塔吊基础计算书

1、灌河大桥GH-1标段临时工程设计中交武汉港湾工程设计研究院有限公司二O一二年八月灌南侧塔吊基础编制人：校核人：审核人：中交武汉港湾工程设计研究院有限公司年八月1概述12设计依据与条件12.1 基础资料12.2 规范与技术标准12.3 设计条件12.3.1 设计水文及高程12.3.2 地质23结构布置24荷载分析24.1 塔吊荷载24.2 桩的嵌固点计算35塔吊基础结构计算35.1 结构整体计算35.1.1 计算工况35.1.2 设计标准45.1.3 模型及边界条件45.1.4 计算结果分析45.2 各构件稳定性计算55.3 桩基承载力计算55.3.1 单根桩需最大承载力55.3.2 钢管桩入土

2、深度验算6灌河大桥塔吊基础计算书1概述灌河大桥工程北起于新沂河南大堤，顺接临海高等级公路连云港段(里程桩号GK12+000),终点位于陈家港镇规划新区东侧，顺接临海高等级公路盐城段(里程桩号GK19+592,660),全长约7.5km,包括灌河大桥及其接线，其中灌河大桥为双向六车道，桥面标准宽度33m,主桥主跨为490m,引桥单跨跨径3040m,接线为双向四车道，路面标准宽度26m,线位于连云港市灌南县堆沟镇和盐城市响水县陈家港之间。2设计依据与条件2.1 基础资料1 .施工图设计文件2.2 规范与技术标准1 .港口工程荷载规范(JTS144-1-2010)2 .港口工程桩基规范(JTJ254

3、98)3 .高桩码头设计与施工规范(JTS167-1-201。4 .海港水文规范(JTJ21398)5 .港口工程钢结构设计规范(JTJ28399)6 .钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)7 .公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)8 .港口工程环境保护设计规范(JTS149-1-2007)9 .水运工程施工安全防护技术规范(JTS205-1-2008)10 .水运工程质量检验标准(JTS257-2008)11 .建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)12 .混凝土结构设计规范(GB50010-2010)2.3 设计条件2.3.1 设计水文及高程a.设计高水位：+

4、3.80mb.塔吊基础顶面高程：+5.00m-1-灌河大桥塔吊基础计算书c.平均低水位：-1.73md.水流流速：2.4m/se计算风速：19m/s（9级风）2.3.2地质参照灌河地质资料。3结构布置250t.m塔吊基础平面主尺寸为4.6mX4.6m（钢管桩轴距4m）,顶面标高+5.00m,由O800M0mm钢管桩、2HN800X300塔吊基础梁组成。塔吊支点间距为2mX2m04荷载分析4.1塔吊荷载250t.m塔吊荷载通过4个支点作用到塔吊基础上，具体位置见施工图。己匚二N-R*-P/；1PVR/R4TR1顺水流方向_F-ITR3R21、工作状态R1=R2=1376kNR3=R4=-772k

5、N水平力F=136kN2、工作状态R1=R4=302kNR2=1904kN-2-灌河大桥塔吊基础计算书R3=-1300kN水平力F=136kN3、非工作状态R1=R2=1551kNR3=R4=-1015kN水平力F=38kN4、非工作状态R1=R4=268kNR2=2181kNR3=-1645kN水平力F=38kN（注：支反力正值表示压力，负值表示拔力）4.2桩的嵌固点计算桩的嵌固点计算公式：桩的相对刚度系数T=5EImb。取m=3000kNm4桩的换算宽度b0=2d,其中d为桩径，桩的截面惯性矩I=1,936?10-3m4弹性模量E=2.06?108卜42桩身最大弯矩距泥面深度Zm=hT,取

6、h=2.2经计算：/00M10钢管桩Zm=hT=5.33m,取Zm=5.5m5塔吊基础结构计算5.1 结构整体计算5.1.1 计算工况-3-灌河大桥塔吊基础计算书1、工况一：工作状态一2、工况二：工作状态二3、工况三：非工作状态一4、工况三：非工作状态二其中荷载分项系数，自重取1.2,塔吊荷载取1.4,变形为标准值5.1.2 设计标准f=215MPafv=125MPa依照钢结构设计规范，Q235-B钢材的强度设计值:弯应力剪应力5.1.3 模型及边界条件塔吊基础计算采用midas/civil有限元计算软件，钢管桩、塔吊基础梁均采用梁单元。钢管桩在计算的嵌固点位置固接。考虑到灌河水质对钢管桩具有

7、一定的腐蚀性，800X10的钢管桩，模型里按壁厚8mm考虑。图6.2.1塔吊基础有限元模型图5.1.4 计算结果分析各种组合下，计算结果汇总如下:构件工况一工况二工况三工况四钢管桩800X8组合应力(MPa)96.79179.21184.1194.37轴应力(MPa)61.7747.8451.6366.28-4-灌河大桥塔吊基础计算书反力（kN）1229.6(410.8)952.3(38.3)1027.8(113.8)1319.4(500.6)塔吊基础2HN800X300组合应力（MPa）119.85125.01140.92138.82剪应力（MPa）94.9784.3593.29105.61

8、注：反力（）中为钢管桩的拔力，各构件强度均满足强度要求各工况下塔吊基础各构件变形计算结果如下：义形工况一（mm）工况二（mm）工况三（mm）工况四（mm）竖向3.603.313.253.53横向1.667.757.921.875.2各构件稳定性计算对于钢管桩，工况三下，最不利内力组合N=1028kN,M=602kN?m计算长度取l=6m,K=u=43,属于b类截面i查表得：x-0.887No=+解xMx馥ArWix(1-0.8N/N'ex)<fx截面塑性发展系数，取1.0NEx欧拉临界力，1mx等效弯夕!系数，取1.0Nex=t2EA/（1.1；）=24811kN_JN-mxMx

9、队AxW1x(1-0.8NNex)=177.23MPa<f=215MPa构件的稳定性满足要求。5.3桩基承载力计算5.3.1 单根桩需最大承载力塔吊基础0800X10mm钢管桩，在工况四下最大竖向力设计值P=1319.4kN,拔力设计值P=500.6kN（竖向极限承载力标准值P=946.5Kn,拔力标准值P=353.5kN）。-5-灌河大桥塔吊基础计算书5.3.2 钢管桩入土深度验算根据建筑桩基技术规范钢管桩的单桩垂直承载力特征值应按下式计算:Uqsikli.，11PqpkAp式中：Ra单桩垂直极限承载力标准值（kN）;K安全系数，取K=2.0;u桩身截面周长（m）；qsik单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值（kPa）;li桩身穿过第i层土的长度（m）；九p桩端闭塞效应系数，qpk单桩极限桩端阻力标准值（kPa）,取灌河勘测孔位NZK-0碗质情况参考计算，设计桩长取30m桩底标高-25.8m,入泥约25mQuk=u"qsiklipqpkAp=2064kNRa=久=1032kN946.5kN2钢管桩单桩竖向承载力满足要求。根据港口工程桩基规范钢管桩的单桩抗拔承载力设计值应按下式计算:1.Td=(U'iqjGcosa)R式中：Td单桩抗拔承载力设计值（