格构柱塔吊计算书

万荣路858号公共租赁住房项目塔式起重机基础计算书

一、概述

采用一台JL5015塔式起重机和两台QTZ63塔式起重机。采用相同的基础， 4根直径800mm、长28m的钻孔灌注桩，桩中心距为3m。灌注桩上为460mmx460mm钢格构柱，钢格构柱插入钻孔灌注桩内3m，格构柱伸入塔基承台600mm，承台为

4200mmx4200mmx1350mm，砼等级C35。每根钻孔灌注桩内配12根直径18mm的HRB335级钢筋作为主筋，箍筋为加密区υ8@100、非加密区υ8@200。每根格构柱顶采用8根直径25mm的HRB335级钢筋作为锚筋，埋入承台35d(d为主筋直径)。以下以最不利荷载计算。

KN.m）。

表中：Qmax为最大桩顶反力，，均根据后续计算结果摘录。

编制依据：

1.《钢结构设计规范》GB50017-2003

2. 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

3. 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

4. 工程相关土建设计图纸。

5. 塔式起重机说明书。

计算简图:

二、 桩顶反力计算（45度方向非工作状态时最不利）

一、基本资料：

承台类型： 四桩承台，方桩边长 d ＝ 460mm

桩列间距 S a ＝ 3000mm ，桩行间距 S b ＝ 3000mm ，承台边缘至桩中心距离 S c ＝ 600mm 承台根部高度 H ＝ 1350mm ，承台端部高度 h ＝ 1350mm 承台相对于外荷载坐标轴的旋转角度 α ＝ 45°

柱截面高度 h c＝ 1600mm （X 方向），柱截面宽度 b c＝ 1600mm （Y 方向）

单桩竖向承载力特征值 R a＝ 1500kN

桩中心最小间距为 3m，6.52d （d -- 圆桩直径或方桩边长）

混凝土强度等级为 C35， f c＝ 16.72N/mm ， f t＝ 1.575N/mm

钢筋抗拉强度设计值 f y＝ 300N/mm ，纵筋合力点至截面近边边缘的距离 a s＝ 110mm 纵筋的最小配筋率ρmin＝ 0.15%

荷载效应的综合分项系数γz＝ 1.35；永久荷载的分项系数γG＝ 1.35

基础混凝土的容重γc＝ 25kN/m ；基础顶面以上土的重度γs＝ 18kN/m ，

顶面上覆土厚度 d s＝ 0m

承台上的竖向附加荷载标准值 F k' ＝ 0.0kN

设计时执行的规范：

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称基础规范

《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002）以下简称混凝土规范

《钢筋混凝土承台设计规程》（CECS 88：97）以下简称承台规程

二、控制内力：

N k --------- 相应于荷载效应标准组合时，柱底轴向力值（kN）；

F k --------- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向力值（kN）；

F k＝ N k + F k'

V xk、V yk -- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的剪力值（kN）；

M xk'、M yk'-- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的弯矩值（kN²m）；

M xk、M yk --- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值（kN²m）；

M xk＝ (M xk' - V yk²H)²Cosα + (M yk' + V xk·H)·Sinα

M yk＝ (M yk' + V yk²H)²Cosα - (M xk' - V yk·H)·Sinα

F、M x、M y -- 相应于荷载效应基本组合时，竖向力、弯矩设计值（kN、kN²m）；

F ＝γz·F k、 M x＝γz·M xk、 M y＝γz·M yk

Nk ＝ 1068.4； M xk'＝ 0； M yk'＝ 1526.4； V xk＝ 24； V yk＝ 0

F k＝ 1068.4； M xk＝ 1102.2； M yk＝ 1102.2

F ＝ 1442.3； M x＝ 1488； M y＝ 1488

三、承台自重和承台上土自重标准值 G k：

a ＝ 2S c + S a＝ 2*600+3000 ＝ 4200mm；

b ＝ 2S

c + S b＝ 2*600+3000 ＝ 4200mm

承台底部底面积 A b＝ a²b ＝ 4.2*4.2 ＝ 17.64m

承台体积 V c＝ A b²H ＝ 17.64*1.35 ＝ 23.814m

承台自重标准值 G k" ＝γc·V c＝ 25*23.814 ＝ 595.4kN

承台上的土重标准值 G k' ＝γs·(A b - b c·h c)·d s＝ 18*(17.64-1.6*1.6)*0 ＝ 0.0kN

承台自重及其上土自重标准值 G k＝ G k" + G k' ＝ 595.4+0 ＝ 595.4kN

四、承台验算：

1、承台受弯计算：

(1)、单桩桩顶竖向力计算：

在轴心竖向力作用下

Q k＝ (F k + G k) / n （基础规范 8.5.3-1）

Q k＝ (1068.4+595.4)/4 ＝ 415.9kN ≤ R a＝ 1500kN

在偏心竖向力作用下

Q ik＝ (F k + G k) / n ± M xk²Y i / ∑Y i2± M yk²X i / ∑X i2

（基础规范 8.5.3-2） Q1k＝ (F k)ub)_ + Gk)ub)_) / n + Mxk²Y i / ∑Y i2 - M yk²X i / ∑X i2

＝ 415.9+(1102.2*3/2)/(32)-(1102.2*3/2)/(32)

＝ 415.9kN ≤ 1.2R a＝ 1800kN

Q2k＝ (F k)ub)_ + Gk)ub)_) / n + Mxk²Y i / ∑Y i2 + M yk²X i / ∑X i2

＝ 415.9+(1102.2*3/2)/(32)+(1102.2*3/2)/(32)

＝ 783.4kN ≤ 1.2R a＝ 1800kN

Q3k＝ (F k)ub)_ + Gk)ub)_) / n - Mxk²Y i / ∑Y i2 - M yk²X i / ∑X i2

＝ 415.9-(1102.2*3/2)/(32)-(1102.2*3/2)/(32)

＝ 48.5kN ≤ 1.2R a＝ 1800kN

Q4k＝ (F k)ub)_ + Gk)ub)_) / n - Mxk²Y i / ∑Y i2 + M yk²X i / ∑X i2

＝ 415.9-(1102.2*3/2)/(32)+(1102.2*3/2)/(32)

＝ 415.9kN ≤ 1.2R a＝ 1800kN

每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值 Q gk：

Q gk＝ G k / n ＝ 595.4/4 ＝ 148.8kN

扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值： N i＝γz·(Qik - Q gk)

N1＝ 1.35*(415.9-148.8) ＝ 360.6kN

N2＝ 1.35*(783.4-148.8) ＝ 856.6kN

N3＝ 1.35*(48.5-148.8) ＝ -135.4kN

N4＝ 1.35*(415.9-148.8) ＝ 360.6kN

(2)、X 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕 X 轴）

柱上边缘 M xctU＝ (N3 + N4)²(S b - b c) / 2

＝ (-135.4+360.6)*(3-1.6)/2 ＝ 157.6kN²m

柱下边缘 M xctD＝ (N1 + N2)²(S b - b c) / 2

＝ (360.6+856.6)*(3-1.6)/2 ＝ 852.0kN²m

M xct＝ Max{M xctU, M xctD} ＝ 852.0kN²m

②号筋 A sy＝ 2341mm δ ＝ 0.008 ρ ＝ 0.05%

ρmin＝ 0.15% As,min ＝ 8505mm 38 18@110 （As ＝ 9670）

(3)、Y 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕 Y 轴）

柱左边缘 M yctL＝ (N1 + N3)²(S a - h c) / 2

＝ (360.6+-135.4)*(3-1.6)/2 ＝ 157.6kN²m

柱右边缘 M yctR＝ (N2 + N4)²(S a - h c) / 2

＝ (856.6+360.6)*(3-1.6)/2 ＝ 852.0kN²m

M yct＝ Max{M yctL, M yctR} ＝ 852.0kN²m

①号筋 A sx＝ 2299mm δ ＝ 0.008 ρ ＝ 0.04%

ρmin＝ 0.15% As,min ＝ 8505mm 38 18@110 （As ＝ 9670）

2、承台受冲切承载力计算：

(1)、柱对承台的冲切计算：

扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值：

F l＝ 1442340N

柱对承台的冲切，可按下列公式计算：

F l≤ 2[β0x·(b c + a0y) + β0y·(h c + a0x)]·βhp·f t·h0

（基础规范 8.5.17-1）