塔吊基础设计计算
塔吊基础计算
光面钢筋 m 1.5 ~ 3.5N/m
m 2.5 ~ 6.0N/m
1.5 ~ 3.5N/mm 2 2.5 ~ 6.0N/mm 2
23
1036.464
-500.664
2072.929 1666.301 904.779 2571.079 Rk实际>R,符合要求 1542.648 满足要求
0.65% 0.003267
20.000 10.4
30
9.9 0.017 0.044694 0.000675 0.809675
44694395045 67522500
i=(I/A)0.5
λ=H/i f y 2 3 5
λ=H/i f y 2 3 5
最大应力
σ=Ni/Aφ
最大应力
σ=Ni/Aφ 钢构件插入桩深度(不计钢柱顶端阻力)
钢筋和混凝土的粘结应力(光面钢筋取1.5~3.5)
型钢等截面圆钢直径
插入桩长度
h=Ni/(τ×π×d)
型钢上部水平钢板焊接强度验算
焊接强度 塔吊拔力 焊缝长度 焊缝高度,等于6
N/mm2 N/mm2
kN/m2 m m
N/mm2 N mm mm
mm2 KN KN KN N/mm2
颗 mm m㎡ N/mm2 N/mm2
12
42535.38462
153.9904
42689.37502
204528
计算值
60.0 9.3 1.6 20.0 587.0 60.0 186.0 348.0 1242.0 72.0 -9.05 2.0 0.80 1.600
C12槽钢 塔吊水平力引起剪力 扭矩引起的剪力 水平力和扭矩组合作用剪力 槽钢抗剪强度
塔吊桩基础计算范文
塔吊桩基础计算范文
一、桩基数量的确定:
确定桩基数量需要根据塔吊的重量和地基承载能力进行计算。
通常情
况下,桩基数量可根据以下公式进行计算:
N=W/P
其中,N为桩基数量,W为塔吊的总重量,P为单根桩基的承载力。
这样可以保证单根桩基能够承受足够的力量。
二、桩基直径的确定:
桩基直径的确定需要结合地基的土壤类型、承载能力以及塔吊的重量
等多种因素进行考虑。
对于土壤承载能力较强的情况下,一般可以采用较
小的桩径;相反,对于土壤承载能力较弱的情况下,需要采用较大的桩径。
根据经验公式和试验结果,可以制定合理的桩径范围。
三、桩基深度的确定:
桩基深度的确定主要考虑的是地下水位、地质构造以及土层性质等因素。
通常情况下,为了保证桩基的稳定性,桩基的埋深应大于冻土深度以
及地下水位。
同时,需要对桩基周边土壤的承载能力进行充分的考虑,以
确定桩基的深度。
四、配筋的确定:
配筋是为了增加桩基的抗弯强度,提高桩基的承载能力。
根据桩基的
受力条件和受力特点,可以通过抗弯设计原理计算出合理的配筋数量和位置。
通常情况下,桩基的配筋应满足一定的比例,以保证桩基在受力时能
够充分发挥其抗弯强度。
总之,塔吊桩基础计算涉及了多个方面的内容,包括桩基数量、直径、深度以及配筋等关键参数的确定。
这些参数的选择需要综合考虑地基的承
载能力、土质条件以及塔吊的重量等因素,以保证桩基的稳定性和安全性。
在实际计算中,还需要对相关规范和标准进行参考,并尽量进行现场试验
和监测,以验证计算结果的合理性。
塔吊基础计算
塔吊基础计算一、天然基础塔吊在安装完毕后。
其下地基即承受塔吊基础传来的上部荷载,一是竖向荷载,包括塔吊重量F和基础重量G;另一部分是弯矩M,主要是风荷载和塔吊附加荷卸产生的弯矩。
塔吊基础受力,可简化成偏心受压的力学模型(图1),此时,基础边缘的接触压力最大值和最小值分别可以按下式计算:图1塔吊基础受力简图(天然地基)图1塔吊基础受力简图(天然地基)其中:F————塔吊工作状态的重量,单位KNG————基础自重,单位KNG=b×b×h×ρ,单位KNb×h———基础边长、厚度,单位mρ——————基础比重,取25KN/m3e————偏心距,单位me=M/(F+G)M————塔吊非工作状态下的倾覆力矩。
若计算出的P min<0,即基底出现拉力,由于基底和地基之间不能承受拉力,此时基底接触压力将重新分布。
应按下式重新计算P maxF、M可由塔吊说明书中给出,将计算得出的最大接触压力P max和地质资料中给出的地基承载力标准值相比较,小于地基的承载力标准值即可满足要求。
二、桩基础对于有桩基础的塔吊,必须验算桩基础的承载力。
根据计算分析,在非工作状态下,塔吊大臂垂直于基础面对角线时最危险。
当以对角两根桩的连线为轴(图2—1),产生倾覆力矩时,将由单桩受力,此时桩的受力为最不利情况。
图2—1桩基础1、受力简图图2—2塔吊基础受力简图(桩基础)2、荷载计算当只受到倾覆力矩时:当只受到基础承台及塔吊重力时:3、单桩荷载最不利情况3、单桩最小荷载若计算出的P2<0,即桩将受到拉力,拉力为|P2|L———桩的中心距。
4、单桩承载力单桩的受压承载力由桩侧摩阻力共同承担的,单桩受压承载力为:单桩的抗拔承载力由桩侧摩阻力承担,单桩抗拔力为:R K2=U P∑q Si L i (2—6)其中:q p—————桩端承载力标准值,KP aA P—————桩身横截面面积,m2U—————桩身的周长,mPq Si—————桩身第I层土的摩阻力标准值,KP A kL i—————按土层划分的各段桩长,m将计算所得的P1和R K1相比较,|P2|和R K2相比较,若P1< R K1且|P2|< R K2则可满足要求。
塔吊基础设计计算
塔吊基础设计计算设计塔吊的基础,就好比盖房子先要打好地基一样,可不是随随便便的事儿,得一步一步来:算重量和压力:先得摸清楚塔吊自身的重量有多大,再加上它能吊多重的货物,还得考虑到风吹过来的力、地震可能带来的冲击力,把这些力气统统算清楚。
挑基础样式:看看工地的地势和地质条件,选择合适的地基类型,比如独立基础(就像单独的一块大石头垫底)、连片基础(很多块石头连起来)或者打入地下的桩基础(像一根根钉子钉在地下)。
力量怎么传过去:接下来想象一下这些力气是怎么从塔吊传到地基上的,算出每个部位承受的压力有多大。
地基扛不扛得住:土壤能承受多大的压力,得根据地质报告来判断。
就像你得知道土地有多硬实,能撑得起多重的东西。
然后算算这块地基能不能顶住塔吊传下来的全部力气,包括抗压、抗弯折和抵抗剪切破坏的能力。
稳不稳定:考虑塔吊在工作时会不会被吹倒或者歪斜,就像一棵大树扎根在地上,得保证它稳稳当当的。
量体裁衣做基础:根据前面的计算结果,给地基设计合适的大小和深度,就像给塔吊穿鞋,得大小合适、底子扎实。
桩基础的细节设计:如果是用桩基础,那还要考虑桩的数量、粗细、打入地下的长度,还有桩顶上的承台怎么设计。
反复检查调整:设计出来了,还要反复检查,看这地基结实不结实,牢不牢靠,不达标的就调整,比如把地基做大点,或者多打几根桩。
施工方法和材料:设计好了,就要定施工方案,选好材料,就像烹饪要有食谱和食材一样,确保施工质量杠杠的。
权威认证:最后,设计成果要给专家和有关部门审核,通过了才算合格,就像考试答完了卷子,得老师批改过了才能安心。
总而言之,设计塔吊基础就像是给塔吊打造一个稳固有力的家,得方方面面都考虑周全,才能保证塔吊在工地上安全高效地工作。
塔吊基础计算
塔吊基础计算QTZ63塔吊天然基础的计算书参数信息:塔吊型号为QTZ63,自重(包括压重)为F1=450.80kN,最大起重荷载为F2=60.00kN,塔吊倾覆力距为M=630.00kN.m,塔吊起重高度为70.00m,塔身宽度为B=1.50m,混凝土强度等级为C35,基础埋深为D=5.00m,基础最小厚度为h=1.35m,基础最小宽度为Bc=5.00m。
基础最小尺寸计算:基础的最小厚度为H=1.35m,基础的最小宽度为Bc=5.00m。
塔吊基础承载力计算:按照《建筑地基基础设计规范》(GB-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图如下:当不考虑附着时的基础设计值计算公式为:当考虑附着时的基础设计值计算公式为:当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式为:其中,F为塔吊作用于基础的竖向力,包括塔吊自重、压重和最大起重荷载,F=1.2×510.8=612.96kN;G为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) =4012.50kN;Bc为基础底面的宽度,取Bc=5.00m;W为基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3;M为倾覆力矩,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为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+4012.50)=2.31m。
经过计算得到:无附着的最大压力设计值为Pmax=(612.96+4012.50)/5.002+882.00/20.83=227.35kPa;无附着的最小压力设计值为Pmin=(612.96+4012.50)/5.002-882.00/20.83=142.68kPa;有附着的压力设计值为P=(612.96+4012.50)/5.002=185.02kPa;偏心距较大时压力设计值为Pkmax=2×(612.96+4012.50)/(3×5.00×2.31)=267.06kPa。
塔吊基础计算书
塔吊分项参数计算塔吊是施工场地最重要的施工机械之一,其使用贯穿了整个工程。
在这过程中间隔时间长,不可预见性因素多,为确保塔吊的安全,以下计算都按极限苛刻条件下能保证塔吊正常工作计算。
即:塔吊设置在最大开挖深度处;型钢柱与混凝土灌注桩连接按光滑面锚固。
(计算详值见计算表格) 1. 基础竖向极限承载力计算F=F1+ F2F ——基础竖向极限承载力kn F1——塔吊自重(包括压重)kn F2最大起吊重量kn 2.单桩抗压承载力、抗拔力计算桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第条)F 十。
iV V-A- M =1.2 —±士 弱尹2" Z* ("+”计算结果为抗压,“-”为抗拔)其中 N i ——单桩桩顶竖向力设计值kNn 单桩个数,n=4;F ——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值TG ——塔吊基础重量KNMx,My 承台底面的弯矩设计值kN.mxi,yi 单桩相对承台中心轴的XY 方向距离mM ——塔吊的倾覆力矩kN.m3.桩长以及桩径计算 桩采用钻孔灌注桩R =f A +U £ f l >R = N xgk 实际 ppp s ii1U P =n d其中Rk 实际一一实际钻孔灌注桩承载能力KN桩端面承载能力KN桩侧摩擦阻力总和IUp£fsliKNR——单桩轴向承力安全值KN孔一一桩安全系数取2d桩直径m4.桩抗拔验算Ok=入RQk八k实际5.桩配筋计算桩身配筋率可取0.20%〜0.65% (计算取上限0.65%),抗压主筋不应少于6①10,箍筋采用不少于①6@3mm的螺旋箍筋,在桩顶5倍桩身直径范围内箍筋①6@1mm,每隔2m设一道2①12焊接加强箍筋。
As = S桩截面*配筋率n = 4As/ (n 巾2)其中n ——竖筋根数根As ——钢筋总截面积m①一一竖筋直径m6.桩上部钢支柱计算钢支柱采用 hxbxtwxt = 350 * 350 x 12 x 19, H 型钢。
塔吊基础技术计算公式
塔吊基础技术计算公式引言。
塔吊是建筑工地上常见的起重设备,它具有起重能力大、操作范围广等优点,因此在建筑施工中得到了广泛应用。
在塔吊的设计和施工过程中,基础技术计算是至关重要的一环。
正确的基础技术计算可以确保塔吊的安全稳定运行,保障施工现场的安全。
本文将介绍塔吊基础技术计算的一些常用公式,希望对相关工程师和施工人员有所帮助。
一、塔吊基础技术计算公式。
1. 塔吊的起重能力计算公式。
塔吊的起重能力是指它能够承受的最大起重重量。
起重能力的计算公式如下:Q = (P F) × r。
其中,Q为塔吊的起重能力,P为塔吊的额定起重能力,F为塔吊自重,r为塔吊的工作半径。
2. 塔吊基础承载力计算公式。
塔吊的基础承载力是指它能够承受的最大荷载。
基础承载力的计算公式如下:Pb = ∑(Gk + Qk) + ∑(Ek × Ak)。
其中,Pb为塔吊的基础承载力,Gk为地面荷载,Qk为动载荷,Ek为风载荷,Ak为风载面积。
3. 塔吊的抗倾覆稳定计算公式。
塔吊在使用过程中需要保持稳定,抗倾覆稳定的计算公式如下:Fh = (M × L) / (H × 2)。
其中,Fh为塔吊的抗倾覆稳定系数,M为塔吊的最大起重力矩,L为塔吊的最大工作半径,H为塔吊的高度。
4. 塔吊的基础尺寸计算公式。
塔吊的基础尺寸是指它的基础面积和深度,基础尺寸的计算公式如下:A = Pb / σ。
D = A / B。
其中,A为塔吊的基础面积,Pb为塔吊的基础承载力,σ为土壤承载力,D为塔吊的基础深度,B为土壤的承载力系数。
5. 塔吊的基础沉降计算公式。
塔吊的基础沉降是指它在使用过程中可能发生的沉降情况,基础沉降的计算公式如下:S = (Q / A) × C。
其中,S为塔吊的基础沉降,Q为塔吊的荷载,A为塔吊的基础面积,C为土壤的沉降系数。
二、塔吊基础技术计算实例分析。
为了更好地理解塔吊基础技术计算公式的应用,我们以一个实际工程为例进行分析。
塔吊基础计算书
塔吊基础计算书10.1 D1100-63型塔吊基础设计计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息塔吊型号:D1100-63塔机自重标准值:Fk1=3213.90kN 起重荷载标准值:Fqk=630kN塔吊最大起重力矩:M=11000.00kN.m 塔吊计算高度:H=90.8m塔身宽度:B=4m 非工作状态下塔身弯矩:M=0kN.m承台混凝土等级:C40钢筋级别:HRB400地基承载力特征值:193kPa承台宽度:Bc=9.5m承台厚度:h=2m基础埋深:D=0m计算简图:二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值Fk1=3213.9kN2) 基础以及覆土自重标准值Gk=9.5×9.5×2×25=4512.5kN承台受浮力:Flk=9.5×9.5×1.50×10=1353.75kN3) 起重荷载标准值Fqk=630kN2. 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/m2)=0.8×1.77×1.95×0.99×0.2=0.55kN/m2=1.2×0.55×0.35×4=0.92kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.92×90.8=83.40kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×83.40×90.8=3786.29kN.m2) 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=0.45kN/m2)=0.8×1.84×1.95×0.99×0.45=1.28kN/m2=1.2×1.28×0.35×4=2.15kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=2.15×90.8=195.07kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×195.07×90.8=8856.07kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值Mk=0+0.9×(11000+3786.29)=13307.66kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值Mk=0+8856.07=8856.07kN.m三. 地基承载力计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算。
塔吊 基础 计算
塔吊基础计算一、基础设计原则塔吊基础设计的目标是确保塔吊在使用过程中的稳定性和安全性。
基础设计应遵循以下原则:1. 承载能力:基础应具备足够的承载能力,能够承受塔吊的自重、荷载和风荷载等。
2. 抗倾覆能力:基础应能够提供足够的抗倾覆能力,以防止塔吊因倾覆而引发事故。
3. 稳定性:基础设计应确保塔吊在使用过程中的稳定性,避免因地基不稳造成的塔吊晃动和倾斜。
二、计算步骤塔吊基础计算通常包括以下步骤:1. 确定设计参数:根据塔吊的类型和规格,确定设计参数,如塔吊的高度、自重、荷载等。
2. 地基勘察:进行地质勘察,了解地基的承载能力、土层稳定性和地下水情况等。
3. 基础类型选择:根据地基勘察结果和设计参数,选择合适的基础类型,常见的基础类型包括钢筋混凝土桩基、扩底基础和浅基础等。
4. 基础尺寸计算:根据塔吊的荷载和地基的承载能力,计算基础的尺寸和承载能力。
5. 基础构造设计:根据基础尺寸计算结果,进行基础的构造设计,包括基础底板、基础柱等。
6. 基础施工:按照设计图纸和施工规范进行基础的施工,包括土方开挖、基础浇筑和基础固结等。
7. 基础验收:进行基础的质量验收,确保基础符合设计要求和施工规范。
三、注意事项在进行塔吊基础计算时,需要注意以下几点:1. 地基勘察的重要性:地基勘察是基础计算的前提,只有了解地基的性质和承载能力,才能进行准确的基础计算。
2. 基础设计的合理性:基础设计应符合塔吊的使用要求,确保塔吊在使用过程中的稳定性和安全性。
3. 施工质量的控制:基础施工过程中,应严格按照设计要求和施工规范进行施工,确保基础的质量和稳定性。
4. 定期检测和维护:塔吊基础在使用过程中应定期检测和维护,及时发现并处理基础的损坏和变形等问题。
总结:塔吊基础计算是确保塔吊安全使用的重要环节,基础设计应符合承载能力、抗倾覆能力和稳定性等原则。
计算步骤包括确定设计参数、地基勘察、基础尺寸计算、基础构造设计、基础施工和基础验收等。
工程塔吊基础设计计算
工程塔吊基础设计计算一计算参数1 本工程拟采用5013塔吊,在标准高度非工作状态下作用于基础顶面的作用力为垂直力F k=430kN,力矩M=1910kN*m,水平力F0=85kN。
2 塔吊基础尺寸如右图上部5×5m2,下部6.5×6.5m2,总厚度h=1.3m,C30混凝土浇筑。
3 地基土承载力特征值f a=120kPa.二计算依据混凝土结构设计规范GB50010-2002建筑地基基础设计规范GB50007-20025013塔吊设备使用说明书***工程地质勘测报告三地基承载力计算基础底面的作用力为:垂直力F k=430kN水平力F0=85kN力矩M k=M+F0*h=1910+85×1.3=2020.5kN*m自重G k={5×5×0.9+[6.5×6.5+5.0×5.0+(5.02×6.52)1/2]×0.1/3+6.5×6.5×0.3}×25=962.5kNe=M k/(F k+G k)=2020.5/(430+962.5)=1.45m>b/6=6.5/6=1.08ma=b/2-e=6.5/2-1.45=1.8m,l=b=6.5mP Kmax=2(FK+GK)/3la=2×(430+962.5)/(3×6.5×1.8)=79.3kPa<f a=120kPa四扩展基础的计算基础配筋如下图所示:主筋Q235Ф20@160双层双向,上64根,下82根,共146根。
上下拉筋:Q235Ф14@480,双向共121根。
基础计算时,采用设计荷载,荷载分项系数综合取 1.35。
基底最大压力值为79.3×1.35=107.1kPa1 大放脚抗剪计算基础底面扩展部分受力示意图如下:(1)受剪截面应符合下列条件因h w/b≤4,所以V≤0.25βc f c bh0混凝土强度C30,βc=1.0,f c=14.3N/mm2,b=6500mm,h0=325mm求错台处基础反力值:4650/5400=x/107.1,解之,x=92.2kPaV=(107.1+92.2)/2×6.5×0.75=485.8kN<0.25×1×14.3×6500×325=7552kN满足要求。
塔吊基础设计计算
塔吊基础设计计算塔吊基础设计计算是指在安装塔吊时,根据塔吊的尺寸、工作条件和安全要求,进行基础设计的计算。
塔吊是一种大型施工机械设备,用于在建筑工地上进行吊装作业,因此其基础设计计算至关重要,直接关系到塔吊的稳定性和安全性。
一、确定塔吊基础设计参数1.确定塔吊的高度和重量,以及工作条件(如最大起吊量和最大回转半径等)。
2.根据塔吊的高度和重量,确定基础的尺寸和类型,常用的基础类型有立柱基础和箱式基础。
二、计算基础尺寸和适应性1.根据塔吊的高度和工作条件,计算基础的尺寸。
通常,基础的宽度应大于塔吊高度的1/4至1/3,长度应大于最大回转半径加上塔吊底座的尺寸。
2.根据计算结果,评估基础的适应性,包括抗倾覆能力、承载能力和稳定性。
三、计算基础的承载能力1.根据塔吊的重量和基础参数,计算基础的垂直承载能力,即基础的承载能力应大于塔吊的重量。
2.根据基础的尺寸和土壤的承载力,计算基础的水平承载能力,即基础的承载能力应大于塔吊的侧向荷载。
四、计算基础的稳定性1.根据基础的尺寸、土壤的稳定性和塔吊的工作条件,计算基础的稳定系数,即基础的稳定系数应大于12.根据计算结果,评估基础的稳定性,包括抗倾覆能力和抗滑移能力。
五、设计基础的细节1.根据基础的尺寸和类型,设计基础的具体结构,包括基础的平面形状和截面形状。
2.根据基础的结构和施工条件,设计基础的施工方案,包括土方开挖、支护和回填等。
六、进行基础的验算和评估1.根据设计结果,进行基础的验算,包括静力分析和动力分析等。
2.根据验算结果,评估基础的安全性和可行性,包括基础的稳定性和承载能力等。
总之,塔吊基础设计计算是一项复杂而重要的工作,需要结合塔吊的特点和工作条件,进行详细的参数计算和结构设计。
只有通过科学合理的设计计算,才能确保塔吊的稳定性和安全性,提高施工效率和质量,确保人员安全。
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。
52R a = 0.8×3。
14×(4×12。
51+16×3.8+14×14.4+18×19.1+30×2。
19)=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。
塔吊基础计算书
矩形板式基础计算书计算依据: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、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值k三、基础验算基础布置图G k=blhγc=5.5×5.5×1.6×25=1210kN基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2G k=1.2×1210=1452kN荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:M k''=G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4+0.9×(M2+0.5F vk H/1.2)=77×30+3.8×18.68-47.5×14.1-168×13.6+0.9×(1120.8+0.5×24.162×48/1.2)=870.07kN·mF vk''=F vk/1.2=24.162/1.2=20.135kN荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:M''=1.2×(G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4)+1.4×0.9×(M2+0.5F vk H/1.2)=1.2×(77×30+3.8×18.68-47.5×14.1-168×13.6)+1.4×0.9×(1120.8+0.5×24.162×48/1.2) =1332.811kN·mF v''=F v/1.2=33.827/1.2=28.189kN基础长宽比:l/b=5.5/5.5=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
W x=lb2/6=5.5×5.52/6=27.729m3W y=bl2/6=5.5×5.52/6=27.729m3相应于荷载效应标准组合时,同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩:M kx=M k b/(b2+l2)0.5=957.053×5.5/(5.52+5.52)0.5=676.739kN·mM ky=M k l/(b2+l2)0.5=957.053×5.5/(5.52+5.52)0.5=676.739kN·m1、偏心距验算相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值:P kmin=(F k+G k)/A-M kx/W x-M ky/W y=(618.45+1210)/30.25-676.739/27.729-676.739/27.729=11.634kPa≥0 偏心荷载合力作用点在核心区内。
塔吊基础计算书
配重高度hp(m)
0.70
基础混凝土强度
C35
3、计算简图
二、计算过程:
1. 修正地基承载力设计值:(本基础设计不考虑上部覆土)
f = fk+ηb×r×( b-3)+ηd×rm×( d-0.5)=
208.12
kN/m2
其中:
基础宽度的地基承载力修正系数ηb=
0.3
基础深度的地基承载力修正系数ηd=
fy为钢筋的抗拉、抗压强度设计值查规范
fy=
300
N/mm2
最小配筋面积
Asmin=ρbh=
9375
mm2
其中:
ρ为基础最小配筋率
0.0015
查表得配筋
Φ28 @ 125双向
截面积As(mm2)
13816
mm2
满足要求
冲击承载力Fl≤0.7βhpft×bm×ho=
3512507
N
其中:
βhp为受冲切承载力截面高度影响系数
0.94
ft为混凝土的抗拉强度设计值查表得ft=
1.57
N/mm2
c的取值:
1.6
m
bm为冲切破坏最不利一侧计算长度
bm=(c+bb)/2=
2.81
m
bb==c+2h0=
4.02
m
h0为截面有效高度h0=h-as=
Pmax=2×(F2+G1+G2+G3)/(3×l×a)=
165.01
kN/m2
Pmax
<
1.2f=
249.75
kN/m2
基础底面处的平均压力值Pk
Pk=Pmax/2=
82.50
7种塔吊基础计算
7种塔吊基础计算在塔吊建设中,基础计算是非常重要的环节。
一个良好的基础设计可以确保工程的安全和稳定,减少不必要的损失和事故。
在该文档中,我们将探讨七种常见的塔吊基础计算。
1. 常规混凝土基础常规混凝土基础是最常见的塔吊基础,通常需要考虑以下因素: - 塔吊载荷 - 土壤承载能力 - 基础尺寸和形状 - 混凝土配方和强度等级基础计算需要考虑上述因素,以保证基础的稳定性和安全性,有助于塔吊的使用寿命。
2. 锚固式基础锚固式基础主要用于需要更强的支撑力的情况下,例如在高风区域和高层建筑物的塔吊。
锚固基础的设计通常依靠锚杆的力量来提供更强的支撑力。
3. 沉桩式基础当需要在地面较松散的区域建设塔吊时,沉桩式基础是最好的选择,可以大幅度增加塔吊的稳定性和安全性。
沉桩需要在土中钻孔并注入混凝土,以确保桩的固定性和地基的稳定性。
4. 层式基础层式基础是针对较大塔吊设计的一种基础计算方式。
它往往需要考虑塔吊中心的重力位置,以及需要排除的竖向压力等因素。
5. 礁石式基础在海边或山区等特殊的环境中,基础计算往往需要考虑土壤情况和承载能力。
在这种情况下,较好的选择是借助现有的天然石块或制作石头基础。
要确保石块和基础的完整性和可靠性。
6. 波纹管式基础波纹管式基础是一种非常新颖的基础设计,它一般用于地面不平的区域。
此类基础的主要特点是拼接波纹钢,形成一个管状构建,容易拆卸并移植至其他场地。
它的使用范围非常广泛,配合现代工程设备可缩短基础设计周期。
7. 内置塔身基础内置塔身基础是一种能够提高塔吊在建设过程中稳定性的技术。
这种基础的设计中,塔吊身体自身被认为是一部分基础。
确保塔吊内部重心的位置和表面载荷分布可以大幅度增加塔吊在建设过程中的稳定性和安全性。
每种基础设计都有自己的特殊性,需要根据实际情况进行选择。
我们需要考虑每个因素的影响,并确保设计的基础具有足够的载荷能力和稳定性。
基础计算的可能性不仅在于适合建筑物的设计,还需要考虑施工工序、时限和实际预算。
塔吊基础设计计算书
5.塔吊基础设计计算书塔吊基础的受力过程:塔吊→整板基础→钢格构柱→桩基5.1. 整板基础平台计算复核5.1.1塔吊技术参数(以6028塔吊为例)垂直压力:133.49t倾覆力矩:285t·m扭矩:48t·m水平力:6.5t5.1.2整板基础设计5.1.2.1塔吊基础采用整板基础,板厚h=1300mm,基础底比结构板高500mm,平面尺寸为4000×4000mm。
5.1.2.2 砼强度等级C30 fy=16.5N/mm2 fc=15N/mm2 ft=1.5N/mm25.1.2.3 Ⅱ级钢筋fy=310N/mm2 Ⅰ级钢筋fy=210N/mm25.1.3 荷载计算5.1.3.1基础自重G=4×4×1.3×25=520kN荷载值 520×1.2=624kN5.1.3.2 基础顶部荷载中心轴向力:133.49×10=1334.9kN弯矩:285×10=2850kN·m扭矩:48×10=480kN·m5.4配筋计算:5.4.1基础自重均布荷载:q=520/4=120kN/m由自重引起的弯矩:M=qL2/8=120×42/8=240kN·m5.4.2 As=M/fyr ho= (2850+240) ×106/(310×0.9×1270)=8720mm2((ho=h-70=1300-70=1230mm) 选27ф25@150As=27×490.9=13230mm2>8720mm25.5 抗剪强度验算V≤0.07fcAA=4×103×1300=5.2×106mm2V=1334.9+624=1958 kN07fcA=0.07×15×5.2×106=5.46×106N=5.46×103kNV<0.07 fcA5.6 抗冲切验算:FL≤0.6 fcbm hoFL=1334.9kN ho=1230mmbm=(2100+2100+1230×2)/2=3330mmFL=1340kN<0.6×1.5×3330×1230×10-3=3686.3kN5.7 综合所述,塔吊平台基础设计为:截面尺寸:4m* 4m*1.3m砼等级:C30商品砼配筋:底筋:双向27ф25@150(HRB335);面筋:双向27ф25@150(HRB335);中部构造筋:双向ф12@200(HRB335)5.2 钢格构柱计算复核单根格构柱钢平面积:4L180*18=4*69.3*100=27720mm2四根格构柱钢平面积:27720*4=110880mm2四根格构柱钢可承受压力:110880*210=23284800≈2.33*104KN竖直力:133.49*10+4*4*1.3*24=1834KN竖直力远远小于四根格构柱可承受压力。
塔吊基础计算
一、基本概况:1、塔吊(型号为TC6015A-10E):最大工作幅度60米,最大起重荷载10吨,塔吊计划搭设高度100米;TC6015A-10E(独立高度60米)基础载荷2、承台的规格尺寸定为:5000㎜(长)×5000㎜(宽)×1500㎜(深),承台采用4根PHC500-125-AB型静压预应力管桩作基础(即同本工程9#楼工程桩,单桩竖向承载力特征值R a=2100KN,单桩抗拔承载力特征值R a’=600KN)。
3、TC6015A-10E基础桩及承台布置详见下图:二、塔吊桩基础承台混凝土结构设计(1)静压预应力桩PHC500-125-AB型本工程中塔吊基础所使用的桩与工程中所用的桩相同,为静压预应力管桩PHC500-125-AB型,D=500管桩,管桩桩身质量必须满足国家标准要求。
桩顶标高根据塔吊桩基础承台确定,满足桩顶锚入承台100mm。
(2)塔吊桩基础承台塔吊桩基础承台设计尺寸5000×5000×1500;承台混凝土采用C35商品混凝土;三、塔吊基础验算:塔吊自重(包括压重)F1=1050.00KN塔吊最大起重荷载F2=100.00KN作用于桩基承台顶面的竖向力F k=1.2*(F1+F2)=1380.00KN风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:M kmax=5100.00K N·m塔吊基础桩与工程桩相同,单桩竖向承载力特征值R a=2100KN,单桩抗拔承载力特征值R a’=600KN桩间间距S a=S b=4000㎜,承台边缘至桩心距离S C=500㎜,承台5000*5000*1500㎜+1400*1400*1500㎜+1400*5500*1500㎜(与地下室工程桩承台BCT-1和BCT-2连成一体),C35商品砼,塔身宽度2000㎜附:TC6015A-10E(独立高度60米)基础载荷(一)、桩竖向承载力验算:根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ187-2009)的第6.3.2条,基桩的桩顶作用效应计算。
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塔式起重机方形独立基础的设计计算余世章余婷媛《内容提要》文章通过对天然基础的塔吊基础设计,详细论述整个基础的设计过程,经济适用,安全可靠、结构合理,思路清晰,论述精辟有据;在现场施工中,有着十分重要的指导意义。
关键词:塔机、偏心距、工况、一元三次方程、核心区、基底压力。
一、序言随着建筑业迅猛发展,塔式起重机(简称塔机)在建筑市场中是必不可少的一项重要垂直运输机械设备;塔机基础设计,在建筑行业中是属于重大危险源的范畴,正因为如此,塔机基础设计得到各使用单位的高度重视;本人通过网络查阅过许多塔机基础设计方案,除采用桩基外,塔基按独立基础所设计的方形基础,绝大部分都按厂家说明书所提供的基础尺寸进行配筋,按规范设计计算的为数不多,厂家所提供基础大小数据有些是不满足规范要求,而塔机基础配筋绝大多数情况是配筋过大,浪费较为严重;厂家说明书所提供数据表明,地基承载力特征值小的基础外形尺寸就较大,承载力特征值较大,基础尺寸就相应的小点,似乎看起来这种做法是正确的,其实并非如此。
塔机基础型式方形等截面最为普遍,下面通过一些规范限定的条件,对方形截面独立基础规范化的设计,很有参考和实用价值。
下面举例采用中联重科的塔吊类型进行论述和阐明。
二、塔吊基础设计步骤2.1、确定塔吊型号首先根据施工总平面图,根据建筑物外形尺寸(长、宽、高)、及材料堆放场地和钢筋加工场地,根据塔机覆盖率情况,按塔机说明书中的主要参数确定塔机型号。
2.2、根据塔机型号确定荷载厂家说明书中都有荷载说明,按塔吊自由独立高度条件提供两组数据(中联重科),一组为工作状态(工况)荷载,另一组为非工作状态(非工况)荷载,确定出一组最不利的工况荷载。
2.3、确定塔吊基础厚度h根据说明书中塔机安装说明,基础固定塔基及有两种形式,一种是地脚螺栓,另一种是埋入固定支腿式;因此根据塔机地脚螺栓锚固长度和支腿的埋深,可以确定塔机基础厚度h。
2.4、基础外形尺寸的确定根据荷载大小和基础厚度h,确定独立方形基础的边长尺寸。
2.5、基础配筋计算求出内力进行基础配筋计算,并根据《规范》的构造要求进行配筋和验算。
2.6、基础冲切、螺杆(支腿)受拉或局部受压的验算三、方形独立基础尺寸的确定3.1方形基础宽度B的上限值根据上面塔机基础计算步骤可以看出,塔机基础尺寸的确定是方形基础的计算关键。
利用偏心距限定条件,可求出基础最小截面尺寸。
根据偏心距e(荷载按标准组合):对于偏心受压方形基础:当e=Gk Fk FvhMk ++∠B/6时,基底压力呈梯形分布;当e=GkFk Fvh Mk ++≥B/6时,基底压力呈三角形分布;B 为方形基础宽度,在基础设计时,为了使基础截面尺寸不至于过大,造成不必要浪费,因此可取上限值 e ≥b/6; 即:GkFk FvhMk ++≥B/6 (1)3.2方形基础宽度B 的下限值由《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第6.7.5条第4款,对于挡土墙大偏心受压构件,偏心距e ≤B/4;而《高耸结构设计规范》GB50135-2006第7.1.2条第5款: 基础底面允许部分脱开地基土的面积应不大于底面全面积的1/4。
对于方形基础,最不利情况,由条件可得出双向偏心距,当e x =e y =B/4时,由《高耸规范》7.2.3-4式,可得a x a y =0.125B 2。
按《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20094.1.2条第三款可得偏心距e ≤B/4。
这里需要特别强调指出,偏心距e ≤B/4与“基础底面允许部分脱开地基土的面积应不大于底面全面积的1/4”是不同两个概念。
故可得:e=GkFk FvhMk ++≤B/4 (2)3.3按最不利位置确定方形基础宽度B大家明白,对于方形基础任一轴的惯性矩为a 4/12,而对角线的W 近似值0.118a 3为最小值(一般采用W=a 3/6);《塔式起重机砼基础工程技术规程》JGJ187-2009第4.1.3条:方形基础和底面边长比小于或等于1.1的矩形基础应按双向偏心受压作用验算地基承载力,塔机倾覆力矩的作用方向应取基础对角线方向,基础底面的压力(偏心荷载在核心区外)应符合下列公式要求:3.3.1、当偏心荷载作用时,p k,max =1.2f a .................................(3) 3.3.2、当偏心荷载作用在核心区外时,(p kmin ∠0,见图b)(a )偏心荷载在核心区内 (b )偏心荷载在核心区外 双向偏心荷载作用下矩形基础的基底压力 根据《高耸》7.2.3的第二条:P k,max =(F k +G k )/(3a x a y ) (4)a x a y ≥0.125bl (5)a x ---合力作用点至e x 一侧基础边缘的距离,按(b/2-e x ); a y ---合力作用点至e y 一侧基础边缘的距离,按(b/2-e y ); e x --- x 方向的偏心距;按 M kx /(F k +G k ) e y --- y 方向的偏心距; 按 M ky /(F k +G k)根据上式,对方形基础,取:e x =e y ,即:M kx =M ky =M k /20.5=0.707M k 由于a x a y ≥0.125B 2 故有 a x =a y ≥0.354B从 a x =a y =(B/2-e x ) ≥0.354B 得出:e x =e y ≤0.146B e=( e x 2+e y 2)05=1.4142*0.146B=0.206B ≈B/5 (6)(c) 双向偏心基底脱开时基地压力3.4 方形基础宽度B 的确定 3.4.1 方形基础宽度B 的范围 由(1)及(2)式,得:B/6≤e=GkFk FvhMk ++≤B/4 (7)设塔吊基础长和宽均为为B ,且令:B=y …………...(8) 由(7)可得出两个一元三次方程,从而解出y 取值范围。
3.4.2 方形基础最小宽度B由于塔机倾覆力矩按塔身截面对角线作用最大,此时基础底面的抵抗矩W 最小,故荷载效应为最不利状态。
从(6)式可得:e=GkFk FvhMk ++≤0.206B (9)由(9)可得一元三次方程,同理可以求出y 值,此时y 值就是宽度B 的最小值。
这里需要说明,为了简化计算,也便于记忆,我们可取e=B/5,此时y 值与(7)的y 平均值是不同的,这是因为它们之间不是简单的线性关系。
基础底面允许部分脱开地基土的面积不应大于底面全面积的1/4,对矩形基础偏心距e不大于b/4;对方形基础和底面边长比小于或等于1.1的矩形基础偏心距e不大于0.206b(倾覆力矩沿塔身截面的对角线作用)。
因此有:G k=γhy2,将砼密度γ=25,G k带入(7)式,可解出y 的取值范围。
根据上面解出y=B的取值范围,我们就可以很清晰看出,基础尺寸变化范围,为了简化计算,也便于记忆,因此可取e=M k/(F k+G k)=B/5,直接解出y值,作为塔吊方形基础的宽度尺寸,然后取一整数;最后进行承载力及配筋计算。
四、应用举例我们以中联重科生产QZT80(H6012-6A)的塔吊举例4.1、主要参数塔吊的自由高度为40.5米,塔身宽度1.6*1.6M,基础厚度h=1400mm,基础砼等级采用C35,垫层为100厚C15砼。
根据厂家说明书所提供荷载情况如下:工作状况:最大自重Fv= 594.6KN,F h=20.5KN ,倾覆力矩M=1831.5KN.m,扭矩T=302.0 KN.m。
非工作状况:最大自重Fv= 493.4KN,F h=81.1KN,倾覆力矩M=1788.3KN.m,扭矩T=0 KN.m。
4.2、方形基础宽度B的确定4.2.1、非工作状态 4.2.1.1基础宽度B 的范围偏心距(标准组合)根据(7)式: B/4≥e=GkFk FvhMk ++≥B/6带入数据:y/6 ≤(1788.3+81.1*1.5)/(493.4+35y 2)≤y/4 可得出两个不同方程,即: y 3+14.1y-327.42=0 ..............(10) y 3+14.1y-218.28=0 .. (11)从上面(1)、(2)式可以看出,这是标准的一元三次方程,如果一个一元三次方程的二次项系数为0,则该方程可化为x 3+px+q=0。
因此由卡丹公式(仅取实根):X 1=332332)3/()2/(2/)3/()2/(2/-p q q p q q +--+++解(10)、(11)式可得:5.25m ≤B ≤6.21m , 4.2.1.2 最小宽度B 的确定 假设e=GkFk FvhMk ++=(1788.3+81.1*1.5)/(493.4+35y 2)=y/5上式可变为 y 3+14.1y-272.85=0略去中间过程解之y=5.77m ;按(10)、(11)平均值可得y=5.73m 。
4.2.1.2 基础最小宽度B如果我们采用荷载设计值(基本组合)进行计算: B/6≤e=γQ (M+F h *h)/ γG ( Fv+G) ≤B/4即:y/6≤1.4*(1788.3+81.1*1.5)/{1.35*(493.4+35y 2)}≤y/4带入数据并整理可得:即: y 3+14.1y-339.5=0 (12)y 3+14.1y-226.3=0 (13)解(12)、(13)式可得:5.36m ≤B ≤6.31m , 4.2.1.2 基础最小宽度B e=GkFk FvhMk ++如果取 e=γQ (M+F h *h)/ {γG ( Fv+G) }≤B/5即:1.4*(1788.3+81.1*1.5)/{1.35*(493.4+35y 2)}=y/5y 3+14.1y-282.9=0 解得 y=5.85m 4.2.1.2 工作状态偏心距(标准组合),不考虑扭矩,根据(7)式: B/4≥e=M k /(F k +G k )≥B/6带入工作状态下的荷载数据并整理可得:即: y 3+17y-331=0 (14)y 3+17y-220.7=0 ……………………(15) 解(14)、(15)式可得:5.10m ≤B ≤6.13m , 若取e=M k /(F k +G k )=B/5,可得y 3+17y-275.85=0 解得 y=5.856m综上所述,在确定塔吊基础宽度B 时,与地基承载力的特征值无关,仅与基础面积和质量有关。
然而基础截面尺寸一旦确定,在验算地基承载力时,它与基础的截面尺寸和地基承载力的特征值有关。
从计算分析结果可知,非工作状态下的内力是控制荷载;对于塔吊基础内力组合时,一般弯矩较大,轴向力越小是比较危险的控制截面。
由上面计算结果,塔吊基础断面尺寸确定6.0*6.0*1.4M较为合适。