QTZ63 塔吊天然基础的计算书
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QTZ63 塔吊天然基础的计算书 (一)参数信息 塔吊型号:QTZ63,自重(包括压重)KNF5.5638.910)65.1140(31,最大
起重荷载KNF602,塔吊额定力距M=710KN·M,塔吊起重高度H=15.00M,塔身宽 度B=1.5M,基础宽度b=1.755m,混凝土强度等级:C35,基础埋深D=0.5M,基础最 小厚度h=1.35m,基础最小宽度MBC5。 (二)塔吊基础承载力计算 根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》JGJ/T 187-2009,塔机在独立状态时,
作用于基础的荷载应包括塔机作用于基础顶的竖向基础荷载值(KF)、水平荷载标准值
(VKF)、倾覆力矩(包括塔机自重、起重荷载、风荷载引起的力矩)荷载标准值,扭矩 荷载标准值(KT)以及基础和其上覆盖土的自重荷载标准值(KG),见图 2。
矩形基础地基承载力计算应符合以下规定: 1、基础底面压力应符合以下要求: 1)当轴心荷载作用时:
aKfP (1)
式中:KP—荷载效应标准组合下,基底的平均竖向压力(KN)。—荷载效应标准组合下,基底的最大竖向压力(KN)。 af—地基承载力。
2)当偏心荷载作用时: maxkP 2.1
af
(2)
maxkP—荷载效应标准组合下,基底的平均竖向压力(KN)。 当偏心距6be时 maxkP=WHFMblGFVKKKK (3)
当偏心距e>6b时 maxkP=laGFKK3)(2 (4)
2、偏心距 e 计算为:
KKVKKGFHFMe
(5)
水平荷载标准值主要为风荷载,根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》,风荷 载基本风压按照2/2.0mKNFVK.
式中KF──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KF=1.2×563.5=676.2KN;
KG──基础自重与基础上面的土的自重,KG=1312.5KN,其中有
KG=1.2×(25×5×5×1.35+20×5×5×0.5)=1312.5KN (6)
CB ──基础底面的宽度,取CB=5M;
W ──基础底面的抵抗矩,W=63CB=20.833m; M ──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,21008mKNMK• 其中 21008)202.0710(4.1mKNMK• (7)
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:
mGFMBaKKKC99.15.13122.6761008252 (8)
经过计算得到: 无附着的最大压力设计值
maxkP=Kpa9.12783.201008255.13122.676 (9)
无附着的最小压力设计值
minkP=Kpa2.3183.201008255.13122.676 (10) 有附着的压力设计值 KpaPK6.79255.13122.676 (11)
偏心距较大时压力设计值 KpalaGFPKKKMAX3.13399.153)5.13122.676(23)(2 (12)
因此根据式子(1)(2)可以得到: Kpafa1.111 (13)
(三)地基基础承载力验算 根据原位静载试验结果,得到地基承载力特征值为:2/200mKNfak。 根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007—2002第 5.2.4条。地基承载力特征值 为:
)5.0()3(dbffmdbaka
(14)
其中:af—修正后的地基承载力特征值;
akf—修正后的地基承载力特征值取200KN/2m;
b—基础宽度地基承载力修正系数,取 0.00;
d—基础埋深地基承载力修正系数,取 1.00;
—基础底面以上的土的加权平均重度,取18KN/3m;
m —基础底面以下的土的重度,取18KN/3m;
b —基础底面宽度,取 5m; d —基础埋置深度,取 0.5m; 因此,可得:
2/200mKNfa (15)
地基承载力特征值af大于最大压力设计值maxKP=133.3KN,满足要求! (四)受冲切承载力验算 依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第 8.2.7条。 验算公式如下:
lF0.7hptfmaoh (16)
式中hp──受冲切承载力截面高度影响系数,取hp=0.95;
tf──混凝土轴心抗拉强度设计值,取tf=1.43Kpa ; ma──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:ma=(ta+ba)/2,也就是:
ma=(ta+ba)/2=(1.755+5)/2=3.38m (17)
oh──承台的有效高度,取oh=1.2m
jP──最大压力设计值,取jP=133.3Kpa
tf──实际冲切承载力:tf=jPlA
tf=jPlA=KN4.10812)755.15(53.133 (18)
允许冲切力: 0.7hptfmaoh =0.70.951.4333801200=3857.1KN (19) 实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
(五)塔吊稳定性验算 塔吊有荷载时,计算简图如下:
塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 1K=15.1900)()sin()(12222110HnahQnPWPWgtbaQvbhcGbaQ (20)
式中1K──塔吊有荷载时稳定安全系数,允许稳定安全系数最小取 1.15; G ──起重机自重力(包括配重,压重),G=563.5KN c──起重机重心至旋转中心的距离,c=5.5m
0h──起重机重心至支承平面距离,0h=7m
b ──起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=0.88m Q──最大工作荷载, Q=58.8KN g──重力加速度,取g=9.8; v──起升速度,v=0.5m/s; t──制动时间,t=2s; a──起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=15m;
1W ──作用在起重机上的风力,1W=2KN
2W──作用在荷载上的风力,2W=2KN
1P──自1W作用线至倾覆点的垂直距离,1P=8m
2P──自2W作用线至倾覆点的垂直距离,2P=2.5m
h──吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=15m n──起重机的旋转速度,n=1.0r/min; H ──吊杆端部到重物最低位置时的重心距离,H=13m;
──起重机的倾斜角,=00
经过计算得到25.41K 由于25.41K15.1,所以当塔吊有荷载时,稳定安全系数满足要求! (六)承台配筋计算 依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第 8.2.7条。 1、抗弯计算,计算公式如下:
lPPAGPPalaM)(2)2(
12
1
maxmax'211 (21)
式中1a──截面 I-I 至基底边缘的距离,取1a=(5-1.755)/2=1.63m; P──截面 I-I 处的基底反力: P=KpaaaaP8.1185363.1533.133331max (22) 'a──截面 I-I 在基底的投影长度,取 'a=1.755m.
经过计算得:
mKMM•9.3985)8.1183.133(2526258.1183.133)755.110(63.112
12
1
2、配筋面积计算,公式如下: 依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第 7.2条。
201bhfMcs
(23)
s211
(24) 21s (25)
ySsfhMA0 (26)
式中1──系数,当混凝土强度不超过 C50时,1取为 1.0,当混凝土强度等级为 C80 时,1取为0.94,期间按线性内插法确定; cf──混凝土抗压强度设计值;
0h──承台的计算高度。
经过计算得: 223.053.149.3983s
256.0223.0211211s
872.02256.0121s
2607.12703001200872.0109.398mmfhMAySs
由于最小配筋率为 0.15%,所以最小配筋面积为:5062.52mm 故取SA=5062.52mm.实际选用f22@200,满足要求。