塔吊四桩基础的计算书(TC7020)
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(TC7020)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 187-2009)。
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=1260kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=4.5×4.5×1.60×25=810kN
3) 起重荷载标准值
F qk=160kN
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
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m 2
)
W k=0.8×1.59×1.95×1.2×0.2=0.60kN/m
2
q sk=1.2×0.60×0.35×2=0.50kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.50×46.50=23.25kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×23.25×46.50=540.62kN.m
2) 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/m 2
)
W k=0.8×1.62×1.95×1.2×0.35=1.06kN/m
2
q sk=1.2×1.06×0.35×2.00=0.89kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.89×46.50=41.46kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×41.46×46.50=963.93kN.m
3. 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=1639+0.9×(1400+540.62)=3385.55kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1639+963.93=2602.93kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下：
Q k=(F k+G k)/n=(1260+810.00)/4=517.50kN
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L
=(1260+810)/4+Abs(2602.93+41.46×1.60)/4.95=1056.85kN
Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(1260+810-0)/4-Abs(2602.93+41.46×1.60)/4.95=-21.85kN
工作状态下：
Q k=(F k+G k+F qk)/n=(1260+810.00+160)/4=557.50kN
Q kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L
=(1260+810+160)/4+Abs(3385.55+23.25×1.60)/4.95=1249.11kN
Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(1260+810+160-0)/4-Abs(3385.55+23.25×1.60)/4.95=-134.11kN
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×(1260+160)/4+1.35×(3385.55+23.25×1.60)/4.95=1412.92kN 最大拔力 N i=1.35×(F k+F qk)/n-1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(1260+160)/4-1.35×(3385.55+23.25×1.60)/4.95=-454.42kN 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
=1.35×1260/4+1.35×(2602.93+41.46×1.60)/4.95=1153.38kN
最大拔力 N i=1.35×F k/n-1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×1260/4-1.35×(2602.93+41.46×1.60)/4.95=-302.88kN
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)。
由于工作状态下，承台正弯矩最大：
M x=M y=2×1412.92×0.75=2119.38kN.m
承台最大负弯矩:
M x=M y=2×-454.42×0.75=-681.63kN.m
3. 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/mm 2。
底部配筋计算:
αs=2119.38×106
/(1.000×16.700×4500.000×1550
2
)=0.0117
η=1-(1-2×0.0117)0.5
=0.0118
γs=1-0.0118/2=0.9941
A s=2119.38×106
/(0.9941×1550.0×360.0)=3820.7mm
2
推荐参考配筋方案为：钢筋直径为20mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为7069mm2 顶部配筋计算:
αs=681.63×106
/(1.000×16.700×4500.000×1550
2
)=0.0038
ξ=1-(1-2×0.0038)0.5
=0.0038
γs=1-0.0038/2=0.9981
A s=681.63×106
/(0.9981×1550.0×210.0)=2098.1mm
2
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 max=1412.92kN
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：