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=1428.2KN

n—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。98KN

2、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。

52

R 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。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＝10258.38mm2>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。 4、格构柱计算

钢构柱截面尺寸为460×460mm,分肢采用14014L mm ⨯，单肢截面面积为2137.567A cm =，41688.81x I cm =，抗拉、抗压强度设计值为

2

215/y f f N mm ==。由于截面为正方形，所以ox oy λλ=。计算长度取：

H=6。3m ，钢构柱截面如下图：

Y

X

单肢截面图

4。1、构件长细比x y λλ=计算 格构式钢柱的截面惯性矩：

2234100464()4688.8137.6( 3.98)57.21022x x a I I A Z cm ⎡⎤⎡⎤

=+-=+⨯-=⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦

x =/32.31H λ=

=

4.2、构件中单肢对最小刚度轴的长细比1λ计算 11134

12.362.75

x x x l i λ=

== 10max 10.540x x λλλ≤≤，且 4.3、构件换算长细比0x λ计算

ox λ 〈[λ］ 查《钢结构设计规范》b 类截面，稳定系数

=0.855ϕ 钢构柱整体稳定承载力为

[]f 0.855215437602765N A KN ϕ==⨯⨯⨯=

钢构柱最大轴心压力：max max 1.35746.081007.208N Q KN ==⨯=

max []N N >

钢构柱承载能力满足要求 4。4、缀板计算

按构造要求取缀板尺寸

缀板高度：122d b 38.0425.3633

≥=⨯= 取d=26cm 缀板厚度:111t b 380.49.514040

≥

=⨯= 取t=10mm 缀板间距：11l 2b 2380.4780.8≤=⨯= 取1l =60cm 取缀板为380×260×10@600

格构式钢柱分肢线刚度：2

1I 37.6 3.16 6.3l 60

⨯==

两缀板刚度之和3

1262

92.51038

⨯=⨯ 92.5/6.3=14.7＞6，缀板刚度满足要求； 4.5、缀板与柱肢焊缝计算

缀板剪力：38KN 85

Af

V =

=

=

缀板弯矩:10Vl 38000600

M 5700000N mm 44

⨯=

==•

缀板受力：101Vl 3860

V 29.97KN 2b 238.04

⨯=

==⨯ 取缀板端与柱肢连接角焊缝26010250w L mm =-=,两端转角焊接，

取10f h mm =，焊缝承受T 引起的沿焊缝方向的剪应力

f e w T h L

τ=⋅以及M

引起的与焊缝垂直的正应力

26fx e w M

h L σ=⋅，计算时偏安全地只取竖

直焊缝。

焊缝的端部应力最大：（注：0.7e f h h =） ()20V 38000

21.7/0.710250

f e w N mm h L τ===⋅⨯⨯ ()2022

665700000

78.2/0.710250

f e w M N mm h L σ⨯=

==⋅⨯⨯ 焊缝强度验算：

2281.2/160/N mm N mm ==< 满足强度要求 5、桩身配筋

根据建筑地基基础设计规范GB50007－2011第8.5.9条规定，桩身强度应符合以下要求：

c

c p f A Q ϕ≤

其中：Qmax ＝1813。51KN,考虑桩身砼为C30.fc ＝14。3N/mm2

3。14×0.8×0。8/4×14。3×103×0.6＝4310。6KN ≥Q ，满足