塔吊格构柱计算书2

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》（JGJ94－2008）、《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：QTZ70(JL5613)；标准节长度b：2.8m；

塔吊自重Gt：852.6kN；最大起重荷载Q：30kN；

塔吊起升高度H：120m；塔身宽度B: 1.758m；

2、格构柱基本参数

格构柱计算长度lo：12.7m；格构柱缀件类型：缀板；

格构柱缀件节间长度a1：0.4m；格构柱分肢材料类型：L140x14；

格构柱基础缀件节间长度a2：0.4m；格构柱钢板缀件参数:宽360mm，厚14mm；

格构柱截面宽度b1：0.4m；

3、基础参数

桩中心距a：3.9m；桩直径d：0.8m；

桩入土深度l：22m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；

桩混凝土等级：C35；桩钢筋型号：HRB335；

桩钢筋直径：14mm；

承台宽度Bc：5.5m；承台厚度h：1.4m；

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:50mm；

承台箍筋间距：200mm；

4、塔吊计算状态参数

地面粗糙类别：B类城市郊区；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：160mm；

非工作状态：

所处城市：天津市滨海新区，基本风压ω0：0.3 kN/m2；

额定起重力矩Me：0kN·m；基础所受水平力P：80kN；

塔吊倾覆力矩M：1930kN·m；

工作状态：

所处城市：天津市滨海新区，基本风压ω0：0.3 kN/m2，额定起重力矩Me：756kN·m；基础所受水平力P：50kN；

塔吊倾覆力矩M：1720kN·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=2.5×5.50×5.50×1.40×10=1058.75kN；作用在基础上的垂直力：F k=Gt+Gc=852.60+1058.75=1911.35kN；

2、塔吊倾覆力矩

总的最大弯矩值M kmax=1930.00kN·m；

3、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=0.50；

水平力：V k=ω×B×H×Φ+P=0.3×1.758×120.00×0.50+80.00=111.644kN；4、每根格构柱的受力计算

作用于承台顶面的作用力：F k=1911.35kN；

M kmax=1930.00kN·m；

V k=111.644kN；

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）格构柱竖向力的计算

N ik=(F k+G k)/n±M xk x i/Σx j2

式中：n－单桩个数，n=4；

F k－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G k－桩基承台的自重标准值；

M xk－承台底面的弯矩标准值；

x i－单桩相对承台中心轴的X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)=1911.35/4+(1930×3.90×2-0.5)/(2×(3.90×2-0.5)2)=827.8kN；

最小压力：N kmin=F k/4-(M kmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1911.35/4-(1930×3.90×2-0.5)/(2×(3.90×2-0.5)2)=127.8kN；

均受压计算，无抗拔要求。桩基础抗拔满足要求。（2）格构柱顶水平剪力的计算

V0=1.2V k/4=1.2×111.644/4=33.5kN；

二、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 i

M 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=(3.90-1.758)/2=1.071m；

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=2×1.07

·m。

2、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)

ζ = 1-(1-2αs)1/2

γs = 1-ζ/2

A 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16.70N/mm2；

h o－承台的计算高度h o=1400.00-50.00=1350.00mm；

f y－钢筋受拉强度设计值，f y=400N/mm2；

经过计算得：αs=2125.8×106/(1.000×16.700×5.5000×103×(1350.000)2)=0.013；

ξ=1-(1-2×0.013)0.5=0.013；

γs =1-0.013/2=0.994；

A sx =A sy=2125.8×106/(0.994×1250.000×400)=4277mm2；