塔吊基础计算书(Z2)9.172打印依据.doc

中国一冶集团有限公司 CHINA FIRST METALLURGICAL GROUP Co.,Ltd. 塔吊基础计算书塔吊基础计算书本工程未施工，为方便将统一使用同一种塔吊基础，故只需对要求最高的TC7035型塔吊进行计算即可。一、基本参数塔吊型号：TC7035荷载情况如下：垂直力Fv=1141kN塔吊倾覆力矩M=6184kN水平荷载Fh=173kN承台自重Fg=7*7*1.4*25=1715 kN混凝土强度：C40塔吊基础承台：7m*7m*1.4，详图如下塔吊基础平面图 塔吊基础立面图塔吊固定支座安装示意图注：以上信息由项目部和塔吊说明书提供二、塔吊基础桩的承载力与基础承台的冲切验算1、桩的承载力验算 图中x轴的方向是随机的，设计计算时按照倾覆力矩M最不利的方向进行验算，如图所示方向。 桩顶竖向力的计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011的第8.5.4.2条：其中：Ni第i根桩的竖向承载力力（kN），以压为正n桩基个数Mx、My承台底面弯矩设计值（kN*m）xi、yi第i根桩到桩群形心得y、x轴线的距离（m）得出：Nmax=(1141+1715)/6+(6184+173*1.4)*2.33/(2.332*2*2)=1165.51Nmin=(1141+1715)/6-(6184+173*1.4)*2.33/(2.332*2*2)=-213.51满足桩的承载力设计值-5501500 kN的设计要求2、基础承台的冲切验算由于四根支撑柱对称布置，倾覆弯矩很大导致支撑一边受压，一边受拉，取承台上的两根受压柱支撑组成一墙体进行冲切荷载验算。计算简图如下：根据建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.9.7.2条，对于柱下矩形独立承台受柱冲切承载力可按下列列公式计算:式中：Fl不计承台及其上土重，在荷载效应基木组合下作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值；ft承台混凝土抗拉轻度设计值值；承台受冲切承载力截面高度影响系数，当h 800mm时，取1.0，当h 2000mm时，取0.9，其间按线性内插法取值；承台冲切破坏椎体一半有效高度处的周长；h0承台冲切破坏椎体的有效高度；柱（墙）冲切系数；冲垮比，=a0/h0，a0为柱墙边或承台变阶处到桩边水平距离；当1.0时，取1.0F不计承台及其上土重，在荷载效应基木组合作用下柱（墙）底的竖向荷载设计值；不计承台及其上土重，在荷载效应基木组合下作用于冲切破坏锥体内各基桩或复合基桩的反力设计值之和；得出： Fl=(6184/2+1141/2)-2*（1141/4+1165.51-1715/6)=1333.46 kN=1-0.1*(1400-800)/1200=0.95=0.84/(0.72+0.2)=0.913=(2.6+0.6+0.7*4)=12m=0.95*0.913*12000*1.71*1400=24917230N =24917 kN Fl 满足抗冲切验算要求三、基础配筋验算分别对x轴、y轴进行配筋验算（按照建筑地基基础设计规范GB5007-2011第8.5.17.3规定，柱下独立基础桩承台最小配筋率不应小于0.15%）y轴配筋：（1）弯矩计算矩形承台弯矩的计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011的第8.5.18条：式中：Mx、My分别为垂直y轴和x轴方向计算截面处的弯矩设计值（kN*m）xi、yi垂直y轴和x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离（ m）Ni扣除承台和其上填土相应于作用的基本组合时第i桩竖向设计值（kN）压力产生的基础平台弯矩Mx =2*(1165.51-1715/6)*(2.33-1.3)=1813kN*m2、配筋计算依据混凝土结构设计规范受弯构件承载力计算： 式中：1系数，当混凝土强度不超过C50时取1.0 fc混凝土抗压强度设计值h0承台有效高度经计算得s=1814*106/（1.00*19.1*7000*14002）=0.007=1-(1-2*0.007)0.5=0.007=1-0.01/2=0.9965As =1813*106/(0.9965*1400*300)=4332mm2 =As/(b*h)=0.05%=0.15%，不满足最小配筋率要求，应按最小配筋率来配筋，应取（单位长度）：x轴配筋：（1）弯矩计算矩形承台弯矩的计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011的第8.5.18条：式中：Mx、My分别为垂直y轴和x轴方向计算截面处的弯矩设计值（kN*m）xi、yi垂直y轴和x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离（ m）Ni扣除承台和其上填土相应于作用的基本组合时第i桩竖向设计值（kN）压力产生的基础平台弯矩My =3*1141/6+(6184+173*1.4)/(1.75*2*3)*(1.75-1.3)=1082.95kN*m2、配筋计算依据混凝土结构设计规范受弯构件承载力计算： 式中：1系数，当混凝土强度不超过C50时取1.0 fc混凝土抗压强度设计值h0承台有效高度经计算得s=1082.95*106/（1.00*19.1*7000*14002）=0.004=1-(1-2*0.004)0.5=0.004=1-0.004/2=0.998As =1082.95*106/(0.998*1400*300)=2584mm2 =As/(b*h)=0.03%=0.15%，不满足最小配筋率要求，应按最小配筋率来配筋，应取（单位长度）：经验算，上下面双向配置25170的钢筋，其他部位应构造配筋，满足要求四、吊车基础承台尺寸、配筋的建议由于验算时抗冲切承载力富余，可将基础承台的尺寸变为5m*6m*1m，进行抗冲切验算，并由此计算配筋。承台自重变为Fg=750kN，塔吊基础平面图如下：塔吊基础平面图1、桩的承载力验算 图中x轴的方向是随机的，设计计算时按照倾覆力矩M最不利的方向进行验算如图所示方向。 桩顶竖向力的计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011的第8.5.4.2条：其中：Ni第i根桩的竖向承载力力（kN），以压为正n桩基个数Mx、My承台底面弯矩设计值（kN*m）xi、yi垂直y轴和x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离（m）得出：Nmax=(1141+750/6+(6184+173*1)*2.33/(2.332*2*2)=997Nmin=(1141+750)/6-(6184+173*1)*2.33/(2.332*2*2)=-367满足桩的承载力设计值-5501500 kN的设计要求2、基础承台的冲切验算由于四根支撑柱对称布置，倾覆弯矩很大导致支撑一边受压，一边受拉，取承台上的两根受压柱支撑组成一墙体进行冲切荷载验算。计算简图如下：根据建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.9.7.2条，对于柱下矩形独立承台受柱冲切承载力可按下列列公式计算:式中：Fl不计承台及其上土重，在荷载效应基木组合下作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值；ft承台混凝土抗拉轻度设计值值；承台受冲切承载力截面高度影响系数，当h 800mm时，取1.0，当h 2000mm时，取0.9，其间按线性内插法取值；承台冲切破坏椎体一半有效高度处的周长；h0承台冲切破坏椎体的有效高度；柱（墙）冲切系数；冲垮比，=a0/h0，a0为柱墙边或承台变阶处到桩边水平距离；当1.0时，取1.0F不计承台及其上土重，在荷载效应基木组合作用下柱（墙）底的竖向荷载设计值；不计承台及其上土重，在荷载效应基木组合下作用于冲切破坏锥体内各基桩或复合基桩的反力设计值之和；得出： Fl=(6184/2+1141/2)-2*285.25=3092kN=1-0.1*(1000-800)/1200=0.983=0.84/(0.83+0.2)=0.816=(2.6+0.6+0.5*4)*2=10.4m=0.987*0.816*10400*1.71*1000=14323091N =14323 kN Fl 满足抗冲切验算要求3、基础配筋计算分别对x轴、y轴进行配筋计算y轴配筋：（1）弯矩计算矩形承台弯矩的计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011的第8.5.18条：式中：Mx、My分别为垂直y轴和x轴方向计算截面处的弯矩设计值（kN*m）xi、yi垂直y轴和x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离（ m）Ni扣除承台和其上填土相应于作用的基本组合时第i桩竖向设计值（kN）压力产生的基础平台弯矩Mx=2*(997-750/6)*(2.33-1.3)=1796.32 kN*m（2）配筋计算依据混凝土结构设计规范受弯构件承载力计算： 式中：1系数，当混凝土强度不超过C50时取1.0 fc混凝土抗压强度设计值h0承台有效高度经计算得s=1796.32*106/（1.00*19.1*5000*10002）=0.019=1-(1-2*0.018)0.5=0.019=1-0.019/2=0.990As =1796.32*106/(0.990*1000*300)=6048.22mm2 =As/(b*h)=0.12%=0.15%，不满足最小配筋率要求，应按最小配筋率来配筋，应取（单位长度）：x轴配筋：（1）弯矩计算矩形承台弯矩的计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2011的第8.5.18条：式中：Mx、My分别为垂直y轴和x轴方向计算截面处的弯矩设计值（kN*m）xi、yi垂直y轴和x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离（ m）Ni扣除承台和其上填土相应于作用的基本组合时第i桩竖向设计值（kN）压力产生的基础平台弯矩My =3*1141/6+(6184+173)/(1.75*2*3)*(1.75-1.3)=1074.05kN*m（2）配筋计算依据混凝土结构设计规范受弯构件承载力计算： 式中：1系数，当混凝土强度不超过C50时取1.0 fc混凝土抗压强度设计值h0承台有效高度经计算得s=