塔吊四桩基础的计算书-正式
时间:2025-04-03
时间:2025-04-03
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: QTZ80A(5612) 塔机自重标准值:Fk1=493.00kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:M=840.00kN.m 塔吊计算高度: H=40m 塔身宽度: B=1.60m
非工作状态下塔身弯矩:M1=-356.86kN.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: 5.50m 承台厚度: Hc=1.350m
承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: HRB335 承台顶面埋深: D=0.000m
方桩边长: d=0.350m 桩间距: a=3.500m 桩钢筋级别: HPB235
桩入土深度: 10.00m 桩型与工艺: 预制桩 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=493kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=5.5×5.5×1.35×25=1020.9375kN
承台受浮力:Flk=5.5×5.5×6.02×10=1821.05kN
3) 起重荷载标准值
Fqk=60kN
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/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.65×0.2=0.76kN/m2
=1.2×0.76×0.35×1.6=0.51kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.51×40.00=20.48kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×20.48×40.00=409.60kN.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/m2)
=0.8×1.5×1.95×1.65×0.35=1.35kN/m2
=1.2×1.35×0.35×1.60=0.91kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.91×40.00=36.32kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×36.32×40.00=726.49kN.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
Mk=-356.86+0.9×(840+409.60)=767.78kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-356.86+726.49=369.63kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(493+1020.94)/4=378.48kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(493+1020.9375)/4+(369.63+36.32×
1.35)/4.95=463.08kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(493+1020.9375-1821.05)/4-(369.63+36.32×
1.35)/4.95=-161.37kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(493+1020.94+60)/4=393.48kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(493+1020.9375+60)/4+(767.78+20.48×
1.35)/4.95=554.21kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(493+1020.9375+60-1821.05)/4-(767.78+20.48×
1.35)/4.95=-222.50kN
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=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(493+60)/4+1.35×
(767.78+20.48×1.35)/4.95=403.62kN
最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(493+60)/4-1.35×
(767.78+20.48×1.35)/4.95=-30.34kN
非工作状态下:
最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×493/4+1.35×(369.63+36.32×
1.35)/4.95=280.59kN
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 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)。
由于工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My=2×403.62×0.95=766.87kN.m
3. 配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1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=300N/mm2。 底部配筋计算:
s=766.87×106/(1.000×16.700×5500.000×13002)=0.0049
=1-(1-2×0.0049)0.5=0.0050
s=1-0.0050/2=0.9975
As=766.87×106/(0.9975×1300.0×
300.0)=1971.2mm2
顶部配筋计算:
s=57.65×106/(1.000×16.700×5500.000×13002)=0.0004
=1-(1-2×0.0004)0.5=0.0004
s=1-0.0004/2=0.9975
As=57.65×106/(0.9998×1300.0×300.0)=147.8mm2
五. 承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=403.62kN
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=5500mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm; fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2; S──箍筋的间距,S=200mm。
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