉梁宽t:0.5m;基础底面宽度Bc:6m;基础底板厚度h2:0.4m;基础上部中心部分正方形边长a1:4m;混凝土强度等级:C35;承台混凝土保护层厚度:50mm;基础埋置深度d:0.6m;非工作状态下荷载计算一、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=450.800kN ;作用于塔吊的竖向力:;KN G F k 96.54080.4502.12.1=⨯== 2、塔吊弯矩计算221BH w M k ϕω=依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)中风荷载体型系数:本工程,基本风压为20/55.0m KN w =查表得:风荷载高度变化系数μ z =0.62; 挡风系数计算:;)(52.050.250.218.050.250.2450.2250.23)423(2222=⨯⨯+⨯+⨯+⨯=+++=Bb c b B b B ϕ因为是角钢/方钢,体型系数μ s =2.402; 高度z 处的风振系数取:β z =1.0; 所以风荷载设计值为:m KN BH w M k ∙=⨯⨯⨯⨯==80.13336050.252.057.0212122ϕω最大弯矩值:m KN Ph M M M w e ∙=⨯++=++=32.2735)0.12080.1333600(4.1)(4.11max二、塔吊抗倾覆稳定验算 基础抗倾覆稳定性按下式计算: 3c k k k BG F M e ≤+=式中 e ──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离; M ──作用在基础上的弯矩; k F ──作用在基础上的垂直载荷;2/57.055.062.0402.20.17.07.0m KN w w z s z k =⨯⨯⨯⨯==μμβk G ──混凝土基础重力、基础埋置深度的土重。
十字形基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息本计算书依据塔吊规范JGJ187-2009进行验算。
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=540kN2) 基础以及覆土自重标准值G k=(2×8×1.3-1.3×1.3-4×0.5×0×0)×0.9×25=429.98kN3) 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)W k=0.8×1.59×1.95×1.245×0.2=0.62kN/m2q sk=1.2×0.62×0.35×2.5=0.65kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.65×35.00=22.70kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×22.70×35.00=397.21kN.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=0.30kN/m2)W k=0.8×1.62×1.95×1.245×0.30=0.94kN/m2q sk=1.2×0.94×0.35×2.5=0.99kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.99×35.00=34.69kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×34.69×35.00=607.05kN.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×(890+397.21)=958.49kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k=-200+607.05=407.05kN.m三. 地基承载力计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算1. 荷载计算梁的计算简图如下:(图中 B=8000mm,L1=3540mm,L2=2233mm)交叉梁基础底面积: A=2×8×1.3-1.3×1.3-4×0.5×0×0=19.11m2条基加腋基础底面积:A0=8×1.3+(1.3+1.3+0×2)×0×2=10.4m2塔机工作状态下:当轴心荷载作用时:=(600+429.98)/19.11=53.90kN/m2当偏心荷载作用时:=(600+429.98)×10.4/19.11=560.53kN=(958.49+22.70×0.9)/560.53=1.75m≤b/4=2.00m满足要求! 由于偏心距e>b/6=1.33m,所以按大偏心计算:=2×560.53/[3×1.3×(4-1.75)]=127.55kN/m2由于梁底荷载为三角形荷载,所以按下式计算P1:=127.55×[3×(4-1.75)-2.2325]/[3×(4-1.75)]=85.43kN/m2塔机非工作状态下:当轴心荷载作用时:=(540+429.98)/19.11=50.76kN/m2当偏心荷载作用时:=(540.00+429.98)×10.4/19.11=527.88kN=(407.05+34.69×0.9)/527.88=0.83m≤b/4=2.00m满足要求! 由于偏心距e≤b/6=1.33m,所以按小偏心计算:=527.88/(8×1.3)+(407.05+34.69×0.9)/13.87=82.36kN/m2=527.88/(8×1.3)-(407.05+34.69×0.9)/13.87=19.15kN/m2由于梁底荷载为梯形荷载,所以按下式计算P1:=19.15+(8-2.2325)×(82.36-19.15)/8=64.72kN/m2四. 基础配筋计算比较上述两种工况的计算,可知本案塔机在工作状态时,基础截面弯矩最大,故应按工作状态的荷载组合进行基础设计1. 基础弯矩计算:基础自重在基础底面产生的压力标准值P kG=G k/A=429.98/19.11=22.5kN/m2基底均布荷载设计值=1.35×[(127.55+85.43)/2-22.50]×1.3=147.41 kN/m1-1截面弯矩设计值M1=q1×L22/2=147.41×2.232/2=367.34kN.m2. 纵向钢筋面积计算依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010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──承台的计算高度经过计算得αs=367.34×106/(1.00×16.70×1.30×103×8502)=0.023419 ξ=1-(1-2×0.023419)0.5=0.023700γs=1-0.023700/2=0.988150As=367.34×106/(0.988150×850×360.00)=1214.86mm2实际选用钢筋为:钢筋直径20mm,钢筋根数为4十字梁基础实际配筋面积为A s0 = 3.14×202/4 × 4=1257mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!3. 基础箍筋面积计算最大剪力设计值:V max=q1×L2=147.41×2.23=329.09kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.3条。
一、编制依据:二、工程概况:1.建筑和结构概况2.自然概况本场地土质自上而下为:1)素填土、(2)粉质粘土、(3)中细砂、(4)粗砂、(5)强风化片麻岩。
工程室外设计地平为绝对标高57.4m,为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突,以减少拆除费用,将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。
考虑现场地质条件,该处绝对标高52米以上均为素填土,且下层粉质粘土承载力(140 kPa)均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa,因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。
三、塔吊布设及基础验算1.布设位置:根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况,现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台,做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。
塔吊位置平面布置见后附图。
2、塔吊基础设计:1)考虑安全性、经济性要求,地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础,共设5根。
塔吊基础地基施工方法如下:桩机作业范围内的场地挖土(同楼一起挖),挖至绝对标高55.30,放线打桩,截桩,人工清土至标高,浇筑垫层,垫层上平比桩顶(绝对标高为55.05米)低5㎝,绑扎钢筋,支设模板,预埋螺栓,浇筑C30混凝土,砼浇筑12h后浇水养护。
承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。
桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作,填芯砼强度C35,采用微膨胀砼浇筑。
3、承载力验算:1)、参数塔吊型号: TC4208;塔吊起升高度H: 30.000m;塔吊倾覆力矩M: 400kN.m;塔身宽度B: 2.500m;塔吊自重G: 260kN;最大起重荷载Q: 40.000kN;桩间距l: 4.3m;桩直径d: 0.400m;桩钢筋级别: III级钢;混凝土强度等级: C30;交叉梁截面宽度: 1.2m;交叉梁截面高度: 1.200m;交叉梁长度: 7.07m;桩入土深度: 12.500m;保护层厚度: 25.000mm。
2.TC4208塔吊基础验算:塔身重量:P=260KN基础承台自重:G=(16.2m2×1.2m)×25 KN/ m2 =486KN桩自身重量(按桩直径R=0.4m,长l=12.5米):G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN桩竖向承载力验算:1).单桩承载力验算:1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+(7.07-1.2)×1.2+[(2.5/2-0.6×1.414)×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为:200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN >648 KN ,符合设计要求 2).群桩承载力验算:按塔吊基础图要求,地基承载力不得小于200KN/m 2,按最大值考虑, 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩,群桩效应系数K 取1,桩基础设计承载力为700×5=3500 KN >F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。
十字交叉梁板式基础的计算书一、参数信息塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=450.8kN,最大起重荷载F2=60.0kN,塔吊倾覆力距M=630.0kN.m,塔吊起重高度H=101.0m,塔身宽度B=1.6m,混凝土强度等级:C35,底板的厚度h1=0.3m,梁的高度 h2=0.8m,回填土的厚度h3=0.4m。
梁宽 t=0.6m,基础边长b=4.00m。
基础上部中心部分正方形边长 a1=1.2m,二、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:基础设计值计算公式:当考虑偏心距较大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=1.2×510.80=612.96kN;G──基础自重与基础上面的土的自重,G=1.2×(基础混凝土重力+回填土重力) =364.44kN;B c──基础底面的宽度,取B c=4.00m;a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:a=4.00/2-630.00/(612.96+364.44)=1.36m。
经过计算得到:基础压力设计值 P=(612.96+364.44)/4.002=61.09kPa偏心距较大时压力设计值 P kmax=2×(612.96+364.44)/(3×4.00×1.36)=120.18kPa三、抗倾覆稳定性验算梁板式基础抗倾覆稳定性按下式计算式中 e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离(m);M──作用在基础上的弯矩(kN.m);F──作用在基础上的垂直载荷(kN);G──混凝土基础重力(kN);b,h──分别为基础的边长和高度(m)。
计算得:e =630.00/(612.96364.44)=0.64≤b/3=1.33m满足要求!四、地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
十字梁式桩基础计算书
十字梁式桩基础计算书一、塔机属性
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
k
承台及其上土的自重荷载标准值:
G k=A(hγC+h'γ')=13.72×(1.30×25.00+0.00×19.00)=445.9kN
承台及其上土的自重荷载设计值:G=1.2G k=1.2×445.9=535.08kN 1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Q k=(F k+G k)/n=(461.40+445.9)/4=226.82kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F Vk h)/a b
=(461.40+445.9)/4+(403.58+19.22×1.30)/5.50=304.75kN Q kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/a b
=(461.40+445.9)/4-(403.58+19.22×1.30)/5.50=148.9kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Q max=(F+G)/n+(M+F V h)/a b
=(565.68+535.08)/4+(627.64+11.91×1.30)/5.50=392.12kN Q min=(F+G)/n-(M+F V h)/a b
=(565.68+535.08)/4-(627.64+11.91×1.30)/5.50=158.26kN 四、桩承载力验算
是否考虑承台效应是承台效应系数ηc0.1
土名称土层厚度l i(m) 侧阻力特征值
q sia(kPa)
端阻力特征值
q pa(kPa)
抗拔系数
承载力特征值
f ak(kPa)
粉土夹粘土 2 5 100 0.8 100
粉土 3 24 340 0.8 150
粉土 4.5 18 200 0.8 180
粉砂 5 54 200 0.8 200
粉土夹砂土 5 24 180 0.8 200
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:u=πd=3.14×0.5=1.57m
桩端面积:A p=πd2/4=3.14×0.52/4=0.2m2
承载力计算深度:min(b/2,5)=min(7/2,5)=3.5m
f ak=(2×100+1.5×150)/3.5=425/3.5=121.43kPa
承台底净面积:A c=(A-nA p)/n=(13.72-4×0.2)/4=3.23m2
复合桩基竖向承载力特征值:
R a=uΣq sia·l i+q pa·A p+ηc f ak A c=1.57×(0.5×5+3×24+4.5×18+5×54+2×24)+180×0.2+0.1×121 .43×3.23=818.38kN
Q k=226.82kN≤R a=818.38kN
Q kmax=304.75kN≤1.2R a=1.2×818.38=982.06kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Q kmin=148.9kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算!
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积:A ps=nπd2/4=11×3.14×10.72/4=989mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:Q=Q max=392.12kN
桩身结构竖向承载力设计值:R=3200kN
满足要求!
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
Q kmin=148.9kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算!
五、承台计算
承台梁底部配筋HRB335 10Φ20承台梁上部配筋HRB335 8Φ18
承台梁腰筋配筋HRB335 4Φ12承台箍筋配筋HPB235 Φ10@150承台箍筋肢数n 4
1、荷载计算
塔身截面对角线上立杆的荷载设计值:
F max=F/4+M/(20.5B)=565.68/4+627.64/(20.5×1.80)=387.98kN
F min=F/4-M/(20.5B)=565.68/4-627.64/(20.5×1.80)=-105.14kN
暗梁计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
V max=255.29kN,M max=0kN·m,M min=-377.82kN·m
2、受剪切计算
截面有效高度:h0=h-δc-D/2=1300-35-20/2=1255mm
受剪承载力截面高度影响系数:βhs=(800/h0)1/4=(800/1255)1/4=0.89
塔吊边至桩边的水平距离:a1=a b/2-B/20.5-d/2=5.50/2-1.80/20.5-0.50/2=2748mm 计算截面剪跨比:λ'=a1/h0=2748/1255=2.19,取λ=2.19
承台剪切系数:α=1.75/(λ+1)=1.75/(2.19+1)=0.55
V=255.29kN≤βhsαf t b0h0=0.89×0.55×1.57×103×1.00×1.255=965.83kN
满足要求!
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:B+2h0=1.80+2×1.255=4.31m
a b=5.50m>B+2h0=4.31m
角桩内边缘至承台外边缘距离:c=(b-a b+d)/2=(7.00-5.50+0.50)/2=1m
角桩冲跨比:λ''=a1/h0=2748/1255=2.19,取λ=1;
角桩冲切系数:β1=0.56/(λ+0.2)=0.56/(1+0.2)=0.47
N l=V=255.29kN≤2β1(c+a l/2)βhp f t h0=2×0.47×(1+2.75/2)×0.96×1.57×103×1.255=4184.28 kN
满足要求!
4、承台配筋计算
(1)、承台梁底部配筋
αS1= M min/(α1f c lh02)=377.82×106/(0.98×16.7×1000×12552)=0.015
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.015)0.5=0.015
γS1=1-ζ1/2=1-0.015/2=0.993
A S1=M min/(γS1h0f y1)=377.82×106/(0.993×1255×300)=1011mm2
最小配筋率:ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24% 承台梁底需要配筋:A1=max(1011,
ρl h0)=max(1011,0.0024×1000×1255)=2956mm2
承台梁底部实际配筋:A S1'=3142mm2≥A S1=2956mm2
满足要求!
(2)、承台梁上部配筋
αS2= M min/(α2f c lh02)=0×106/(0.98×16.7×1000×12552)=0
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0)0.5=0
γS2=1-ζ2/2=1-0/2=1
A S2=M max/(γS2h0f y2)=0×106/(1×1255×300)=0mm2
承台梁上部需要配筋:A1=max(0, 0.5A S1')=max(0,0.5×3142)=1571mm2
承台梁上部实际配筋:A S2'=2036mm2≥A S2=1571mm2
满足要求!
(3)、承台梁腰筋配筋
梁腰筋按照构造配筋HRB335 4Φ12
(4)、承台梁箍筋计算
箍筋抗剪
箍筋钢筋截面积:A sv1=3.14×102/4=79mm2
计算截面剪跨比:λ'=(a b-20.5B)/(2h0)=(5.50-20.5×1.80)/(2×1.255)=1.18
取λ=1.5
混凝土受剪承载力:
1.75f t lh0/(λ+1)=1.75×1.57×103×1.00×1.255/(1.5+1)=1379.24kN
V max=255.29kN≤1.75f t lh0/(λ+1)=1379.24kN
按构造规定选配钢筋!
配箍率验算
ρsv=nA sv1/(ls)=4×78.5/(1000×150)=0.21%≥ρsv,min=0.24f t/f yv=0.24×1.57/210=0.18%满足要求!
(5)、承台加腋处配筋
承台加腋处,顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋
Φ8@200mm,外侧纵向筋Φ10@200mm。
六、配筋示意图
详见塔吊基础图。