塔吊格构式基础计算书
塔吊计算书
QTZ80塔吊格构基础设计计算书基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号:QTZ80;塔吊自重Gt:490kN;最大起重荷载Q:60kN;塔吊起升高度H:40.50m;塔身宽度B: 1.6m;2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo:5.9m;格构柱缀件类型:缀板;格构柱缀件节间长度a1:0.6m;格构柱分肢材料类型:L160x14;格构柱基础缀件节间长度a2:0.6m;格构柱钢板缀件参数:宽420mm,厚10mm;格构柱截面宽度b1:0.50m;格构柱基础缀件材料类型:L160x14;3、基础参数桩中心距a:2.8m;桩直径d:0.9m;桩入土深度l:18.5m;桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩;桩混凝土等级:C30;桩钢筋型号:HRB400;桩钢筋直径:25mm;承台宽度Bc:4.6m;承台厚度h:1.35m;承台混凝土等级为:C35;承台钢筋等级:HRB400;承台钢筋直径:25;承台保护层厚度:100mm;承台箍筋间距:200mm;4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别:B类田野乡村;风荷载高度变化系数:2.09;主弦杆材料:角钢/方钢;主弦杆宽度c:140mm;非工作状态:所处城市:福建莆田市,基本风压ω0:0.70 kN/m2;额定起重力矩Me:800kN·m;基础所受水平力P:74kN;塔吊倾覆力矩M:1712kN·m;工作状态:所处城市:福建莆田市,基本风压ω0:0.7 kN/m2,额定起重力矩Me:800kN·m;基础所受水平力P:18.9kN;塔吊倾覆力矩M:1718kN·m;非工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算承台自重:G c=25×Bc×Bc×h=25×4.60×4.60×1.35=714.15kN;作用在基础上的垂直力:F k=Gt+Gc=490.00+714.15=1204.15kN;2、塔吊倾覆力矩总的最大弯矩值M kmax=1712.00kN·m;3、塔吊水平力计算挡风系数计算:φ = (3B+2b+(4B2+b2)1/2)c/Bb挡风系数Φ=0.46;水平力:V k=ω×B×H×Φ+P=0.70×1.60×40.50×0.46+74.00=94.87kN;4、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力:F k=1204.15kN;M kmax=1712.00kN·m;V k=94.87kN;图中x轴的方向是随时变化的,计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。
塔吊格构式基础计算书讲解
塔吊格构式基础计算书宁波市江北区投资创业中心门户区长兴路以南3-4、3-5地块工程;工程建设地点:宁波市江北区投资创业中心门户区长兴路以南;属于框剪结构;地上25层;地下2层;建筑高度:99m;标准层层高:4m ;总建筑面积:47422.19平方米;总工期:936天。
本工程由欣捷投资控股集团有限公司投资建设,浙江省高专建筑设计研究院有限公司设计,浙江华展工程研究设计院有限公司地质勘察,宁波市天正工程咨询有限公司监理,欣捷建设有限公司组织施工;由周云晖担任项目经理,担任技术负责人。
本计算书主要依据本工程地质勘察报告,塔吊使用说明书、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《钢结构设计手册》(第三版)、《建筑结构静力计算手册》(第二版)、《结构荷载规范》(GB5009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)等编制。
基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号:QTZ63;标准节长度b:2.5m;塔吊自重Gt:450.8kN;塔吊地脚螺栓性能等级:普通8.8级;最大起重荷载Q:60kN;塔吊地脚螺栓的直径d:30mm;塔吊起升高度H:101m;塔吊地脚螺栓数目n:12个;塔身宽度B: 2.5m;2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo:7m;格构柱缀件类型:缀条;格构柱缀件节间长度a1:0.5m;格构柱分肢材料类型:L140x10;格构柱基础缀件节间长度a2:1.9m;格构柱钢板缀件参数:宽400mm,厚400mm;格构柱截面宽度b1:0.45m;格构柱基础缀件材料类型:L70x6;3、基础参数桩中心距a:3m;桩直径d:0.8m;桩入土深度l:25m;桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩;桩混凝土等级:C30;桩钢筋型号:HRB335;桩钢筋直径:18mm;承台宽度Bc:5m;承台厚度h:1.3m;承台混凝土等级为:C35;承台钢筋等级:HRB335;承台钢筋直径:20;承台保护层厚度:50mm;承台箍筋间距:250mm;4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别:B类田野乡村;风荷载高度变化系数:2.38;主弦杆材料:角钢/方钢;主弦杆宽度c:250mm;工作状态:所处城市浙江宁波市,基本风压ω0:0.5 kN/m2,额定起重力矩Me:630kN·m;基础所受水平力P:30kN;塔吊倾覆力矩M:939.9kN·m;工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算承台自重:G c=25×Bc×Bc×h×1.2=25×5.00×5.00×1.30×1.2=975.00kN作用在基础上的垂直力:N=1.2×(Gt+Gc+Q)=1.2×(450.80+975.00+60.00)=1782.96kN2、塔吊倾覆力矩总的最大弯矩值M max=939.90kN·m3、塔吊水平力计算挡风系数计算:φ = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)挡风系数Φ=0.72水平力:V=1.2×(ω×B×H×Φ+P)=1.2×(0.50×2.50×101.00×0.72+30.00)=145.63kN4、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力:N=1782.96kNM max=939.90kN·mV=145.63kN图中x轴的方向是随时变化的,计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。
格构柱式塔吊基础施工方案及计算书
格构柱式塔吊基础施工方案及计算书在现代建筑工程领域中,格构柱式塔吊是一种常见的起重设备,广泛应用于高层建筑、桥梁和其他工程施工现场。
塔吊的安全稳定性和施工效率直接取决于其基础的设计和施工质量。
本文将详细介绍格构柱式塔吊基础的施工方案和计算书。
1. 施工方案1.1 基础设计要求•根据塔吊的型号和荷载要求确定基础的尺寸和承载力。
•采用钢筋混凝土基础,保证基础的稳定性和耐久性。
•考虑周边环境条件和地质情况,采取相应的加固措施。
1.2 施工流程1.地面准备:清理施工现场,确保基础施工区域平整干净。
2.基础桩位布置:根据设计要求在地面进行基础桩位的标定和布置。
3.打桩施工:使用振动锤或钻孔机进行桩基打桩,保证桩的垂直性和承载能力。
4.混凝土浇筑:在桩基上进行钢筋绑扎和混凝土浇筑,确保基础的强度和稳定性。
5.基础养护:进行基础的养护工作,保证混凝土的强度和耐久性。
1.3 安全措施•施工现场应设置明显的安全警示标识,保证施工人员和周边人员的安全。
•严格按照相关规范和标准进行施工,确保施工质量和安全。
2. 计算书2.1 基础尺寸计算•根据塔吊的荷载要求和地质条件,计算基础的尺寸和承载能力。
•考虑基础的受力情况和影响因素,确定合理的基础尺寸。
2.2 混凝土配筋计算•根据基础的荷载和尺寸,计算混凝土的配筋方案和数量。
•确保混凝土的强度和承载能力满足设计要求。
2.3 基础桩承载力计算•根据基础桩的型号和地质条件,计算桩的承载能力和稳定性。
•确保基础桩的承载能力符合设计要求,保证基础的安全性。
通过本文详细介绍格构柱式塔吊基础施工方案和计算书,可以为塔吊基础的设计和施工提供详实参考,保障施工的安全和质量。
塔吊基础计算书
塔吊基础方案一、塔吊基础选择铺设混凝土基础的地基应能承受0.2MPa的压力,本工程强风化砂岩加泥层的承载力达0.25MPa,满足塔吊基础对地基承载力的要求,且该土层也是建筑物基础所在土层,以该土层作塔吊基础的持力层,既能满足塔吊使用要求,也不会有基坑开挖时引起塔吊基础变形的问题。
因塔吊基础上表面在自然地面以下,为保证基础上表面处不积水,将场地排水沟与塔吊基础相连通。
沿塔吊基础四周砖砌300×500排水沟,与场地排水沟相连并及时排除,确保塔吊基础不积水。
塔吊基础配筋及预埋件等均按使用说明书。
二、QTZ63塔吊基础计算书(一)参数信息塔吊型号:QTZ63,自重(包括压重)F1=450.80kN,最大起重荷载F2=60.00kN,塔吊倾覆力距M=630.00kN.m,塔吊起重高度=70.00m,塔身宽度B=1.50m,混凝土强度等级:C35,基础埋深D=0.2m,基础最小厚度h=1.5m,基础最小宽度Bc=5.00m。
(二)基础最小尺寸计算基础的最小厚度取:H=1.5m基础的最小宽度取:Bc=5.00m(三)塔吊基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:当不考虑附着时的基础设计值计算公式:当考虑附着时的基础设计值计算公式:当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:式中 F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=1.2×510.8=612.96kN;G──基础自重与基础上面的土的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc ×Bc×D) =1245kN;Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.00m;W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3;M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1.4×630.00=882.00kN.m;a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:a=5.00/2-882.00/(612.96+1245)=1.93m。
塔吊基础计算书
一、编制依据(1)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)(2)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)(3)广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)(4)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)(5)北居项目一期《岩土工程勘测报告》(6)本塔吊出厂说明书二、工程概况本工程位于佛山市顺德区北滘镇城区小学旁。
整个工程有地上25层住宅用房分为1#2#、3#4#、5#6#共3栋,首层商铺,13#二层会所;地下部分一层。
首层层高5m,其余各层层高为3m。
建筑面积:地下室20486.9m2,地上建筑面积66906.62 m2。
建筑总高84.2m。
本工程建筑结构安全等级为二级,设计使用年限为50年,建筑耐火等级为二级,抗震设防类别为乙类,抗震设防烈度为7度,现浇钢筋混凝土剪力墙结构。
砌体材料采用加气混凝土砌块。
为了加快施工进度,本工程分别选用三台60m臂长的塔吊。
自编号1#、2#、2#塔吊型号为业豪QTZ80(6010)型。
最大自由高度41.5m,计划最大装机高度97m。
塔吊位于第1、2栋及3、4栋主体北侧5、6栋南侧附近。
(详见塔吊基础平面布置图)。
三、塔吊基本数据12、根据本工程《岩土工程勘察报告》,选取距离塔吊安装位置较近的钻孔ZK134作为计算依据。
(1)ZK134由上至下分层描述如下:②-3细砂:分层厚度12.3m;桩侧摩阻力特征值q sia=24 kPa;②-4淤泥:分层厚度3.80m;桩侧摩阻力特征值q sia=14 kPa;②-5细砂:分层厚度1.90m;桩侧摩阻力特征值q sia=24 kPa;④-2强风化泥质粉砂岩:分层厚度5.00m;桩侧摩阻力特征值q sia=160 kPa;桩端阻力特征值q pa=4000kPa四、塔吊基础设计塔吊基础选用本工程桩基础正在使用的预应力混凝土管桩四根,形成四桩承台,工程桩PHC-(A)400(95),设计单桩承载力特征值1400KN,要求桩端进入④-2强风化泥质粉砂岩不少于1.5m 。
塔吊格构式基础计算书
塔吊格构式基础计算书塔吊格构式基础计算书本计算书主要依据本工程地质勘察报告,塔吊使用说明书、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《钢结构设计手册》(第三版)、《建筑结构静力计算手册》(第二版)、《结构荷载规范》(GB5009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)等编制。
基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号:红旗II-16;标准节长度b:2.8m;塔吊自重Gt:127.4kN;塔吊地脚螺栓性能等级:普通5.6级;最大起重荷载Q:20kN;塔吊地脚螺栓的直径d:18mm;塔吊起升高度H:28.3m;塔吊地脚螺栓数目n:8个;塔身宽度B: 1m;2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo:5m;格构柱缀件类型:缀板;:0.6m;格构柱分肢材料类型:L80x8;格构柱缀件节间长度a1格构柱基础缀件节间长度a:1.8m;格构柱钢板缀件参数:宽450mm,厚200mm;2:0.5m;格构柱基础缀件材料类型:L45x5;格构柱截面宽度b13、基础参数桩中心距a:2m;桩直径d:1m;桩入土深度l:10m;桩型与工艺:泥浆护壁灌注桩;桩混凝土等级:C30;桩钢筋型号:HRB335;桩钢筋直径:12mm;承台宽度Bc:4m;承台厚度h:1.2m;承台混凝土等级为:C35;承台钢筋等级:HRB335;承台钢筋直径:14;承台保护层厚度:50mm;承台箍筋间距:250mm;4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别:C类有密集建筑群的城市郊区;风荷载高度变化系数:1.166;主弦杆材料:圆钢;主弦杆宽度c:120mm;非工作状态:所处城市北京,基本风压W=0.45 kN/m2;额定起重力矩Me:160kN·m;基础所受水平力P:20kN;塔吊倾覆力矩M:287.0kN·m;工作状态:=0.45 kN/m2,所处城市北京,基本风压W额定起重力矩Me:160kN·m;基础所受水平力P:20kN;塔吊倾覆力矩M:287.0kN·m;非工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算=25×Bc×Bc×h×1.2=25×4.00×4.00×1.20×1.2=576.00kN承台自重:Gc作用在基础上的垂直力:N=Gt+Gc=127.40+576.00=703.40kN2、塔吊风荷载计算=0.45kN/m2;地处北京,基本风压为ω挡风系数计算:φ = [3B+2b+(4B2+b2)1/2]c / Bb挡风系数Φφ=0.52=1.36体型系数μs查表得:荷载高度变化系数μ=1.166;z高度z处的风振系数取:β=1.0;z所以风荷载设计值为:ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.36×1.17×0.45=0.50kN/m2;3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:M ω=ω×φ×B×H×H×0.5=0.50×0.516×1.00×28.30×28.30×0.5=103.04kN·m; 总的最大弯矩值:M max =M e +M ω+P ×h=160+103.04+20×1.2=287.04kN·m;4、塔吊水平力计算水平力:V=ω×B×H×Φ+P=0.50×1.00×28.30×0.516+20=27.28kN5、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力:N=703.40kN M max =287.04kN ·m V=27.28kN图中x 轴的方向是随时变化的,计算时应按照倾覆力矩Mmax 最不利方向进行验算。
塔吊基础计算书
CG5512塔吊基础计算书目录1.工程概况 (3)2.塔吊基础构造 (3)3.塔吊基础设计 (4)3.1设计规范 (4)3.2设计荷载 (4)4.结构计算 (5)4.1工作工况 (5)4.1.1荷载数据 (5)4.1.2荷载标准组合下的地基反力 (5)4.1.3荷载基本组合下的地基反力 (5)4.1.4地基承载验算 (5)4.1.5基础抗冲切验算 (6)4.1.6基础抗剪验算 (7)4.1.7基础局部受压验算 (8)4.2非工作工况 (8)4.2.1荷载数据 (8)4.2.2荷载标准组合下的地基反力 (9)4.2.3荷载基本组合下的地基反力 (9)4.2.4地基承载验算 (9)4.2.5基础抗冲切验算 (9)4.2.6基础抗剪验算 (10)4.2.7基础局部受压验算 (12)4.3塔吊基础抗倾覆验算 (12)5.结论 (13)CG5512塔吊基础计算书1.工程概况(略)2.塔吊基础构造塔吊采用CGT5512附着式塔式起重机,工作臂长40米,最大起重量6吨,最大起重力矩为800千牛米。
扶墙设置一道。
塔吊基础采用C30钢筋混凝土基础,基础平面尺寸为6mX6m,基础深度为1.5m。
地基承载力不小于200Kpa。
图1. 塔吊基础构造图3.塔吊基础设计3.1设计规范《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113.2设计荷载工作工况:塔机自重标准值Fk1:449kN;起重荷载标准值Fqk(kN):60 kN;竖向荷载标准值Fk:509 kN;水平荷载标准值Fvk:31 kN;倾覆力矩标准值Mk:1039 kN·m。
非工作工况:竖向荷载标准值Fk:449 kN;水平荷载标准值Fvk:71 kN;倾覆力矩标准值Mk:1668 kN·m。
3.2.2.钢筋混凝土容重: 25KN/m34.结构计算4.1工作工况4.1.1荷载数据(1)作用在基础底部中心的荷载基础自重及上部土重标准值: G k = γm×b×l×d = 20.00×6.00×6.00×1.50 = 1080.00kN 基础自重及上部土重设计值: G = 1.35×G k = 1.35×1080.00= 1458.00kN(2)作用在基础底部的荷载标准组合荷载:F k = 509.00kNM kx = -662.30kN.mM ky = 46.50kN.m(3)作用在基础底部的荷载基本组合荷载:F = 687.15kNM x = -894.11kN.mM y = 62.77kN.m4.1.2荷载标准组合下的地基反力基础底面面积: A = b×l = 6.00×6.00=36.00m2荷载在X方向和Y方向都存在偏心基底最小反力标准值:p kmin = F k + G kA-|M kx|W x-|M ky|W y=509.00 + 1080.0036.00-662.3036.00-46.5036.00= 24.45kPa>0kPa 基底最大反力标准值:p kmax = F k + G kA+|M kx|W x+|M ky|W y=509.00 + 1080.0036.00+662.3036.00+46.5036.00= 63.83kPa4.1.3荷载基本组合下的地基反力荷载在X方向和Y方向都存在偏心基底最小反力设计值:p min = F + GA-|M x|W x-|M y|W y=687.15 + 1458.0036.00-894.1136.00-62.7736.00= 33.01kPa>0kPa 基底最大反力设计值:p max = F + GA+|M x|W x+|M y|W y=687.15 + 1458.0036.00+894.1136.00+62.7736.00= 86.17kP4.1.4地基承载验算修正后的地基承载力特征值: f a = 228.00kPa基底平均反力标准值: p k=44.14 kPa≤ f a=228.00kPa,满足要求基底最大反力标准值: p kmax=63.83kPa≤ 1.2f a=1.2×228.00=273.60kPa,满足要求4.1.5基础抗冲切验算(1)冲切验算公式按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)下列公式验算:F l≤ 0.7βhp f t a m h0(8.2.8-1)αm = (a t+a b)/2 (8.2.8-2)F l = p j A l(8.2.8-3)冲切力F1根据作用在基底净反力设计值求得,计算时pj取基底最大净反力对于多工况,冲切力为F1为各工况中的最大值验算柱对冲切时,对冲切锥体的每一侧面均按上述公式计算抗冲切力。
塔吊基础计算书
塔吊基础计算书一、塔吊基本参数(按起重臂下自由高度40m计算)1.塔帽、驾驶室、转盘等合计:G1=90KN2.起重臂重合计:G2=75KN3.平衡臂重合计:G3=60KN4.配重合计:G4=120KN5.标准节14节合计:G5=168KN6.起重量1.3—6吨:即Q1=13—60KN7.起升速度:V=1m/秒8.起重机旋转速度:n=0.6r/min9.制动时间:按0.2秒计算10.起重机倾斜按3‰考虑11.Q2 基础自重:5*5*1.35*2450kg*10=827kN12.根据建设单位提供的地质勘察报告地基承载力满足要求二、工作状态下稳定性验算:(倾覆点O1)1、起重机重力矩M1=G4*16.5+G3*9.5+(G1+G5)*2.5-G2*20=120*16.5+60*9.5+(90+168)*2.5+960*2.5-75*20=4095KN.m2、起重力矩M2=870KN.m3、工作力矩M3=M2V/gt=870*1/(900-40*0.62)=770KN.m4、旋转力矩M4=M2n2h/(900-Hn2)=870*0.62*40/(900-40*0.62)=14.14KN.m5、风压力矩M5=10.2*20+5*40=404KN.m6、倾斜力矩M6=(G1+G2+G3+G4+G5+Q2)*3‰*∑G/(Q2+∑G)*40=(90+75+60+120+168+827)*3‰*513/(827+513)*40=61.56KN.m K=(M1-M3-M4-M5-M6)/M2=(4095-770-14.1-404-61.56)/870=3.27>1.15 稳定三、工作状态(倾覆点Q2)1、M=(G1+G5+Q2)*2.5+G2*25-G3*4.5-G4*11.5=2937.5KN.m2、其余同第二节K=(M-M3-M4-M5-M6)/M2=(2937.5-637-14.14-404-61.56)/870=2.09>1.15 稳定四、非工作状态(倾覆点O2)1.M1=2850—2937.5KN.m 取M1=2850KN.m(最低高度)2.M5按0.6KN/m2计算:N1=40.8KN M5=40.8*14.14=576.9KN.m3.M6=61.56KN.m4.K=M1/(M5+M6)=2850/(576.9+61.56)=4.46>1.15 稳定。
1塔吊基础计算书
1#塔吊基础计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
.参数信息塔机自重标准值:Fkl=548. 80kN 塔吊最大起重力矩:M=2200kN ∙ m 塔吊计算高度:H=40m桩身混凝土等级:C35 保护层厚度:H=50mπι 承台厚度:Hc=l. 3m 承台钢筋级别:HRB400桩直径:d=0. 7m桩钢筋级别:HRB400桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩二.荷载计算1)塔机自重标准值F kl =548. 8kN2)基础以及覆土自重标准值G k =4. 4×4.4×1. 30×25=629. 2kN承台受浮力:F lk =4. 4×4. 4×15. 69× 10=3037. 584kN塔吊型号:TC5613 起重荷载标准值:Fqk=80.塔身宽度:B=l ∙6m 承台混凝土等级:C35 矩形承台边长:H=4. 4m 承台箍筋间距:S=400mm 承台顶面埋深:D=0∙ 0m桩间距:a=3m 桩入土深度:33m 计算简图如下:1. 自重荷载及起重荷载3)起重荷载标准值F qk=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∕∏]2)W k=0. 8×1. 59×1. 95×1. 2×0. 2=0. 60kN∕m2q sk=l. 2×0. 60×0. 35×1.6=0. 40kN∕mb.塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=O. 40X40. 00=16. 00kNc∙基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0∙ 5F vk2)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)W k=0. 8×1. 62×1. 95×1. 2×0. 35=1. 06kN∕m2 q sk=1.2×l. 06×0. 35×1. 60=0. 71kN∕mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=Qsk×H=O. 71×40. 00=28. 53kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Ms『0. 5F vk3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M k三.桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+G1<)∕n=(548∙ 8+629. 20)/4=294. 50kNQk max=(F k÷G k)∕n÷(M k÷F vk×h)∕L= (548. 8+629. 2)/4+(370. 62+28. 53×1. 30)/4. 24=390. 61kN Qk m in=(Fk÷G k-F lk)∕n-(M k÷F vk×h)∕L= (548. 8+629. 2-3037. 584)/4-(370. 62+28. 53×1. 30)/4. 24=-561. 01kN工作状态下:Qk= (Fk÷θk÷F q k) ∕n=(548. 8+629. 20+80)/4=314. 50kNQkmaχ= (F k+G k+F qk) / n+ (M k+F vk× h)∕L= (548. 8+629. 2+80)/4+(2068. 03+16. 00×l. 30)/4. 24=806. 92kN Qkmin= (Fk÷G k÷F qk-F lk)∕n-(M k÷F vk× h)∕L= (548. 8+629. 2+80-3037. 584)/4-(2068. 03÷16. 00×l. 30)/4. 24=-937. 31kN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N i=l. 35× (F k+F qk)∕n+l. 35× (M k+F vk×h)∕L=1. 35X (548. 8+80)/4+1. 35X (2068. 03+16. 00X1. 30)/4. 24=876. 98kN最大拔力N i=l. 35× (F k+F qk)∕n-l. 35× (M k+F vk×h)∕L=1.35× (548. 8+80)/4-1. 35X (2068. 03+16. 00X1. 30)/4. 24=-452. 54kN非工作状态下:最大压力N i=l. 35×F k∕n+l. 35× (M k+F vk×h)/L=1.35×548. 8/4+1. 35× (370. 62+28. 53X1. 30)/4. 24=314. 97kN2.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M X= Σ‰ %其中M x, M yl——计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN. m);x i, y i——单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);N i——不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
10#塔吊(格构柱)计算书
10塔吊(格构柱)计算书计算依据:1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、塔机属性塔机型号QTZ80(浙江建机)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40塔机独立状态的计算高度H(m) 43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m) 1.6二、塔机荷载1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值F k1(kN) 357起重荷载标准值F qk(kN) 36.2竖向荷载标准值F k(kN) 393.2水平荷载标准值F vk(kN) 14.1倾覆力矩标准值M k(kN·m) 1029.6非工作状态竖向荷载标准值F k'(kN) 357水平荷载标准值F vk'(kN) 56.8倾覆力矩标准值M k'(kN·m) 1193.92、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN) 1.35F k1=1.35×357=481.95起重荷载设计值F Q(kN) 1.35F Qk=1.35×36.2=48.87竖向荷载设计值F(kN) 481.95+48.87=530.82水平荷载设计值F v(kN) 1.35F vk=1.35×14.1=19.035倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.35M k=1.35×1029.6=1389.96非工作状态竖向荷载设计值F'(kN) 1.35F k'=1.35×357=481.95水平荷载设计值F v'(kN) 1.35F vk'=1.35×56.8=76.68倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.35M k=1.35×1193.9=1611.765三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n 4 承台高度h(m) 1.3 承台长l(m) 4.4 承台宽b(m) 4.4 承台长向桩心距a l(m) 2.6 承台宽向桩心距a b(m) 2.6 桩直径d(m) 0.8 桩间侧阻力折减系数ψ0.8 承台参数承台混凝土等级C35 承台混凝土自重γC(kN/m3) 25 承台上部覆土厚度h'(m) 0 承台上部覆土的重度γ'(kN/m3) 19承台混凝土保护层厚度δ(mm)50 配置暗梁否格构式钢柱总重G p2(kN) 20 承台底标高(m) -4基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值:G k=bl(hγc+h'γ')=4.4×4.4×(1.3×25+0×19)=629.2kN承台及其上土的自重荷载设计值:G=1.35G k=1.35×629.2=849.42kN桩对角线距离:L=(a b2+a l2)0.5=(2.62+2.62)0.5=3.677m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下:Q k=(F k+G k+G p2)/n=(357+629.2+20)/4=251.55kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:Q kmax=(F k+G k+G p2)/n+(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L=(357+629.2+20)/4+(1193.9+56.8×(1.3+9-3-1.3/2))/3.677=678.974kNQ kmin=(F k+G k+G p2)/n-(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L=(357+629.2+20)/4-(1193.9+56.8×(1.3+9-3-1.3/2))/3.677=-175.874kN2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:Q max=(F+G+1.35×G p2)/n+(M+F v(H0-h r+h/2))/L=(481.95+849.42+1.35×20)/4+(1611.765+76.68×(1.3+9-3-1.3/2))/3.677=916.615kN Q min=(F+G+1.35×G p2)/n-(M+F v(H0-h r+h/2))/L=(481.95+849.42+1.35×20)/4-(1611.765+76.68×(1.3+9-3-1.3/2))/3.677=-237.43kN四、格构柱计算格构柱参数格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm) 460格构式钢柱长度H0(m) 9 缀板间净距l01(mm) 310格构柱伸入灌注桩的锚固长度h r(m) 3格构柱分肢参数格构柱分肢材料L140X12 分肢材料截面积A0(cm2) 32.51分肢对最小刚度轴的回转半径i y0(cm) 2.77 格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)603.68分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm) 3.9 分肢材料屈服强度f y(N/mm2) 235 分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料424×300×20 格构式钢柱缀件截面积A1x'(mm2) 6000缀件钢板抗弯强度设计值f(N/mm 2) 215缀件钢板抗剪强度设计值τ(N/mm 2)125焊缝参数角焊缝焊脚尺寸h f (mm) 10 焊缝计算长度l f (mm)544焊缝强度设计值f tw (N/mm 2)1601、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对X 、Y 轴惯性矩:I=4[I 0+A 0(a/2-Z 0)2]=4×[603.68+32.51×(46.00/2-3.90)2]=49854.612cm 4整个构件长细比:λx =λy =H 0/(I/(4A 0))0.5=900/(49854.612/(4×32.51))0.5=45.965 分肢长细比:λ1=l 01/i y0=31.00/2.77=11.191分肢毛截面积之和:A=4A 0=4×32.51×102=13004mm 2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比:λ0max =(λx 2+λ12)0.5=(45.9652+11.1912)0.5=47.308λ0max =47.308≤[λ]=150 满足要求!2、格构式钢柱分肢的长细比验算λ1=11.191≤min(0.5λ0max ,40)=min(0.5×50,40)=25 满足要求!3、格构式钢柱受压稳定性验算 λ0max (f y /235)0.5=50×(235/235)0.5=50查表《钢结构设计规范》GB50017附录C :b 类截面轴心受压构件的稳定系数:φ=0.856Q max /(φA)=916.615×103/(0.856×13004)=82.345N/mm 2≤f=215N/mm 2 满足要求! 4、缀件验算缀件所受剪力:V=Af(f y /235)0.5/85=13004×215×10-3×(235/235)0.5/85=32.892kN格构柱相邻缀板轴线距离:l1=l01+30=31.00+30=61cm作用在一侧缀板上的弯矩:M0=Vl1/4=32.892×0.61/4=5.016kN·m分肢型钢形心轴之间距离:b1=a-2Z0=0.46-2×0.039=0.382m作用在一侧缀板上的剪力:V0=Vl1/(2·b1)=32.892×0.61/(2×0.382)=26.262kNσ= M0/(bh2/6)=5.016×106/(20×3002/6)=16.72N/mm2≤f=215N/mm2满足要求!τ=3V0/(2bh)=3×26.262×103/(2×20×300)=6.566N/mm2≤τ=125N/mm2满足要求!角焊缝面积:A f=0.7h f l f=0.8×10×544=3808mm2角焊缝截面抵抗矩:W f=0.7h f l f2/6=0.7×10×5442/6=345259mm3垂直于角焊缝长度方向应力:σf=M0/W f=5.016×106/345259=15N/mm2平行于角焊缝长度方向剪应力:τf=V0/A f=26.262×103/3808=7N/mm2((σf /1.22)2+τf2)0.5=((15/1.22)2+72)0.5=14N/mm2≤f tw=160N/mm2满足要求!根据缀板的构造要求缀板高度:300mm≥2/3 b1=2/3×0.382×1000=255mm满足要求!缀板厚度:20mm≥max[1/40b1,6]= max[1/40×0.382×1000,6]=10mm满足要求!缀板间距:l1=610mm≤2b1=2×0.382×1000=764mm满足要求!线刚度:∑缀板/分肢=4×20×3003/(12×(460-2×39))/(603.68×104/610)=47.614≥6满足要求!五、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C35 桩基成桩工艺系数ψC0.75桩混凝土自重γz(kN/m3) 25 桩混凝土保护层厚度б(mm)35桩底标高(m) -28桩有效长度l t(m) 18.65桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB400 12Φ16地基属性地下水位至地表的距离hz(m) 1.33 自然地面标高(m) 0.15是否考虑承台效应否土名称土层厚度l i(m)侧阻力特征值q sia(kPa) 端阻力特征值q pa(kPa)抗拔系数承载力特征值f ak(kPa)杂填土7.6 0 0 0.1 -淤泥质粉质粘土 2.8 10 0 0.6 -粘土 4 65 0 0.75 -粉土黏土夹粉土 2.4 45 0 0.7 -粉土夹粉砂10.9 65 1000 0.6 -粉质粘土夹粉土 3.3 60 0.75 0.6 -粉砂8.5 80 1100 0.75 - 考虑基坑开挖后,格构柱段外露,不存在侧阻力,此时为最不利状态1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长:u=πd=3.14×0.8=2.513m桩端面积:A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2R a=ψuΣq sia·l i+q pa·A p=0.8×2.513×(0.9×10+4×65+2.4×45+10.9×65+0.45×60)+0.75×0.503=2237.191kNQ k=251.55kN≤R a=2237.191kNQ kmax=678.974kN≤1.2R a=1.2×2237.191=2684.629kN满足要求!2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-175.874kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:Q k'=175.874kN桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算,桩身的重力标准值:G p=l t A p(γz-10)=18.65×0.503×(25-10)=140.618kNR a'=ψuΣλi q sia l i+G p=0.8×2.513×(0.6×0.9×10+0.75×4×65+0.7×2.4×45+0.6×10.9×65+0.6×0.45×60)+140.618=1582.835kNQ k'=175.874kN≤R a'=1582.835kN满足要求!3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积:A s=nπd2/4=12×3.142×162/4=2413mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:Q=Q max=916.615kNψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×17×0.503×106 + 0.9×(360×2412.743))×10-3=7164.339kN Q=916.615kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=7164.339kN满足要求!(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:Q'=-Q min=237.43kNf y A S=360×2412.743×10-3=868.588kNQ'=237.43kN≤f y A S=868.588kN满足要求!4、桩身构造配筋计算A s/A p×100%=(2412.743/(0.503×106))×100%=0.48%≥0.45%满足要求!六、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 Φ22@150承台底部短向配筋HRB400 Φ22@150承台顶部长向配筋HRB400 Φ22@150承台顶部短向配筋HRB400 Φ22@1501、荷载计算承台有效高度:h0=1300-50-22/2=1239mmM=(Q max+Q min)L/2=(916.615+(-237.43))×3.677/2=1248.666kN·mX方向:M x=Ma b/L=1248.666×2.6/3.677=882.941kN·mY方向:M y=Ma l/L=1248.666×2.6/3.677=882.941kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=481.95/4 + 1611.765/3.677=558.83kN受剪切承载力截面高度影响系数:βhs=(800/1239)1/4=0.896塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:a1b=(a b-B-d)/2=(2.6-1.6-0.8)/2=0.1ma1l=(a l-B-d)/2=(2.6-1.6-0.8)/2=0.1m剪跨比:λb'=a1b/h0=100/1239=0.081,取λb=0.25;λl'= a1l/h0=100/1239=0.081,取λl=0.25;承台剪切系数:αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαb f t bh0=0.896×1.4×1.57×103×4.4×1.239=10741.288kNβhsαl f t lh0=0.896×1.4×1.57×103×4.4×1.239=10741.288kNV=558.83kN≤min(βhsαb f t bh0, βhsαl f t lh0)=10741.288kN满足要求!3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围:B+2h0=1.6+2×1.239=4.078ma b=2.6m≤B+2h0=4.078m,a l=2.6m≤B+2h0=4.078m角桩位于冲切椎体以内,可不进行角桩冲切的承载力验算!4、承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1= M y/(α1f c bh02)=882.941×106/(1.03×16.7×4400×12392)=0.008ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.008)0.5=0.008γS1=1-ζ1/2=1-0.008/2=0.996A S1=M y/(γS1h0f y1)=882.941×106/(0.996×1239×360)=1988mm2最小配筋率:ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 梁底需要配筋:A1=max(A S1, ρbh0)=max(1988,0.002×4400×1239)=10904mm2 承台底长向实际配筋:A S1'=11531mm2≥A1=10904mm2满足要求!(2)、承台底面短向配筋面积αS2= M x/(α2f c bh02)=882.941×106/(1.03×16.7×4400×12392)=0.008ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.008)0.5=0.008γS2=1-ζ2/2=1-0.008/2=0.996A S2=M x/(γS2h0f y1)=882.941×106/(0.996×1239×360)=1988mm2最小配筋率:ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 梁底需要配筋:A2=max(1988, ρlh0)=max(1988,0.002×4400×1239)=10904mm2 承台底短向实际配筋:A S2'=11531mm2≥A2=10904mm2满足要求!(3)、承台顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋:A S3'=11531mm2≥0.5A S1'=0.5×11531=5766mm2满足要求!(4)、承台顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋:A S4'=11531mm2≥0.5A S2'=0.5×11531=5766mm2满足要求!(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
塔吊基础计算书
天然基础计算书123工程;工程建设地点:;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:0m;标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天。
本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)等编制。
一、参数信息塔吊型号:QTZ50,塔吊起升高度H:32.00m,塔身宽度B:1.6m,基础埋深d:4.45m,自重G:357.7kN,基础承台厚度hc:1.35m,最大起重荷载Q:50kN,基础承台宽度Bc:5.50m,混凝土强度等级:C35,钢筋级别:HRB335,基础底面配筋直径:18mm地基承载力特征值f ak:140kPa,基础宽度修正系数ηb:0.15,基础埋深修正系数ηd:1.4,基础底面以下土重度γ:20kN/m3,基础底面以上土加权平均重度γm:20kN/m3。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重:G=357.7kN;塔吊最大起重荷载:Q=50kN;作用于塔吊的竖向力:F k=G+Q=357.7+50=407.7kN;2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:M kmax=1335kN·m;三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算:e=M k/(F k+G k)≤Bc/3式中 e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;M k──作用在基础上的弯矩;F k──作用在基础上的垂直载荷;G k──混凝土基础重力,G k=25×5.5×5.5×1.35=1020.938kN; Bc──为基础的底面宽度;计算得:e=1335/(407.7+1020.938)=0.934m < 5.5/3=1.833m;基础抗倾覆稳定性满足要求!四、地基承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
格构柱式塔吊基础施工方案及计算书
第一章工程概况及现场情况第一节工程概况工程名称:浦东古北御庭工程工程地址:本工程东至万邦都市花园五期、西至沪南公路、南至龙汇路、北至龙阳路建设单位:上海浦东古北置业有限公司设计单位:中国联合工程公司(主体设计)同济大学建筑设计研究院(围护设计)监理单位:上海四海建设工程造价咨询监理有限公司施工单位:浙江宝业建设集团有限公司围护施工单位:上海市机械施工有限公司勘察单位:上海豪斯岩土工程技术有限公司检测单位:上海地矿工程勘察有限公司建筑面积:93293 ㎡(其中地上建筑面积约68865㎡,地下建筑面积:24428 ㎡)结构层次:框剪结构,地下1~2层,地上均为18层。
本工程由6栋高层住宅组成。
其中4#楼、5#楼坐落在中间2层地下车库中,为大底盘双塔结构。
1#、3#、5#、6#楼坐落在中央二层地下车库周边。
中央二层地下车库为桩筏基础,地下室底板厚为0.9米,其余均为桩-梁式筏形基础,底板厚0.4m。
本工程由1~2层地下室、6栋高层组成,具体情况如下:第二节现场情况本工程由于受世博会限制,工期较紧,同时根据地下室的深度情况,先后分二期进行施工,一期区域为地下二层的中央地下车库包括4#、5#楼上上部主体结构,二期区域为中央地下车库周围的仅有地下一层的1#、2#、3#、6#楼。
根据现场平面布置及塔吊的综合利用率,1#与3#楼共用一台塔吊,2#与4#楼共用一台塔吊,5#与6#楼共用一台塔吊。
4#、5#楼位于一期中央地下车库深坑内,深坑开挖深度为-7.8m(标高为-9.10m),2#、6#楼位于二期浅坑内,浅坑开挖深度为-4m,由于先施工一期深坑及4#、5#楼上部结构,2#、6#楼需在世博结束后开工,而塔吊随着4#、5#楼上部结构的施工同步上升,考虑到塔吊的附墙杆设置,因此需将2#与4#楼、5#与6#楼之间共用的两台塔吊安装在深坑内,塔吊基础采用钻孔灌注桩+格构柱+ 承台的型式。
1#、3#楼为同时开工,仅需考虑塔吊的覆盖面积,尽量减少死角,因此该塔吊安装于近3#楼一侧,基础采用钻孔灌注桩+格构柱+承台型式。
塔吊基础计算(格构柱)
塔吊基础计算(格构柱)八、基础验算基础承受的垂直力:P=449KN 基础承受的水平力:H=71KN 基础承受的倾翻力矩:M=1668KN.m(一)、塔吊桩竖向承载力计算:1、单桩桩顶竖向力计算:单桩竖向力设计值按下式计算:Q ik=( P + G )/n ±M/a2式中:Q ik—相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i根桩的竖向力;P—塔吊桩基础承受的垂直力,P=449KN;G—桩承台自重,G=(4.8×4.8×0.4+4.8×4.8×1.3)×25=979.2KN;P+G=449+979.2=1428.2KNn—桩根数,n=4;M—桩基础承受的倾翻力矩,M=1668+71×1.3=1760.3KN.m;a—桩中心距,a=3.2m。
Q ik=1428.2/4±1760.3/3.2×2单桩最大压力:Q压=357.05+389.03=746.08KN单桩最大拔力:Q拔=357.05-389.03=-31.98KN2、桩承载力计算:(1)、单桩竖向承载力特征值按下式计算:R a = q pa A P+u P∑q sia L i式中:R a—单桩竖向承载力特征值;q pa、q sia—桩端阻力,桩侧阻力特征值;A P—桩底端横截面面积;u P—桩身周边长度;L i—第i层岩土层的厚度。
5号塔吊桩:对应的是8-8剖的Z52。
桩顶标高为-6.8m,绝对标高为-1.9m,取有效桩长52m,桩端进入6-1粘土层2.19m。
a=1813.51>746.08KN 满足要求3、承台基础的验算(1)承台弯矩计算Mx1=My1=2×(746.08-979.2/4)×(3.2/1.414)=2268.88KN·m(2)承台截面受力主筋配筋面积As=1.4×2268.88×106/(0.9×1300×310)=8757.7mm2塔吊承台配筋采用22@180双层双向计27根,Ag =10258.38mm 2>As(3)承台截面抗剪切验算实际计算:βfcb0h0+1.25fyAsv h0/(s )=(0.05×16.7×4800×1250+1.25×310×8757.7×1250/180)×103=28576.7KN >>γ0V=1.0×746.08=746.08KN经过计算承台完全可以满足抗剪要求。
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塔吊格构式基础计算书奉化奥特莱斯商业广场项目工程;工程建设地点:奉化市岳林街道,中山东路以北,大城东路以南,东环路以西;属于框剪、框架结构;地上10层;地下1层;建筑高度:46m;标准层层高:0m ;总建筑面积:132685.3平方米;总工期:600天。
本工程由奉化奥特莱斯实业投资有限公司投资建设,宁波市建筑设计研究院设计,宁波市民用建筑设计研究院有限公司地质勘察,奉化市凯远工程咨询有限公司监理,大荣建设集团有限公司组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。
本计算书主要依据本工程地质勘察报告,塔吊使用说明书、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《钢结构设计手册》(第三版)、《建筑结构静力计算手册》(第二版)、《结构荷载规范》(GB5009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)等编制。
基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号:QZT80(ZJ5710);标准节长度b:3m;塔吊自重Gt:446kN;塔吊地脚螺栓性能等级:高强10.9级;最大起重荷载Q:60kN;塔吊地脚螺栓的直径d:30mm;塔吊起升高度H:52m;塔吊地脚螺栓数目n:12个;塔身宽度B: 1.6m;2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo:6m;格构柱缀件类型:缀条;格构柱缀件节间长度a1:0.5m;格构柱分肢材料类型:L125x10;格构柱基础缀件节间长度a2:2m;格构柱钢板缀件参数:宽460mm,厚10mm;格构柱截面宽度b1:0.45m;格构柱基础缀件材料类型:L100x10;3、基础参数桩中心距a:2.6m;桩直径d:0.8m;桩入土深度l:13.55m;桩型与工艺:干作业钻孔灌注桩(d<0.8m);桩混凝土等级:C30;桩钢筋型号:HRB335;桩钢筋直径:16mm;承台宽度Bc:5m;承台厚度h:1.25m;承台混凝土等级为:C30;承台钢筋等级:HRB335;承台钢筋直径:20;承台保护层厚度:50mm;承台箍筋间距:183mm;4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别:C类有密集建筑群的城市郊区;风荷载高度变化系数:1.35;主弦杆材料:角钢/方钢;主弦杆宽度c:250mm;工作状态:所处城市:浙江宁波市,基本风压ω0:0.5 kN/m2,额定起重力矩Me:499kN·m;基础所受水平力P:31kN;塔吊倾覆力矩M:2073.8kN·m;工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算承台自重:G c=25×Bc×Bc×h=25×5.00×5.00×1.25=781.25kN;作用在基础上的垂直力:F k=Gt+Gc+Q=446.00+781.25+60.00=1287.25kN;2、塔吊风荷载计算地处浙江宁波市,基本风压ω0=0.5 kN/m2;挡风系数计算:φ = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)挡风系数Φ=0.79;体型系数μs=1.90;查表得:荷载高度变化系数μz=1.35;高度z处的风振系数取:βz=1.0;所以风荷载设计值为:ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.90×1.35×0.50=0.90kN/m2;3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:Mω=ω×Φ×B×H×H×0.5=0.90×0.79×1.60×52.00×52.00×0.5=1536.05kN·m;总的最大弯矩值:M max=1.4×(M e+Mω+P×h)=1.4×(499.00+1536.05+31.00×1.25)=2073.80kN·m;4、塔吊水平力计算水平力:V k=ω×B×H×Φ+P=0.50×1.60×52.00×0.79+31.00=63.90kN5、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力:F k=1287.25kN;M kmax=2073.80kN·m;V k=63.90kN;图中x轴的方向是随时变化的,计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。
(1)、桩顶竖向力的计算N ik=(F+G)/n±M y y i/Σy j2;式中:n-单桩个数,n=4;F-作用于桩基承台顶面的竖向力标准值;G-桩基承台的自重标准值;M y-承台底面的弯矩标准值;y j-单桩相对承台中心轴的Y方向距离;N ik-单桩桩顶竖向力标准值;经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力:N kmax=F k/4+(M kmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1287.25/4+(2073.80×2.60×2-0.5)/(2×(2.60×2-0.5)2)=885.81kN;最小压力:N kmin=F k/4-(M kmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1287.25/4-(2073.80×2.60×2-0.5)/(2×(2.60×2-0.5)2)=-242.19kN;需要验算桩基础抗拔力。
(2)、桩顶剪力的计算V0=1.2V/4=1.2×63.90/4=19.17kN;二、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力:N v b=n vπd2f v b/4=1×3.14×30.002×310/4=219.13kN;N v=1.2V k/n=1.2×63.90/12=6.39kN<219.13kN;螺栓抗剪强度满足要求。
2、螺栓抗拉验算n1×N t = N min其中:n1-塔吊每一个角上螺栓的数量,n1=n/4;N t-每一颗螺栓所受的力;N t b=πd e2f t b/4=3.14×26.722×500/4=280.29kN;N t=1.2N kmin/n1=1.2×242.19/3.00=96.87kN<280.29kN;螺栓抗拉强度满足要求。
3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算((N v/N v b)2+(N t/N t b)2)1/2≤ 1其中:N v、N t-一个普通螺栓所承受的剪力和拉力;N v b、N t b、N c b-一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值;((N v/N v b)2+(N t/N t b)2)0.5=((6.39/219.13)2+(96.87/280.29)2)0.5=0.35;螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。
三、承台验算1、承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008 )的第5.9.1条。
M x = ∑N i y iM y = ∑N i x i其中 M x,M y-计算截面处XY方向的弯矩设计值;x i,y i-单桩相对承台中心轴的XY方向距离,取(a-B)/2=(2.60-1.60)/2=0.50m;N i1-单桩桩顶竖向力设计值;经过计算得到弯矩设计值:M x=M y=2×0.50×690.50×1.2=828.60kN·m。
2、螺栓粘结力锚固强度计算锚固深度计算公式:h ≥ N/πd[f b]其中 N-锚固力,即作用于螺栓的轴向拉力,N=96.87kN;d-楼板螺栓的直径,d=30mm;[f b]-楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,[f b]=1.43N/mm2;h-楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h ≥96.87×103/(3.14×30.00×1.43)=718.79mm;构造要求:h≥720.00mm;螺栓在混凝土承台中的锚固深度要大于720.00mm。
3、承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
αs= M/(α1f c bh02)δ = 1-(1-2αs)1/2γs = 1-δ/2A s = M/(γs h0f y)式中:αl-系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00 ;f c-混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm2;h o-承台的计算高度h o=1250.00-50.00=1200.00mm;f y-钢筋受拉强度设计值,f y=300N/mm2;经过计算得:αs=828.60×106/(1.000×14.300×5.000×103×(1200.000)2)=0.008;ξ=1-(1-2×0.008)0.5=0.008;γs =1-0.008/2=0.996;A sx =A sy=828.60×106/(0.996×1200.000×300)=2311.001mm2;由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:1250×5000×0.15%=9375mm2;建议配筋值:HRB335钢筋, 20@160。
承台底面单向根数30根。
实际配筋值9426mm2。
4、承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条。
桩对矩形承台的最大剪切力为V=1062.97kN。
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:V≤βhsαf t b0h0其中,b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5000.00mm;λ-计算截面的剪跨比,λ=a/h o,此处,a=(2600.00-1600.00)/2=500.00mm,当λ<0.25时,取λ=0.25;当λ>3时,取λ=3,得λ=0.42;βhs──受剪切承载力截面高度影响系数,当h0<800mm时,取h0=800mm,h0>2000mm时,取h0=2000mm,其间按内插法取值,βhs=(800/1200)1/4=0.904;α──承台剪切系数,α=1.75/(0.417+1)=1.235;h o-承台计算截面处的计算高度,h o=1250.00-50.00=1200.00mm;1062.97kN≤0.9×1.235×1.43×5000×1200/1000=9577.12kN;经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!四、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L125x10A =24.37cm2 i =3.85cm I =361.67cm4 z0 =3.45cm每个格构柱由4根角钢L125x10组成,格构柱力学参数如下:I x1=[I+A×(b1/2-z0)2] ×4=[361.67+24.37×(45.00/2-3.45)2]×4=36822.42cm4;A n1=A×4=24.37×4=97.48cm2;W1=I x1/(b1/2-z0)=36822.42/(45.00/2-3.45)=1932.94cm3;i x1=(I x1/A n1)0.5=(36822.42/97.48)0.5=19.44cm;2、格构柱平面内整体强度N max/A n1=1062.97×103/(97.48×102)=109.05N/mm2<f=300N/mm2;格构柱平面内整体强度满足要求。