STT153塔吊基础计算书

1、STT15骼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/T187-2009)。参数信息塔吊型号：STT153塔机自重标准值：Fk1=2682.00kN起重荷载标准值：Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩：M=3041.00kN.m塔吊计算高度：H=60.6m塔身宽度：B=2.00m非工作状态下塔身弯矩：M1=5175kN.m桩混凝土等级：C35承台混凝土等级:C35保护层厚度：50mm矩形承台边长：5.00m承台厚度：Hc=1.350m承台箍筋间距：S=500mm承台钢筋级别：HRB400承台顶面埋深：D=0.000m桩直径：d=0.800m桩间距：a=3.400m桩钢筋

2、级别：HRB400桩入土深度：40.00m桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下：.荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值Fk1=2682kN2) 基础以及覆土自重标准值Gk=5X5X1.35X25=843.75kN承台受浮力：Flk=5X5X4.45X10=1112.5kN3) 起重荷载标准值Fqk=80kN2. 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)的k二08总/=0.8X1.59X1.95X1.39X0.2=0.69kN/m2=1.2义0.69义0.35义2=0.58kN/mb.

3、塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskXH=0.58X60.60=35.10kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值MSk=0.5FvkXH=0.5X35.10X60.60=1063.56kN.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=0.40kN/m2)收=084%/=0.8X1.64X1.95X1.39X0.40=1.42kN/m29索=的叫%EHIH=1.2X1.42X0.35X2.00=1.19kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskXH=1.19X60.60=72.41kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩

4、标准值MSk=0.5FvkXH=0.5X72.41X60.60=2194.01kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=5175+0.9X(3041+1063.56)=8869.10kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=5175+2194.01=7369.01kN.m三.桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(2682+843.75)/4=881.44kNQkmax=(Fk+G)/n+(Mk+FvkXh)/L=(2682+843.75)/4+(7369.01+72.41乂1.35)/4.81=2434.55kNQkmin=(Fk+Gk-F

5、lk)/n-(Mk+Fvkxh)/L=(2682+843.75-1112.5)/4-(7369.01+72.41义1.35)/4.81=-949.80kN工作状态下：Qk=(Fk+G+Fqk)/n=(2682+843.75+80)/4=901.44kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkxh)/L=(2682+843.75+80)/4+(8869.10+35.10义1.35)/4.81=2756.10kNQkmin=(Fk+G+Fqk-Flk)/n-(Mk+FvkXh)/L=(2682+843.75+80-1112.5)/4-(8869.10+35.10X1.35)/4.81

6、=-1231.35kN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Ni=1.35X(Fk+Fqk)/n+1.35乂(Mk+FvkXh)/L=1.35X(2682+80)/4+1.35X(8869.10+35.10X1.35)/4.81=3435.97kN最大拔力N=1.35义(Fk+Fqk)/n-1.35义(Mk+Fvkxh)/L=1.35X(2682+80)/4-1.35X(8869.10+35.10X1.35)/4.81=-1571.62kN非工作状态下：最大压力N=1.35XFk/n+1.35X(Mk+Fvkxh)/L=1.35X2

7、682/4+1.35乂(7369.01+72.41乂1.35)/4.81=3001.88kN最大拔力N=1.35XFk/n-1.35X(Mk+Fvkxh)/L=1.35X2682/4-1.35X(7369.01+72.41X1.35)/4.81=-1191.53kN2 .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XYJ向的弯夕!设计值(kN.m)；xi,yi单桩相对承台中心轴的XYJ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)由于工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=M=2X3435.97义0.70=4810.36kN.m承台

8、最大负弯矩：Mx=M=2X-1571.62X0.70=-2200.27kN.m3 .配筋计算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002W7.2.1条MAMJ%儿济；。=1-J1-2%产5y离，¥式中值1系数，当混凝土强度不超过C5CM,也1取为1.0,当混凝土强度等级为C80寸，也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钢筋受拉弓S度设计值，fy=360N/mmTo底部配筋计算：s=4810.36X106/(1.000X16.700X5000.000X13002)=0.03411=1-(1-2X0.0341)0.5=0.0347.s

9、=1-0.0347/2=0.9827As=4810.36X106/(0.9827乂1300.0乂360.0)=10460.0mm2顶部配筋计算：s=s=2200.27X106/(1.000X16.700X5000.000X13002)=0.0156=1-(1-2X0.0156)0.5=0.0157-s=1-0.0157/2=0.9827As=2200.27X106/(0.9921X1300.0X360.0)=4738.7mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值：Vnax=3435.97kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第7.5.7条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载

10、力满足下面公式：15j.4+1w式中计算截面的剪跨比，=1.500ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mn2;b承台的计算宽度，b=5000mmh0承台计算截面处的计算高度，h0=1300mmfy钢筋受拉弓S度设计值，fy=360N/mm；S箍筋白间距，S=500mm经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6 .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。7 .桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(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

11、值N=1.35X2756.10=3720.74kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式："串其中,c基桩成桩工艺系数，取0.75fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mn2;Aps桩身截面面积，Aps=502655mm桩身受拉计算，依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.8.7条用工力儿受拉承载力计算，最大拉力N=1.35XCkmin=-1662.33kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=4617.572mr2io由于桩的最小配筋率为0.65%,计算得最小配筋面积为3267mm综上所述，全部纵向钢筋面积4618mm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

12、(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4轴心竖向力作用下，Q=901.44kN;偏向竖向力作用下，Qmax=2756.10kN.m桩基竖向承载力必须满足以下两式：fifcniKc-L2凡单桩竖向承载力特征值按下式计算："a=二%1Ji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桩身白周长，u=2.51m；Ap桩端面积，取件=0.50辞；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：厅P土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)士名称13.3450粉土或砂土27.840

13、0粘性土33.6500粘性土44.6500粘性土52150700粘性土68.5601400粘性土73.6651700粉土或砂土由于桩的入土深度为40m所以桩端是在第5层土层。最大压力验算：Ra=2.51义(3.3义45+7.8义40+3.6义50+4.6义50+20.7义50)+700义0.50=5140.91kN由于：Ra=5140.91>Qk=901.44,所以满足要求！由于：1.2Ra=6169.09>Qkmax=2756.10,所以满足要求！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/T187-2009)的第6.3.5偏向竖向力作用下，Qmin=-1

14、231.35kN.m桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：*小衣>口£4如5+5式中Gp桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；ii抗拔系数；Ra=2.51X(0.700X3.3X45+0.750X7.8X40+0.750X3.6X50+0.750义4.6义50+0.750义20.7义50)=3674.410kNGp=0.503义(40义25-40义10)=301.593kN由于：3674.41+301.59>=1231.35满足要求！十.桩式基础格构柱计算依据钢结构设计规范(GB50017-2003)。1.格构柱截面的力学特性：格构柱的截面尺寸为0.48X0.48m；主肢选

15、用：18号角钢bxdxr=180X16X16mm缀板选用(mxm):0.01X0.44主肢的截面力学参数为A0=55.47cm2,Z0=5.05cm,Ix0=1700.99cnf,Iy0=1700.99cnf;格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩：卜=41现+&§”尸格构柱的x-x轴截面总惯性矩：&2A=4。+2经过计算得到：2=86477.31cm4;2=86477.31cm4;x=4义1700.99+55.47义(48/2-5.05)y=4X1700.99+55.47X(48/2-5.05)2. 格构柱的长细比计算：格构柱主肢的长细比计算公式：JT7W其中

16、H格构柱的总高度，取13.80m；I格构柱的截面惯性矩，取,Ix=86477.31cnf,Iy=86477.31cm4;A0一个主肢的截面面积，取55.47cm2。经过计算得到九二69.90,，=69.90。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式其中b缀板厚度，取b=0.01m。h缀板长度，取h=0.44m。a1格构架截面长，取a=0.48m。经过计算得i1=(0.012+0.442)/48+5X0.482/80.5=0.38m。.1=13.80/0.38=35.87。换算长细比计算公式：九二十若经过计算得到Akx=78.56,2ky=78.56。3 .格构柱的整体稳定性计算：格构柱在弯

17、矩作用平面内的整体稳定性计算公式：N示力其中N轴心压力的计算值(kN);取N=1.35Qkma；=3720.74kN;A格构柱横截面的毛截面面积，取4X55.47cm2;步轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；根据换算长细比0x=78.56,兄0y=78.56<150满足要求！查钢结构设计规范得到&x=0.70,破y=0.70。X方向：N/破A=3720739/(0.70X22186.8)=239<310.00N/mm2满足要求！Y方向：N/#A=3720739/(0.70X22186.8)=239<310.00N/mm2满足要求！4 .格构分肢的长细比验算：由于格构形式采用角钢+缀板，分肢选取18号角钢bxdxr=180x16x16mm其回*$半径i=35.5mm兄1=L/i=500/35.5=14.08<0.5义工0