_塔吊四桩基础
- 格式:docx
- 大小:34.47 KB
- 文档页数:7
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 187-2019)。
一. 参数信息本计算书依据塔吊规范JGJ187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=660.8kN2) 基础以及覆土自重标准值G k=4×4×0.80×25=320kN3) 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=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2q sk=1.2×0.34×0.35×1.83=0.26kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.26×100.00=25.85kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×25.85×100.00=1292.54kN.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) W k=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2q sk=1.2×0.59×0.35×1.83=0.45kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.45×100.00=45.24kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×45.24×100.00=2261.94kN.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=-387+0.9×(800+1292.54)=1496.29kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k=387+2261.94=2648.94kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下:Q k=(F k+G k)/n=(660.8+320.00)/4=245.20kNQ kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L=(660.8+320)/4+Abs(2648.94+45.24×0.80)/3.89=935.73kNQ kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(660.8+320-0)/4-Abs(2648.94+45.24×0.80)/3.89=-445.33kN工作状态下:Q k=(F k+G k+F qk)/n=(720.8+320.00)/4=260.20kNQ kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L=(720.8+320)/4+Abs(1496.29+25.85×0.80)/3.89=650.32kNQ kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L=(720.8+320-0)/4-Abs(1496.29+25.85×0.80)/3.89=-129.92kN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×(720.8)/4+1.35×(1496.29+25.85×0.80)/3.89=769.93kN 最大拔力 N i=1.35×(F k+F qk)/n-1.35×(M k+F vk×h)/L=1.35×(720.8)/4-1.35×(1496.29+25.85×0.80)/3.89=-283.39kN 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=1.35×660.8/4+1.35×(2648.94+45.24×0.80)/3.89=1155.24kN 最大拔力 N i=1.35×F k/n-1.35×(M k+F vk×h)/L=1.35×660.8/4-1.35×(2648.94+45.24×0.80)/3.89=-709.20kN 2. 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=2×1155.24×0.46=1062.82kN.m承台最大负弯矩:M x=M y=2×-709.20×0.46=-652.46kN.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=1062.82×106/(1.000×14.300×4000.000×7502)=0.033032η=1-(1-2×0.033032)0.5=0.033597γs=1-0.033597/2=0.983202A s=1062.82×106/(0.983202×750.0×360.0)=4003.6mm2承台底部实际选用钢筋为:钢筋直径18.0mm,钢筋间距为200mm,承台底部选择钢筋配筋面积为A s0 = 3.14×182/4 × Int(4000/200)=5089mm2选择钢筋配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!推荐参考配筋方案为:钢筋直径为18mm,钢筋间距为200mm,配筋面积为5089mm2顶部配筋计算:αs=652.46×106/(1.000×14.300×4000.000×7502)=0.020279ξ=1-(1-2×0.020279)0.5=0.020488γs=1-0.020488/2=0.989756A s=652.46×106/(0.989756×750.0×360.0)=2441.5mm2承台顶部实际选用钢筋为:钢筋直径16mm,钢筋间距为200mm,承台顶部实际配筋面积为A s0 = 3.14×162/4 × Int(4000/200)=4021mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!五. 承台剪切计算最大剪力设计值: V=1155.24kNmax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=1.430N/mm2;b──承台的计算宽度,b=4000mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=750mm;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=1.35×935.73=1263.24kN 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=88829mm2。
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=-601.20kN经过计算得到受拉钢筋截面面积 A s=1382.066mm2。
由于桩的最小配筋率为0.45%,计算得最小配筋面积为400mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1382mm2实际选用钢筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为15桩实际配筋面积为A s0 = 3.14×222/4 × 15=5702mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求!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 187-2019)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下,Q k=260.20kN;偏心竖向力作用下,Q kmax=935.73kN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×(1.04×10+4.58×35+2.5×11+4.81×40+2.07×55)+950×0.20=978.92kN由于: R a = 978.92 > Q k = 260.20,最大压力验算满足要求!由于: 1.2R a = 1174.71 > Q kmax = 935.73,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 187-2019)的第6.3.5条偏心竖向力作用下,Q kmin=-445.33kN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×(0.700×1.04×10+0.750×4.58×35+0.700×2.5×11+0.700×4.81×40+0.700×2.07×55)=595.709kNG p=0.20×15×25=73.631kN由于: 595.71+73.63 >= 445.33,抗拔承载力满足要求!塔吊计算满足要求!。