塔吊安装计算书.doc

五桩基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）等编制。一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QZT80(5612)， 塔吊起升高度H：80.000m，塔身宽度B：1.5m， 基础埋深D：2.000m，自重F1：500kN， 基础承台厚度Hc：2.000m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:HRB335， 桩直径或者方桩边长：0.600m，桩间距a：3m， 承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=500.00kN， 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)=672.00kN， 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax1254.79kNm；三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2其中 n单桩个数，n=5； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=672.00kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(255.005.002.00)=1500.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1756.71kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.12m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(672.00+1500.00)/4+1756.712.12/(22.122)=957.06kN。最小压力：Nmin=(672.00+1500.00)/4-1756.712.12/(22.122)=128.94kN。四、承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l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,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1950.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=873.09106/(1.0016.705000.001950.002)=0.003； =1-(1-20.003)0.5=0.003； s =1-0.003/2=0.999；Asx =Asy =873.09106/(0.9991950.00300.00)=1494.52mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.002000.000.15%=15000.00mm2。建议配筋值：HRB335钢筋，20100。承台底面单向根数48根。实际配筋值15081.6mm2。五、桩竖向极限承载力验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： R = sQsk/s+pQpk/p+cQck/c Qsk = uqsikli Qpk = qpkAp Qck = qckAc/n其中 R单桩的竖向承载力设计值； Qsk单桩总极限侧阻力标准值； Qpk单桩总极限端阻力标准值； Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值； qck承台底1/2承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值，qck= 200.000 kPa； Ac承台底地基土净面积，Ac=5.0005.000-40.283=23.869m2； n桩数量，n=4； c承台底土阻力群桩效应系数，c=ciAci/Ac+ceAce/Ac s, p, c分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数； s,p, c分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=1.885m； Ap桩端面积,取Ap=0.283m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表:土名称土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数粘性土6.0025.00825.000.8粉土或砂土10.0025.00965.000.7粉土或砂土10.0025.00965.000.7由于桩的入土深度为19.00m,所以桩端是在第3层土层。单桩竖向承载力验算: R=1.88(6.0025.000.96+10.0025.001.05+3.0025.001.05)/1.67+1.14965.000.283/1.67+0.54(200.00023.869/4)/1.650=1.13103kNN=957.06kN；上式计算的R的值大于最大压力957.06kN,所以满足要求!六、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.146002/40.65%=1838mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！建议配筋值：HRB335钢筋，818。实际配筋值2036 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-94)，箍筋采用8200，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道18焊接加劲箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。附着计算计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、建筑施工手册、钢结构设计规范（GB50017-2003）等编制。塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时，需要增设附着杆，附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，必须进行附着计算。主要包括附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。一、支座力计算塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:风荷载标准值应按照以下公式计算：k=0zsz = 0.7501.1701.9500.700 =1.198 kN/m2；其中 0- 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范的规定采用：0 = 0.750 kN/m2；z-风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定采用：z = 1.950 ； s 风荷载体型系数：s = 1.170； z 高度Z处的风振系数，z = 0.700；风荷载的水平作用力：q = WkBKs = 1.1981.6000.200 = 0.383 kN/m；其中 Wk 风荷载水平压力，Wk= 1.198 kN/m2； B 塔吊作用宽度，B= 1.600 m； Ks 迎风面积折减系数，Ks= 0.200；实际取风荷载的水平作用力 q = 0.383 kN/m；塔吊的最大倾覆力矩：M = 500.000 kNm； 计算结果: Nw = 52.0680kN ； 二、附着杆内力计算2.1 第一种工况的计算:塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩和风荷载扭矩。将上面的方程组求解，其中 从 0 - 360 循环, 分别取正负两种情况，求得各附着最大的轴压力和轴拉力。 杆1的最大轴向压力为: 62.13 kN； 杆2的最大轴向压力为: 4.12 kN； 杆3的最大轴向压力为: 53.96 kN； 杆1的最大轴向拉力为: 20.20 kN； 杆2的最大轴向拉力为: 41.92 kN； 杆3的最大轴向拉力为: 62.58 kN；2.2 第二种工况的计算:塔机非工作状态，风向顺着着起重臂, 不考虑扭矩的影响。将上面的方程组求解，其中 = 45， 135， 225， 315，Mw = 0，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。 杆1的最大轴向压力为: 41.16 kN； 杆2的最大轴向压力为: 17.40 kN； 杆3的最大轴向压力为: 56.07 kN； 杆1的最大轴向拉力为: 41.16 kN； 杆2的最大轴向拉力为: 17.40 kN； 杆3的最大轴向拉力为: 56.07 kN；三、附着杆强度验算1 杆件轴心受拉强度验算 验算公式:= N / An f 其中 -为杆件的受拉应力； N -为杆件的最大轴向拉力,取 N =62.584 kN； An -为杆件的截面面积， 本工程选取的是 12.6号槽钢； 查表可知 An =1569.00 mm2。 经计算， 杆件的最大受拉应力 =62583.733/1569.00 =39.888N/mm2， 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2, 满足要求。2 杆件轴心受压强度验算 验算公式:= N / An f 其中 -为杆件的受压应力； N -为杆件的轴向压力， 杆1: 取N =62.127kN； 杆2: 取N =17.397kN； 杆3: 取N =56.071kN； An -为杆件的截面面积, 本工程选取的是 12.6号槽钢；查表可知 An = 1569.00 mm2。 -杆件长细比，杆1:取=135， 杆2:取=153， 杆3:取=139 -为杆件的受压稳定系数， 是根据 查表计算得： 杆1: 取=0.365， 杆2: 取=0.298， 杆3: 取=0.349； 经计算， 杆件的最大受压应力 =108.483 N/mm2， 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2， 满足要求。四、附着支座连接的计算 附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺栓连接。预埋螺栓的规格和施工要求如果说明书没有规定，应该按照下面要求确定：1 预埋螺栓必须用Q235钢制作；2 附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20；3 预埋螺栓的直径大于24mm；4 预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求：0.75ndlf=N其中n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；l为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓与混凝土粘接强度（C20为1.5N/mm2，C30为3.0N/mm2）；N为附着杆的轴向力。5 预埋螺栓数量，单耳支座不少于4只，双耳支座不少于8只；预埋螺栓埋入长度不少于15d；螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。五、附着设计与施工的注意事项锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则:1 附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处；2 对于框架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；3 在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上；4 附着固定点应布设在靠近楼板处，以利于传力和便于安装。稳定性计算计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、建筑施工计算手册（江正荣 编著）等编制。一、塔吊有荷载时稳定性验算塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中K1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塔吊自重力(包括配重，压重),G=500.00(kN)； c塔吊重心至旋转中心的距离,c=1.50(m)； ho塔吊重心至支承平面距离, ho=6.00(m)； b塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50(m)； Q最大工作荷载,Q=90.00(kN)； g重力加速度(m/s2),取9.81； v起升速度,v=0.50(m/s)； t制动时间,t=20.00(s)； a塔吊旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=15.00(m)； W1作用在塔吊上的风力,W1=4.00(kN)； W2作用在荷载上的风力,W2=0.30(kN)； P1自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8.00(m)； P2自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50(m)； h吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=30.00m(m)； n塔吊的旋转速度,n=1.00(r/min)； H吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H28.00(m)； 塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)， =2.00(度)。经过计算得到K1=1.612；由于K11.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!二、塔吊无荷载时稳定性验算塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中K2塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； G1后倾覆点前面塔吊各部分的重力,