塔吊基础设计计算

1、塔吊根底设计计算1 .地质参数以本工程?岩石工程勘察报告?中有关资料为计算依据以MGZ3-SB-24孔为依据,其主要设计参数见土层设计计算参数表土层设计计算参数表层号地层名称计算厚度mqsia(Kpa)qpa(Kpa)Ip si4)p1素填土2.1812淤泥1.4413淤泥质粉细砂岩3.51040014全风化粉砂岩3.92070012 .塔吊根底受力情况说明书提供荷工载况、水平力Fh KN垂直力Fv KN弯矩 M (KN.m)扭矩 Mn (KN.M工作工况22.8684.52152402非工作工况97624.52695.103 .参数信息塔吊自重包括平衡重Fk =650.62kN ,根底承台自

2、重 Gk =506.25 KN ,塔吊倾覆力矩Mk=2695.1KN?m,塔身宽度B=1.80m.选用直径为800mm的钻孔灌注桩,桩间距a =3m, 桩长11m.承台根底埋深 h=1m承台厚度1m,承台根底的平面尺寸取： Ac x Bc=4500mm x 4500mm,保护层厚度50mm,混凝土强度等级：C30 ,钢筋级别：n级.4 .单桩桩顶竖向力的计算计算简图：4.1单桩竖向承载力特征值计算1按地基土物理力学指标与承载力参数计算出一一桩侧第i层土极限侧阻力标准值kPa；F根底顶面所受垂直力Fh根底顶面所受水平力M根底所受倾翻力矩Mz根底所受扭矩塔吊根底受力示意图Ra =QskQpk =u

3、 siqsikli '一 pqpkApRa 单桩竖向承载力特征值kN;塔吊根底平面qpk 极限端阻力标准值kPa；li 桩周第i层土的厚度m；u桩身周长m;2Ap 桩端面积m ；中si、中p 大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数;一-2-3.14 0.82Ra =Qsk Qpk =3.14 0.8 8 2.1 4 1.4 10 3.5 20 3.9 400 700p4& =892.77kN4.2 单桩抗拔力特征值计算当未进行单桩抗拔实验又无可靠经验时,单桩抗拔力特征值按建筑地基根底设计标准 10.2.10 式Rta =Up,iqsiali0.9G.式中：Rta 单桩竖向抗拔承载力

4、特征值kN;qsia 桩侧第i层土摩阻力特征值kPa；Go 桩自重kN;li 桩周第i层土的厚度m；up桩身周长m；九i 抗拔摩阻力折减系数,取0.6;Rta =0.6Up" qsiali 0.9d225 11 =328.42kN44.3 单桩桩顶作用力的计算1轴心竖向力作用下:NkFk Gkn650 .62506 .254= 289 .22 kN2偏心竖向力作用下:ikFkGk Mxky MykX2 - '2-n '、 y2% x2承台底面总弯矩Myk =Mk +FhM 0.9=2695.1+97 X 0.9=2782.4 kN mN1k= 289.22-N 2k=

5、 289.222782.4 1.54 1.522782.4 1.54 1.52-176.15kN=754.55kN5 .桩身受压承载力验算5.1 桩基竖向承载力应符合以下要求：(1)轴心竖向力作用下：Nk :二Ra(2)偏心竖向力作用下除满足上式外,尚应满足下式要求：Nkmax ：1.2RaNk =289.22 二 892.77kNNkmax =754.55<1.2X 892.77满足要求.(3)单桩桩承载力计算依据 ?建筑桩技术标准?(JGJ94-94)的第4.1.1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=761.08 kN;桩顶轴向压力设计值应满足下面的

6、公式：的ax M fcA其中,丫 o建筑桩基重要性系数,取1.00;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.3N/ mm2;A 桩的截面面积,A=2.83X 105mm2.那么 1.00 X 754.55=7.61 乂 105N< 14.3 乂 2.83 乂 105=4.05 乂 106N;6 .矩形承台弯矩的计算依据?建筑桩技术标准?JGJ94-2021的第5.9.2条.其中Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN m)；xi,yi单桩相对承台中央轴的 XY方向距离取a/2-B/2=1.5-0.9=0.6m ;Nii扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)Gk506.25

7、Ni1 = Ni -=754.55 =627.99kNn4经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2X 627.99 义 0.6=753.59 kN m7 .矩形承台截面主筋的计算依据?混凝土结构设计标准?(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算.M:1 fcbho=1 - 1 -2： sss=1 -2A MAs =sh°fy式中, 系数,当混凝土强度不超过 C50时,a1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,a 1取为0.94,期间按线性内插法得1.00 ;fc混凝土抗压强度设计值查表得16.7N/ mm2;ho承台的计算高度 Hc-50.00=950.00mm；fy

8、钢筋受拉强度设计值,fy=300N/ mm2;经过计算得:753.59 106: /3格 1 16.7 4500 9502= 0.011=1 - 1 121s =0.011ss =1 - =0.99452753.59 10622658.799mmsh0 fy 0.9945 950 300由于最小配筋率为二min =0.45ftfy1 43= 0.45" = 0.22 % ,所以最小配筋面积300为:4500 X950X 0.22%=9405mm2 ,故取 As= 9818 mm2,实配 21 925.8 .柱对承台的冲切计算8.1 求桩基竖向反力设计值(净反力)F MyXiNi =

9、二 =162.66 465.35 =628kN n ' Xj七 " Fk _ MyXi 二一302.7kNn 为FkN =162.66kN n最大净反力 N1 =628kN ,平均净反力 N=162.66kN ,最小净反力 N2 =-302.7kN根据?建筑桩基技术标准? 承载力按以下公式计算：9.矩形承台截面抗剪切计算和验算(JGJ94-2021) 5.9.5条规定,柱下独立桩基承台斜截面受剪V 三飞: ftboh.1.751 1800h0)1/4式中：V 不计承台及其上士自重,在荷载效应根本组合下,斜截面的最大剪力设计值;b0 承台计算截面处的计算宽度;h0 承台计算截面

10、处的有效高度；承台剪切系数；计算截面的剪跨比；-hs 受剪切承载力截面高度影响系数横向两桩净反力：V3 =628-302.7 =325.3kN竖向两桩7反力：V2 =162.22 2 = 324.44kN剪垮比 x = y = 600=0.632950、,一,1 75剪切系数： =：-= 1.071 0.632 hs»00、i/4 =()h0800 0.958对于纵向截面二 xfhh= 0.958 1.07 1430 4.5 0.95 = 6266.45kN V2950对于横向截面 ：hs： yftb0h0 =0.958 1.07 1430 4.5 0.95-6266.45kN V3故承台满足抗剪要求.10 .抗倾覆验算承台底面总弯矩Myk =Mk +FhM 0.9=2695.1+97 X 0.9=2782.4 kN -mM 倾=2792.1 kN mA.一M 抗=(Gk +Fk )<£+2Ra x(3+075 )=5066.1 kN mM 抗 5066.1Kt =