塔吊四桩基础的计算书(3AQTZ63)

1、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)。一. 参数信息塔吊型号:QTZ63塔机自重标准值:Fk1=450.80kN起重荷载标准值:Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩:M=733.7kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-356.86kN.m塔吊计算高度:H=60m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C80承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1.2m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRBF400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.4m桩间距:a=1.25m桩钢筋级别:HPB3

2、00桩入土深度:24m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.2m计算简图如下： 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=450.8kN2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=551.2025=750kN3) 起重荷载标准值 Fqk=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) Wk=0.81.591.951.490.2=0.74kN/m2 qsk=1.20.740.351.6=0.50kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.5060.00=29.80kNc

3、. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.529.8060.00=894.09kN.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) Wk=0.81.621.951.490.35=1.32kN/m2 qsk=1.21.320.351.60=0.89kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.8960.00=53.14kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.553.1460.00=1594.17kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的

4、倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+0.9(733.7+894.09)=1108.15kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+1594.17=1237.31kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(450.8+750.00)/4=300.20kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(450.8+750)/4+Abs(1237.31+53.141.20)/1.77=1036.31kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(450.8+750-0)/4-Abs(1237.31+53.1

5、41.20)/1.77=-435.91kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(450.8+750.00+60)/4=315.20kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(450.8+750+60)/4+Abs(1108.15+29.801.20)/1.77=962.39kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(450.8+750+60-0)/4-Abs(1108.15+29.801.20)/1.77=-331.99kN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

6、：最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(450.8+60)/4+1.35(1108.15+29.801.20)/1.77=1046.10kN最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(450.8+60)/4-1.35(1108.15+29.801.20)/1.77=-701.31kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35450.8/4+1.35(1237.31+53.141.20)/1.77=1145.90kN最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1

7、.35(Mk+Fvkh)/L =1.35450.8/4-1.35(1237.31+53.141.20)/1.77=-841.61kN2. 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 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni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： Mx=My=21145.90-0.18=-401.06kN.m承台最大负弯矩: Mx=My=2-841.61-0.18=294.56kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB5001

8、0-2010第6.2.10条 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； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=-401.06106/(1.00016.7005000.00011502)=-0. =1-(1-2-0.)0.5=-0. s=1-0./2=1. As=-401.06106/(1.1150.0360.0)=-967.0mm2承台底部实际选用钢筋为：钢筋直径22.0mm，钢筋间距为200mm,承台底部选择钢筋配筋面积为As0 =

9、 3.14222/4 Int(5000/200)=9503mm2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22mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为9503mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值： Vmax=1145.90kN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 计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2； b承台的计算宽度，b=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1150mm； fy钢筋受拉强度设计值

10、，fy=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=1.351036.31=1399.02kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 c基桩成桩工艺系数，取0.85 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2； Aps桩身截面面积，Aps=94248mm2

11、。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=1.35Qkmin=-588.48kN经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=2179.568mm2。由于桩的最小配筋率为0.45%，计算得最小配筋面积为424mm2综上所述，全部纵向钢筋面积2180mm2实际选用钢筋为：钢筋直径12mm，钢筋根数为4桩实际配筋面积为As0 = 3.14122/4 4=452mm2实际配筋面积小于计算需要配筋面积，不满足要求!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 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Q

12、k=315.20kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=1036.31kN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 Ra单桩竖向承载力特征值； qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa桩端端阻力特征值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.26m； Ap桩端面积,取Ap=0.13m2； li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:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称12220淤泥质土23.85420粉土35.25240淤泥质土44.65350粉土51540粉土62650粉砂72.9555.001500粉土82.3561600粉土由于桩的入土深度为24m,所以桩端是在第8层土层。最大压力验算: Ra=1.26(222+3.8542+5.2524+4.6535+154+265+2.9555+2.356)+16000.13=1419.37kN由于: Ra = 1419.37 Qk = 315.20,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 1703.25 Qkmax = 1036.31,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 187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下，Qkmin=-435.91kN桩基竖向承载力抗拔必须满足以下