QTZ80塔吊四桩基础的计算书.doc

云龙工业园东北角地块（2014-5）项目一期 塔吊基础计算书qtz80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:qtz80塔机自重标准值:fk1=554.30kn起重荷载标准值:fqk=80.00kn塔吊最大起重力矩:m=800.00kn.m非工作状态下塔身弯矩:m=-2032.8kn.m塔吊计算高度:h=84m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=4.5m承台厚度:hc=1.4m承台箍筋间距:s=176mm承台钢筋级别:hrb400承台顶面埋深:d=0.0m桩直径:d=0.5m桩间距:a=3.5m桩钢筋级别:hrb400桩入土深度:13m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.15m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=554.3kn2) 基础以及覆土自重标准值 gk=4.54.51.4025=708.75kn 承台受浮力：flk=4.54.50.9010=182.25kn3) 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) =0.80.71.951.540.2=0.34kn/m2 =1.20.340.351.5=0.21kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 fvk=qskh=0.2184.00=17.80knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 msk=0.5fvkh=0.517.8084.00=747.55kn.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) =0.80.71.951.540.35=0.59kn/m2 =1.20.590.351.50=0.37kn/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 fvk=qskh=0.3784.00=31.15knc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 msk=0.5fvkh=0.531.1584.00=1308.22kn.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=-2032.8+0.9(800+747.55)=-640.00kn.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 mk=-2032.8+1308.22=-724.58kn.m三. 桩竖向力计算非工作状态下： qk=(fk+gk)/n=(554.3+708.75)/4=315.76kn qkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(554.3+708.75)/4+(-724.58+31.151.40)/4.95=178.16kn qkmin=(fk+gk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(554.3+708.75-182.25)/4-(-724.58+31.151.40)/4.95=407.80kn工作状态下： qk=(fk+gk+fqk)/n=(554.3+708.75+80)/4=335.76kn qkmax=(fk+gk+fqk)/n+(mk+fvkh)/l =(554.3+708.75+80)/4+(-640.00+17.801.40)/4.95=211.48kn qkmin=(fk+gk+fqk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(554.3+708.75+80-182.25)/4-(-640.00+17.801.40)/4.95=414.48kn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+fvkh)/l =1.35(554.3+80)/4+1.35(-640.00+17.801.40)/4.95=46.29kn非工作状态下：最大压力 ni=1.35fk/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35554.3/4+1.35(-724.58+31.151.40)/4.95=1.32kn2. 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=246.291.00=92.58kn.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范gb50010-2010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=92.58106/(1.00016.7004500.00013502)=0.0007 =1-(1-20.0007)0.5=0.0007 s=1-0.0007/2=0.9997 as=92.58106/(0.99971350.0360.0)=190.6mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值： vmax=46.29kn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=4500mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360n/mm2； s箍筋的间距，s=176mm。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=1.35211.48=285.50kn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=178678mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为357mm2综上所述，全部纵向钢筋面积1529mm2八. 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，qk=335.76kn；偏心竖向力作用下，qkmax=211.48kn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=1.57m； ap桩端面积,取ap=0.20m2； 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2.7853800含砂姜黏土13.08804500黏土由于桩的入土深度为13m