十字交叉梁基础计算书
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十字交叉梁基础计算书
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号: QTZ40;塔吊起升高度H: 31.500m;塔吊倾覆力矩M: 400kN.m;塔身宽度B: 1.500m;
塔吊自重G: 245kN;最大起重荷载Q: 40.000kN;桩间距l: 2.828m;桩直径d: 0.300m;
桩钢筋级别: III级钢;混凝土强度等级: C35;
交叉梁截面宽度: 0.8m;交叉梁截面高度: 1.300m;交叉梁长度: 6m;桩入土深度: 25.000m;
保护层厚度: 50mm;空心桩的空心直径: 0.160m。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算
1. 塔吊自重G=245kN
2. 塔吊最大起重荷载Q=40kN
作用于塔吊的竖向力 F=1.2×245+1.4×40=350kN
塔吊的倾覆力矩 M=1.4×400.000 = 560kN.m
三、交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算
计算简图:
十字交叉梁计算模型(最大弯矩M方向与十字交叉梁平行)。两段梁四个支点力分别为:
R A =N/4+qL/2+3M/2L R
B
=N/4+qL/2-3M/2L
R C =N/4+qL/2 R
D
=N/4+qL/2
两段梁的最大弯矩分别为:
M1=N(L-b)2/16L+qL2/8+M/2 M2=N(L-b)2/16L+qL2/8
得到最大支座力为 Rmax=R
B , Rmin=R
A
,最大弯矩为 Mmax=M
1
。
b =21/2B=21/2×1.500 =2.12 m,L = 21/2l=21/2×2.828 =3.999m
交叉梁自重:q=25×0.800×1.300=26.000 kN/m
桩顶竖向力 R
max
:
R
max
=N/4+q×L/2+3M/(2L)=350.000/4+26.000×3.999/2+3×560.000/(2×3.999) = 349.54kN
R
min
=N/4+q×L/2-3M/(2L)=350.000/4+26.000×3.999/2-3×560.000/(2×3.999) = -70.57kN
交叉梁得最大弯矩 M
max
:
Mmax=N(L-b)2/(16×L)+q×L2 /8+M/2=350.000×(3.999-2.120)2/(16×
3.999)+26.000×3.9992/8 + 560.000/2=351.29kN.m
四、交叉梁截面主筋的计算
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。
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α1=1.00
f
c ──混凝土抗压强度设计值,查表得f
c
=16.70N/mm2
h
o ──交叉梁的有效计算高度,h
o
=1300.00-50.00=1250.00mm:
f
y ──钢筋受拉强度设计值,f
y
=360.00N/mm2;
经过计算得:αs=351.29×106/(1.00×16.70×800.00×1250.002)=0.017;
ξ =1-(1-2×0.017)0.5=0.017;
γs =1-0.017/2=0.992;
A
s
=351.29×106/(0.992×1250.00×360.00)=787.33mm2。
五、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条。
根据第三步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=349.540kN;
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中,γo──建筑桩基重要性系数,取1.1;
──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
f
c
A──桩的截面面积,A=55292.03mm2。
则,1.10×3.50×105=3.84×105N<16.70×55292.03=9.23×105N
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!
六、桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条;
根据第三步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=349.54kN;
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:
其中 R──单桩的竖向承载力设计值;
──单桩总极限侧阻力标准值:
Q
sk
Q
──单桩总极限端阻力标准值:
pk
──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值: Q
ck
──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值,取 q
ck
= 500.000 kPa;
q
ck
---承台底地基土净面积;考虑十字交叉梁有重叠部分地基土面积,需给
A
c
予折减,取Ac=6.000×0.800-2×0.055-0.800×0.800/2=4.369m2;