QTZ40塔吊基础验算书

1、8、QTZ40塔吊基础承载力验算1、2、5#塔吊为QTZ40塔吊，塔吊为独立状态计算，分工况和非工况两种状态分 别进行塔吊基础的受力分析。& 1、塔机概况塔吊型号:QTZ40，塔吊最大安装高度H=35m （2#塔吊）塔身宽度B=1.5m，自重 F1=201.88kN,最大起重荷载F2=39.2kN,基础以上土的厚度D=0.00m，塔吊基础混凝土强度等级:C35基础厚度Hc=1.2m，基础宽度Bc=4.5m，8.2、 桩基概况查国家标准图集03SG409可得，PHC400A95-21为C80混凝土，桩身结构竖向承载力设计值R=1650kN。现场桩基间距a=2.50m,桩直径=0.40m.

2、8.3、 桩基荷载计算分析8.3.1自重荷载以及起重荷载塔吊自重G0=2O1.88kN;起重臂自重Gi=30.3kN;小车和吊钩自重G2=2.86kN ；平衡臂自重G3=15.05kN ；平衡块自重G4=81kN ；塔吊最大起重荷载Qmax=39.2kN ；塔吊最小起重荷载Qmax=7.84kN ；塔基自重标准值:Fki =331.09kN ；基础自重标准值：Gk=500kN ；起重荷载标准值：Fqk=39.2kN ；8.3.2 风荷载计算8.3.2.1 工作状态下风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值：(wo=0.2kN/m2)qsk=0.8a£ 隐庠 g a BH/H=0.8 X

3、 1.2 X 1.59 X 1.95 X 1.35 X 0.2 X 0.35 X1.5=0.422kN/m塔机所受风荷载水平合力标准值：Fvk= qsk H=0.422X 39=16.46kN基础顶面风荷载产生的力矩标准值：Msk=0.5 Fvk H=0.5 X 16.46X 39=321 kN m8.3.2.2 非工作状态下风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值：(go=0.55kN/m2)q L0.8 a * pspz 3。a BH/H=0.8 X 1.2 X 1.59 X 1.95 X 1.35 X 0.55 X 0.35 X 1.5=1.3kN/m塔机所受风荷载水平合力标准值：F

4、9;= q' H=1.3X 39=50.27kN基础顶面风荷载产生的力矩标准值：M 'k=0.5 Fvk H=0.5X 50.27X 39=980.27kN m8.3.3 塔机的倾覆力矩塔机自身的倾覆力矩，向起重臂方向为正，向平衡臂的方向为负。1、大臂自重产生的力矩标准值：Mi =30,3X 20=606 kN m2、最大起重荷载产生的力矩标准值：M2=39.2X 10=392 kN m3、小车产生的力矩标准值：M3=2.86X 10=28.6 kN rm4、平衡臂产生的力矩标准值：M4=-15.05X 6=-90.3 kN m -5、平衡产生的力矩标准值：M5=-81 X 1

5、1=-891 kN m-8.3.4 综合分析计算8.3.4.1工作状态下塔基对基础顶面的作用1、标准组合的倾覆力矩标准值：Mk= Mi + M3+ M4 +M5 +0.9( M2 +M sk)=606+28.6-90.3-891+0.9( 392+321)=295kN m2、水平荷载标准值：Fvk=16.46kN3、竖向荷载标准值：塔基自重标准值：Fki =331.09kN；基础自重标准值：Gk=500kN;起重荷载标准值：Fqk=39.2kN;8.3 4.2非工作状态下塔基对基础顶面的作用1、标准组合的倾覆力矩标准值：M *= Mi + M4+M5+M '=606-90.3-891+

6、980.27=604.79 kN m-无起重荷载，小车收拢于塔身边，故没有力矩M2、M3O2、水平荷载标准值：F，k= q，k H=1 .3X 39=50.27kN3、竖向荷载标准值：塔基自重标准值：Fki =331.09kN；基础自重标准值：Gk=500kN;F=Fk 什 Gk =331.09+500=831.09 kN比较以上工况和非工况的计算，可知本例塔机在非工作状态时对于基础传递的倾覆 力矩最大，故应该按照非工作状态的荷载组合进行塔吊基础承载力验算。8.4 桩基承载力验算倾覆力矩按照最不利的对角线方向作用，取最不利的非工作状态荷载进行验算。8.4.1 桩基竖向荷载验算1、轴心竖向力作用

7、下：Qk二鱼五二知。9=415.55kN （以最不利情况塔吊基础底部只有两根N2桩进行验算）Qk =415.5kN ：: ： 700kN，满足要求。2、偏心竖向力作用下：Fki Gk M k F vk *h qk NL_331.09+500 ± 604.79+50.27H.2 T “心、/M曰才知注泊中中甘丁山知门Qk520.03kN （以最不利情况塔吊基础底部只26.363有两根桩进行验算）Qk =520.03kN : : 1.2RA840kN,满足要求。8.4.2 桩身轴心受压承载力验算Qmax 二 QKmax =1.35 520.3 =702.04kN，查国家标准图集 03SG

8、409 可得，PHC400A95-21桩身结构竖向承载力设计值R=1650kN。Qmax<R，轴心受压承载力符合设计要求。8.5 塔吊基础承载力验算& 5.1不意图8.5.2相关数据1 .几何参数：B1 = 2250 mm ； A1 = 2250 mm ； H1 = 1200 mm ； B = 1500 mm ； A = 1500mm ； B2 = 2250 mm ； A2 = 2250 mm 基础埋深 d = 1.20 m2 .荷载值：(1)作用在基础顶部的标准值荷载Fgk = 831.09 kN; Mgxk = 604.79 kN m ; - Vgxk = 50.27 kN作

9、用在基础底部的弯矩标准值Mxk= 604.79 kN - mVxk= 50.27 kN m绕 X 轴弯矩:Moxk= 604.79 kN - m绕 y 轴弯矩：Moyk= 60.32 kN - m作用在基础顶部的基本组合荷载不变荷载分项系数rg = 1.20活荷载分项系数rq = 1.40F = Tg Fgk+q Fqk = 997.31 kNM x = fg M gxk + fq M qxk = 725.75 kN m Vx = rg V gxk+q V qxk = 60.32 kN(4)作用在基础底部的弯矩设计值绕 X 轴弯矩:Mox= 725.75 kN m绕 丫 轴弯矩:Moy =Vx

10、 Hi =60.32X1.20 = 72.39 kN m3材料信息：混凝土： C35钢筋：HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)4.基础几何特性：底面积：S = (A1 + A2)(B1 + B2) = 4.50 X50 = 20.25 m2绕 X 轴抵抗矩:Wx = (1/6)(B1+B2)(A1+A2)2 = (1/6) 4.50 X.502 = 15.19 m3绕 丫 轴抵抗矩:Wy = (1/6)(A1+A2)(B1+B2)2 = (1/6) 4.50 X.502 = 15.19 m385.3计算过程8.5.3.1修正地基承载力按建筑地基基础设计规范(GB 50

11、007.2002)下列公式验算：fa = fak+ n b 丫 (b - 3)+n d . mY' (d- 0.5)(式 5.2.4)式中：fak= 220.00 kPa巾=0.00/ n d = 1.00Y = 18.00 kN/m Y = 18.00 kN/m3b = 4.50 m, d = 1.20 m女口果 bv3m，按 b = 3m,女口果 b>6m,按 b = 6m如果 d v 0.5m,按 d = 0.5mfa = fak+ n b Y (b - 3) + n d m (d 0.5)=220.00+ 0.00X 18.00X (4.50- 3.00) + 1.00X

12、 18.00X (1.20- 0.50)=232.60 kPa修正后的地基承载力特征值fa= 232.60 kPa （满足塔吊基础说明书不得低于200kPa的要求)。8.532轴心荷载作用下地基承载力验算按建筑地基基础设计规范(GB 50007 2002)下列公式验 算：(5.2.21)pk= (Fk+ Gk)/AFk= Fgk+ Fqk = 831.09+ 0.00 = 831.09 kNGk= 20S d 二 20 20.25 X.20 = 486.00 kNpk= (Fk+ Gk)/S = (831.09+ 486.00)/20.25 = 65.04 kPa < fa,满足要求。8

13、53.3偏心荷载作用下地基承载力验算按建筑地基基础设计规范(GB 50007- 2002)下列公式验 算：当 ©< b/6 时 5 pkmax = (Fk 4- Gk)/A + Mk/W(5.2.2-2)(5.2.2-3)(5.2.24)Pkmin = (Fk + Gk)/A M当 e> b/6 时 , pkmax = 2(Fk+ Gk)/3laX、丫方向同时受弯。偏心距 exk= Moyk/(Fk+ Gk) = 60.32/(831.09+ 486.00) = 0.05 m e = e<k= 0,05 m < (Bi + B2) /6 = 4.50/6 =

14、0.75 mpkmaxX = (Fk+ Gk)/S + M Oyk/Wy=(831.09+ 486.00)/20.25+ 60.32/15.19 = 69.01 kPa偏心距 eyk= Moxk/(Fk+ Gk) = 604.79/(831.09+ 486.00) = 0.46 me = eyk = 0.46 m < (Ai + A2) /6 = 4.50/6 = 0.75 mpkmaxY = (Fk+ Gk)/S + M Oxk/Wx=(831.09+ 486.00)/20.25+ 604.79/15.19 = 104.86 kPapkmax = pkmaxX + pkmaxY (Fk

15、 + Gk)/S = 69.01+ 1 04.86 65.04 = 1 08.83 kPa< 1.2X fa= 1.2X 232.60 = 279.12 kPa 满足要求。8.534基础抗冲切验算按建筑地基基础设计规范(GB 50007- 2002)下列公式验算:Fi w 0.7 p hpftam ho(8.2.7 1)Fi = pj Ai(8.2.7- 3)am = (at+ ab)/2(8.2.7 2)Pjmax,x = F/S+ M oy/Wy =997.31/20.25+ 72.39/15.19 = 54.02 kPaPjmin,x = F/S Moy/Wy = 997.31/2

16、0.25- 72.39/15.19 = 44.48 kPaPjmax,y = F/S+ Mox/Wx = 997.31/20.25+ 725.75/15.19 = 97.04 kPa pjmin,y = F/S-Mox/Wx = 997.31/20.25- 725.75/15.19 = 1.46 kPapj = pjmax,x + Pjmax,y F/S = 54.02+ 97.04 49.25 = 101.80 kPa标准节对基础的冲切验算：Ho= Hi+ H2 as = 1.20+ 0.00 0.05 = 1.15 mx方向：Aix= 1/4 (A+ 2Ho+ An- A2)(Bi+ B2

17、 B 2H。)=(1/4) X (1.50 + 2X1.15+ 4.50)(4.50- 1.50- 2X1.15)=1.45 m2Fix = pj Aix = 101.80 1X5 = 147.87 kNab = minA + 2H°, Ai + A2 = min1.50 + 2X 1.15, 4.50 = 3.80 m amx = (at + ab)/2 =(A + ab)/2 = (1.50+ 3.80)/2 = 2.65 mFix <0.7 p hP ft amx Ho = 0.7 0X7 X570.00 X.650 X.150=3237.56 kN,满足要求。丫方向：A

18、ly = 1/4 (B + 2Ho+ Bi+ B2) (Ai+ A2-A - 2Ho)=(1/4)X (1.50 + 2X1.15+ 4.50)(4.50 1.50- 2X1,15) =1.45 m2Fly =pjAiy= 101.80 1X5= 147.87 kNab= min B + 2Ho, Bi + B2 = mi n1.50 + 2X 1.15, 4.50 = 3.80 m amy= (at+ ab)/2=(B + ab)/2 = (1.50+ 3.80)/2 = 2.65 mFly <0.7 B hPftamyHo=O.7 0X7 X570.00 X.650 X.150 =3

19、237.56 kN,满足要求。8.5.3.5基础受压验算计算公式：混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)Fi < 1.35 B c Be Am(7.8.1-1)局部荷载设计值：R = 997.31 kN混凝土局部受压面积：Am = A = B X = 1.50 150 = 2.25 m混凝土受压时计算底面积：Ab=minB + 2A, B1+ B2 Xmin3A, Ai + A2=220.25 m2混凝土受压时强度提高系数：Bi=sq.(Ab/Ai) = sq.(20.25/2.25) = 3.001.35B ifcAm=1.35 X00 X.00 X6700.00 X.25=

20、152178.75 kN > Fi= 997.31 kN,满足要求。8.536基础受弯计算按简明高层钢筋混凝土结构设计手册(第二版)中下列公式验算：2Mi=B/48 (L - a) (2B + b)(Pjmax+ Pjnx).4 7)M f/48 (B _ b)(2L + a)(pjmax+Pjny)8)(1)标准节根部受弯计算：G = 1.35Gk= 1.35 486.00 = 656.1 OkNI -1截面处弯矩设计值：Pjnx = pjmin,x + (pjmax.x pjmin,x)(Bl + B2+ B)/2/(B 1+ B2)=44.48+ (54.02- 44.48) X (4.50+ 1.50)/2/4.50=50.84 kPa2M 1= B /48 -1-(BB2- B) 2(Al + A2) + A(pjmax,x+ pjnx)