Tc4208十字梁塔吊基础方案带计算公式学习资料
塔吊十字梁地基稳定性验算计算书
十字交叉梁天然基础计算书计算依据:《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)《地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《建筑安全检查标准》(JGJ59-2011)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)一、参数信息1.塔吊参数2.梁参数3.地基参数4.土层参数二、塔吊抗倾覆稳定性验算1.自重荷载以及起重荷载1)塔机自重标准值:Fkl =G+G1+G2+G3+G4=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.40kN2)起重荷载标准值:F qk=60.00kN3)竖向荷载标准值:F k= F k1+ F qk=401.40+60.00=461.40kN4)基础及其上土自重标准值:G k=G11+G21=609.06+0.00=609.06kN 2.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①塔基所受风均布线荷载标准值(ω=0.20 kN/m2)q sk =0.8×α×βz×μS×μZ×ω×α×B×H/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20×0.35×1.6 =0.44kN/m②塔机所受风荷载水平合力标准值F vk = qsk·H=0.44×43=18.92kN③基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk =0.5 Fvk·H=0.5×18.92×43=406.82kN·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①塔机所受风线荷载标准值(深圳市ω′=0.75kN/m2)q sk ′=0.8×α×βz×μs×μz×ω′×α×B×H/H=0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.75×0.35×1.6 =1.75kN/m②塔机所受风荷载水平合力标准值F vk ′=qsk′·H=1.75×43=75.42kN③基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk ′=0.5 Fvk′·H=0.5×75.42×43=1621.52kN·m3.基础顶面倾覆力矩计算1)工作状态下塔机倾覆力矩标准值M k =M1+M2+M3+M4+0.9(M5+Msk)=(37.4×22)+(3.8×11.5)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+0.9×(m ax(60×11.5,10×50)+406.82)=673.98kN·m2)非工作状态下塔机倾覆力矩标准值Mk ′=M1+M3+M4+Msk′=(37.4×22)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+1621.52=1264.66kN·m比较上述两种工况的计算,可知塔机在非工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大,故应按非工作状态的荷载组合进行地基基础设计。
TC4208塔吊基础、安装、拆除方案(附基础计算)
目录第一章编制依据 (1)第二章工程概况 (2)第三章布置方案 (2)第四章施工准备工作 (3)第五章起重塔机的安装 (4)第六章调试验收 (4)第七章起重塔机的拆卸 (5)第七章起重塔机使用的安全措施 (5)第八章起重塔机安装的安全措施 (6)第九章起重塔机拆卸的安全措施 (6)第十章塔吊基础验算 (7)附图 (14)第一章编制依据1、TC4208塔吊使用说明书。
2、JGJ33—2012《建筑机械使用安全技术规程》3、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-20114、施工现场总平面布置图。
5、国家现行质量标准和建筑、安装相关施工质量验收规范第二章工程概况建筑概况楼号楼层数长(米)宽(米)高(米)15层105.527.32025层105.527.320第三章基础施工方案1、塔吊选型根据本工程单体楼情况、国外设备供应情况、考虑成本、考虑总工期要求,本项目每栋楼各配备2台塔吊,满足施工要求。
塔吊选用吊臂较长的且较经济的TC4208(臂长42)塔吊,该塔吊臂长42米,覆盖面积较大,起吊速度较快、独立高度为28米等优点,可以满足施工要求。
塔吊布置平面图见下:2、基础选型根据本小区岩土勘察报告可见,向下开挖2.2米左右为黄土层,该土层地基承载力为120kpa,满足塔吊地基承载力要求。
塔吊基础图为0.2Mpa,不满足塔吊基础承载力要求。
根据国外基地提供的设备基础图可知,塔吊基础为十字形,基础高为1.2米,塔吊基础为将来不影响室外施工,需将塔吊基础埋入地下。
(附塔吊基础验算书)塔吊基础坑底标高如下表(标高为相对标高)塔吊号基础底标高基础顶标高室外标高1#-2.3-1.0-0.5002#-4.3-3.0-2.5003#-2.3-1.0-0.5004#-4.3-3.0-2.500标高为相对2#楼±0.000的标高值3、基础施工按照塔吊基础坑底标高表,人工开挖至设计标高值,钎探测定地基承载力值,按塔吊基础图放线,进行基础施工:基础砼垫层,垫层尺寸:3700mm*3700mm,垫层厚度100mm,绑扎基础底板钢筋(直径10的二级钢筋,间距250mm,双层双向布置),混凝土强度等级:C30,底板的厚度200mm,梁的高度1000mm,梁宽800mm,基础边长3500m,基础上部中心部分正方形边长2500mm。
十字梁板式塔吊基础计算
十字梁板式塔吊基础计算谢建民 肖 备 刘 悦(浙江广厦建设职业技术学院 浙江 东阳 322100)摘 要:塔吊的倾覆荷载较大,采用独立基础时,基础底面积较大,故混凝土用量较大,技术经济指标较低,改用十字梁板式基础力学性能较佳,混凝土投入用量相对较小。
关键词:塔吊 十字梁板基础 力学数学模型Cross-beam Board Tower Crane Foundation CalculatesXie Jianmin Xiao Bei Liu Yue(Guangsha College of Applied Construction Technology, Dongyang 322100, Zhejiang)Abstract: The overturning load of the tower crane is huge. Using an independent basis, the bottom area is comparatively broad so that we need use more concrete, and thus the technical and economic indicators are lower. Using the cross-beam board, however, the basic mechanical properties are much better, and less concrete is needed. Key words: tower crane; cross beam basis; mechanical model塔吊的倾覆荷载较大,采用独立基础时,基础底面积较大,故混凝土用量较大,技术经济指标较低,改用十字梁板式基础力学性能较佳(见图1),混凝土投入用量相对较小。
1 数学力学模型十字梁板式塔吊基础平面(图1),正方形对角线布十字梁,321,,,D D D D 为塔吊四根立柱,最不利工况为塔吊倾覆方向与对角线梁重合,现计算地基板AFG ∆地基反力对D 点的力矩就是地梁AD 所承载的弯矩,正方形基础取对角线为对称轴时:对角线长a l 2=,面积2a A =,惯性矩124a I =截面系数33118.02622a a a I W ===塔吊基础荷载为基础中心受集中荷载P 和倾覆力矩M ,则地基应力为:WM a P ±=2max min σ (2) 在图1中,取2,,,,,D E D C B A 对角线为x 轴,A 点为原点,D 点处应力为t σ,由图2可得: max σσ=Aminmax maxσσσ+=l c (3)max σσcxc x -=(4) σmaxminσx图1图2AA 1取一条微分板带4321,,,B B B B ,x AB =,x AB BB B B ===21, x B B B B 22121==,x BC ∆=,a AE 22=。
十字梁式基础计算书
十字梁式基础计算书一、塔机属性二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值k三、基础验算十字梁板式基础布置图基础底面积:A=2bl-l2+2a2=2×8.5×1.1-1.12+2×12=19.49m2基础中一条形基础底面积:A0=bl+2(a+l)a=8.5×1.1+2×(1+1.1)×1=13.55m2 基础及其上土的自重荷载标准值:G k=AhγC=19.49×1.25×25=609.06kN基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.2G k=1.2×609.06=730.88kN1、偏心距验算条形基础的竖向荷载标准值:F k''=(F k+G k)A0/A=(341.1+609.06)×13.55/19.49=660.58kNF''=(F+G)A0/A=(417.32+730.88)×13.55/19.49=798.26kNe=(M k+F Vk·h)/ F k''=(275.12+10.41×1.25)/660.58=0.44m≤b/4=8.5/4=2.12m满足要求!2、基础偏心荷载作用应力(1)、荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值e=0.44m≤b/6=8.5/6=1.42mI=lb3/12+2×al3/12+4×[a4/36+a2/2(a/3+l/2)2]=1.1×8.53/12+2×1×1.13/12+4×[14/36+12/2×(1/3+1.1/2)2]=58.19 基础底面抵抗矩:W=I/(b/2)=58.19/(8.5/2)=13.69m3P kmin= F k''/A0-(M k+F Vk·h)/W=660.58/13.55-(275.12+10.41×1.25)/13.69=27.71kPa P kmax= F k''/A0+(M k+F Vk·h)/W=660.58/13.55+(275.12+10.41×1.25)/13.69=69.8kPa(2)、荷载效应基本组合时,基础底面边缘压力值P min= F''/A0-(M+F V·h)/W=798.26/13.55-(429.22+14.57×1.25)/13.69=26.23kPa P max= F''/A0+(M+F V·h)/W=798.26/13.55+(429.22+14.57×1.25)/13.69=91.59kPa 3、基础轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/A=(341.1+609.06)/19.49=48.75kN/m24、基础底面压应力验算(1)、修正后地基承载力特征值f a=f ak+εdγm(d-0.5)=160+1.6×19.3×(1.5-0.5)=190.88kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算P k=48.75kPa≤f a=190.88kPa满足要求!(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=69.8kPa≤1.2f a=1.2×190.88=229.06kPa满足要求!5、基础抗剪验算基础有效高度:h0=H-δ-D/2=1250-40-25/2=1198mm塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离:a1=(b-20.5B)/2=(8.5-20.5×1.45)/2=3.22m 塔身边缘处基础底面地基反力标准值:P k1=P kmax-a1(P kmax-P kmin)/b=69.8-3.22×(69.8-27.71)/8.5=53.83kPa基础自重在基础底面产生的压力标准值:P kG=G k / A=609.06 / 19.49=31.25kPa基础底平均压力设计值:P=γ((P kmax+P k1)/2-P kG)=1.35×(( 69.8+53.83)/2-31.25)=41.26kPa基础所受剪力:V=pa1l=41.26×3.22×1.1=146.35kNh0/l=1198/1100=1.09≤40.25βc f c lh0=0.25×1×11.9×1100×1198/1000=3920.46kN≥V=146.35kN满足要求!6、软弱下卧层验算基础底面处土的自重压力值:p c=dγm=1.5×19.3=28.95kPa下卧层顶面处附加压力值:p z=lb(P k-p c)/(2(b+2ztanζ)2)=1.1×8.5×(70.12-28.95)/(2×(8.5+2×2×tan20°)2)=1.94kPa软弱下卧层顶面处土的自重压力值:p cz=zγ=2×20=40kPa软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值f az=222.64kPa作用在软弱下卧层顶面处总压力:p z+p cz=1.94+40=41.94kPa≤f az=222.64kPa满足要求!四、基础配筋验算基础底部配筋HRB335 6Φ25 基础上部配筋HRB335 6Φ18基础腰筋配筋HPB235 4Φ14 基础箍筋配筋HPB235 Φ10@180 基础箍筋肢数n 41、基础底弯矩计算基础底均布荷载设计值:q1=pl=41.26×1.1=45.38kN/m塔吊边缘弯矩:M=q1a12/2=45.38×3.222/2=235.97kN·m2、基础配筋计算(1)、基础梁底部配筋αS1= M/(α1f c lh02)=235.97×106/(1×11.9×1100×11982)=0.013δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.013)0.5=0.013γS1=1-δ1/2=1-0.013/2=0.994A s1=M/(γS1h0f y1)=235.97×106/(0.994×1198×300)=661mm2最小配筋率:ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.27/300)=max(0.2,0.19)=0.2%基础底需要配筋:A1=max(661,ρlh0)=max(661,0.002×1100×1198)=2636mm2基础梁底实际配筋:A s1'=2944mm2≥A1=2636mm2满足要求!(2)、基础梁上部配筋基础梁上部实际配筋:A s2'=1526mm2≥0.5A s1'=1472mm2满足要求!(3)、基础梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋HPB235 4Φ14(4)、基础梁箍筋配筋箍筋抗剪截面高度影响系数:βh=(800/h0)0.25=(800/1198)0.25=0.90.7βh f t lh0=0.7×0.9×1.27×103×1.1×1.198=1059.03kN≥V=146.35kN按构造规定选配钢筋!配箍率验算ρsv=nA sv1/(ls)=4×78.5/(1100×180)=0.16%≥ρsv,min=0.24f t/f yv=0.24×1.27/210=0.15% 满足要求!(5)、基础加腋处配筋基础加腋处,顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm,外侧纵向筋Φ10@200mm。
Tc4208十字梁塔吊基础方案带计算公式
一、编制依据:十二、工程概况:1.建筑和结构概况2.自然概况本场地土质自上而下为:1)素填土、(2)粉质粘土、(3)中细砂、(4)粗砂、(5)强风化片麻岩。
工程室外设计地平为绝对标高57.4m,为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突,以减少拆除费用,将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。
考虑现场地质条件,该处绝对标高52米以上均为素填土,且下层粉质粘土承载力(140 kPa)均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa,因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。
十三、塔吊布设及基础验算1.布设位置:根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况,现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台,做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。
塔吊位置平面布置见后附图。
2、塔吊基础设计:1)考虑安全性、经济性要求,地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础,共设5根。
塔吊基础地基施工方法如下:桩机作业范围内的场地挖土(同楼一起挖),挖至绝对标高55.30,放线打桩,截桩,人工清土至标高,浇筑垫层,垫层上平比桩顶(绝对标高为55.05米)低5㎝,绑扎钢筋,支设模板,预埋螺栓,浇筑C30混凝土,砼浇筑12h后浇水养护。
承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。
桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作,填芯砼强度C35,采用微膨胀砼浇筑。
3、承载力验算:1)、参数塔吊型号: TC4208;塔吊起升高度H: 30.000m;塔吊倾覆力矩M: 400kN.m;塔身宽度B: 2.500m;塔吊自重G: 260kN;最大起重荷载Q: 40.000kN;桩间距l: 4.3m;桩直径d: 0.400m;桩钢筋级别: III级钢;混凝土强度等级: C30;交叉梁截面宽度: 1.2m;交叉梁截面高度: 1.200m;交叉梁长度: 7.07m;桩入土深度: 12.500m;保护层厚度: 25.000mm。
2.TC4208塔吊基础验算:塔身重量:P=260KN基础承台自重:G=(16.2m2×1.2m)×25 KN/ m2 =486KN桩自身重量(按桩直径R=0.4m,长l=12.5米):G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN桩竖向承载力验算: 1).单桩承载力验算:1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+(7.07-1.2)×1.2+[(2.5/2-0.6×1.414)×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为:200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN >648 KN ,符合设计要求 2).群桩承载力验算:按塔吊基础图要求,地基承载力不得小于200KN/m 2,按最大值考虑, 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩,群桩效应系数K 取1,桩基础设计承载力为700×5=3500 KN >F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。
塔吊基础设计计算
筑龙网WW W.ZH U L ON G.C OM(一)塔吊基础设计计算 1、根据塔吊使用说明书,十字梁设计为1100×1500、砼C25,适当配置钢筋,本基础坐落在5根桩上,即本塔吊基础设计, 2、基础十字梁钢筋设计根据塔吊使用说明书,十字梁所受的荷载为F1=F2=150KN 截面尺寸为1100×1500,砼为C25假如十字梁双排钢筋为5Φ25验算如上草图,M max F ×a =150×3.00=450KN.M 查表:ρ=0.26%As =ρ×b ×h =0.26%×1100×1500=4290mm 2A 设=4908mm 2 >As =4290mm 2故十字梁双排配筋满足要求。
3、 稳定验算以知条件:基础所受的垂直荷载 476KN基础所受的水平荷载 24KN 基础所受的倾翻力矩 1220KN 基础所受的扭矩 185 KN.mm 基础设计重量 610 KN.mm计算塔吊在非工作情况下是否稳定筑龙网WW W.ZH U L ON G.C OMe =(M+H ×h )/(V+G )≤Le/3=(185×103×24103×50)/(476×103+610×103)=1.28<=2.03L/3 故基础满足要求 五、塔吊稳定验算:(1) 塔吊在工作情况下有荷载稳定验算:K1=[G ×(c-h ×sina+b )-v ×(a-h )÷gt] ÷[Q ×(a-b )]=1.534>1.15 取a =0(2) 非工作下的稳定验算(取W3=2KN/M 风载按12级台风取) K2=[G1×(b+c1-h1×sina )] ÷[G2×C2-b + h2×sina+W3×P3]]=1.39>1.15故:塔吊在工作和非工作下均能保持稳定。
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。
Tc4208十字梁塔吊基础方案带计算公式精品资料
一、编制依据:十二、工程概况:1.建筑和结构概况2.自然概况本场地土质自上而下为:1)素填土、(2)粉质粘土、(3)中细砂、(4)粗砂、(5)强风化片麻岩。
工程室外设计地平为绝对标高57.4m,为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突,以减少拆除费用,将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。
考虑现场地质条件,该处绝对标高52米以上均为素填土,且下层粉质粘土承载力(140 kPa)均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa,因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。
十三、塔吊布设及基础验算1.布设位置:根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况,现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台,做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。
塔吊位置平面布置见后附图。
2、塔吊基础设计:1)考虑安全性、经济性要求,地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础,共设5根。
塔吊基础地基施工方法如下:桩机作业范围内的场地挖土(同楼一起挖),挖至绝对标高55.30,放线打桩,截桩,人工清土至标高,浇筑垫层,垫层上平比桩顶(绝对标高为55.05米)低5㎝,绑扎钢筋,支设模板,预埋螺栓,浇筑C30混凝土,砼浇筑12h后浇水养护。
承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。
桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作,填芯砼强度C35,采用微膨胀砼浇筑。
3、承载力验算:1)、参数塔吊型号: TC4208;塔吊起升高度H: 30.000m;塔吊倾覆力矩M: 400kN.m;塔身宽度B: 2.500m;塔吊自重G: 260kN;最大起重荷载Q: 40.000kN;桩间距l: 4.3m;桩直径d: 0.400m;桩钢筋级别: III级钢;混凝土强度等级: C30;交叉梁截面宽度: 1.2m;交叉梁截面高度: 1.200m;交叉梁长度: 7.07m;桩入土深度: 12.500m;保护层厚度: 25.000mm。
2.TC4208塔吊基础验算:塔身重量:P=260KN基础承台自重:G=(16.2m2×1.2m)×25 KN/ m2 =486KN桩自身重量(按桩直径R=0.4m,长l=12.5米):G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN桩竖向承载力验算: 1).单桩承载力验算:1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+(7.07-1.2)×1.2+[(2.5/2-0.6×1.414)×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为:200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN >648 KN ,符合设计要求 2).群桩承载力验算:按塔吊基础图要求,地基承载力不得小于200KN/m 2,按最大值考虑, 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩,群桩效应系数K 取1,桩基础设计承载力为700×5=3500 KN >F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。
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。
塔吊基础设计计算方案
塔吊基础设计计算方案1.引言塔吊是一种大型起重机械,常用于大型工程项目中的重型物料搬运和安装。
塔吊的基础设计是其安装和使用的关键,合理的基础设计可以确保塔吊的稳定性和安全性。
本文将介绍塔吊基础设计的计算方案。
2.塔吊基础的类型塔吊基础的类型包括深基础和浅基础两种。
深基础适用于土层较差或承载能力较低的情况,常用的深基础方式有桩基、双柱基础等。
浅基础适用于土层较好或承载能力较高的情况,常用的浅基础方式有扁平基础、筏基础等。
3.基础设计的参数塔吊基础设计需要确定的参数包括塔吊的自重、最大起重量、吊臂长度、基础底面积、抗倾覆要求、土层的承载能力等。
其中,自重和最大起重量决定了基础的稳定性,吊臂长度决定了基础的受力情况,基础底面积和土层的承载能力决定了基础的尺寸。
4.基础的稳定性计算基础的稳定性计算主要考虑基础的抗倾覆能力。
根据塔吊的自重和最大起重量,可以计算出基础的倾覆力矩。
基础的尺寸和土层的承载能力决定了基础的抗倾覆能力。
一般来说,基础的倾覆力矩应小于基础的抗倾覆力矩。
5.基础的承载能力计算基础的承载能力计算主要考虑基础的竖向承载能力和水平承载能力。
基础的竖向承载能力需要满足塔吊的自重和最大起重量,可以根据塔吊的自重和最大起重量以及基础的尺寸计算出基础的竖向承载能力。
基础的水平承载能力需要满足塔吊的倾覆力矩,可以根据基础的尺寸和土层的承载能力计算出基础的水平承载能力。
6.基础的尺寸设计基础的尺寸设计需要综合考虑基础的稳定性和承载能力。
一般来说,基础的面积越大,稳定性和承载能力越好。
但是,基础的面积也会受到施工条件和成本的限制,因此需要在稳定性和承载能力之间进行平衡。
7.基础的施工注意事项基础的施工包括地基处理、基坑开挖、混凝土浇筑等过程。
在施工过程中,需要注意地基处理的质量和基坑的排水和支护,以及混凝土浇筑的均匀和密实。
8.结论塔吊基础设计计算方案需要综合考虑塔吊的参数、基础的稳定性和承载能力,以及施工条件和成本等因素。
Tc4208十字梁塔吊基础方案带计算公式
一、编制依据:二、工程概况:1.建筑和结构概况2.自然概况本场地土质自上而下为:1)素填土、(2)粉质粘土、(3)中细砂、(4)粗砂、(5)强风化片麻岩。
工程室外设计地平为绝对标高57.4m,为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突,以减少拆除费用,将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。
考虑现场地质条件,该处绝对标高52米以上均为素填土,且下层粉质粘土承载力(140 kPa)均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa,因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。
三、塔吊布设及基础验算1.布设位置:根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况,现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台,做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。
塔吊位置平面布置见后附图。
2、塔吊基础设计:1)考虑安全性、经济性要求,地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础,共设5根。
塔吊基础地基施工方法如下:桩机作业范围内的场地挖土(同楼一起挖),挖至绝对标高55.30,放线打桩,截桩,人工清土至标高,浇筑垫层,垫层上平比桩顶(绝对标高为55.05米)低5㎝,绑扎钢筋,支设模板,预埋螺栓,浇筑C30混凝土,砼浇筑12h后浇水养护。
承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。
桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作,填芯砼强度C35,采用微膨胀砼浇筑。
3、承载力验算:1)、参数塔吊型号: TC4208;塔吊起升高度H: 30.000m;塔吊倾覆力矩M: 400kN.m;塔身宽度B: 2.500m;塔吊自重G: 260kN;最大起重荷载Q: 40.000kN;桩间距l: 4.3m;桩直径d: 0.400m;桩钢筋级别: III级钢;混凝土强度等级: C30;交叉梁截面宽度: 1.2m;交叉梁截面高度: 1.200m;交叉梁长度: 7.07m;桩入土深度: 12.500m;保护层厚度: 25.000mm。
2.TC4208塔吊基础验算:塔身重量:P=260KN基础承台自重:G=(16.2m2×1.2m)×25 KN/ m2 =486KN桩自身重量(按桩直径R=0.4m,长l=12.5米):G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN桩竖向承载力验算:1).单桩承载力验算:1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+(7.07-1.2)×1.2+[(2.5/2-0.6×1.414)×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为:200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN >648 KN ,符合设计要求 2).群桩承载力验算:按塔吊基础图要求,地基承载力不得小于200KN/m 2,按最大值考虑, 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩,群桩效应系数K 取1,桩基础设计承载力为700×5=3500 KN >F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。
十字交叉塔吊基础计算书
十字交叉梁板式基础的计算书一、参数信息塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=450.8kN,最大起重荷载F2=60.0kN,塔吊倾覆力距M=630.0kN.m,塔吊起重高度H=101.0m,塔身宽度B=1.6m,混凝土强度等级:C35,底板的厚度h1=0.3m,梁的高度 h2=0.8m,回填土的厚度h3=0.4m。
梁宽 t=0.6m,基础边长b=4.00m。
基础上部中心部分正方形边长 a1=1.2m,二、塔吊基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:基础设计值计算公式:当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:式中 F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=1.2×510.80=612.96kN;G──基础自重与基础上面的土的自重,G=1.2×(基础混凝土重力+回填土重力) =364.44kN;B c──基础底面的宽度,取B c=4.00m;a──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=4.00/2-630.00/(612.96+364.44)=1.36m。
经过计算得到:基础压力设计值 P=(612.96+364.44)/4.002=61.09kPa偏心距较大时压力设计值 P kmax=2×(612.96+364.44)/(3×4.00×1.36)=120.18kPa三、抗倾覆稳定性验算梁板式基础抗倾覆稳定性按下式计算式中 e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离(m);M──作用在基础上的弯矩(kN.m);F──作用在基础上的垂直载荷(kN);G──混凝土基础重力(kN);b,h──分别为基础的边长和高度(m)。
计算得:e =630.00/(612.96364.44)=0.64≤b/3=1.33m满足要求!四、地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
塔吊计算书(十字交叉梁基础计算书)
塔吊计算书(十字交叉梁基础计算书)一、塔吊的基本参数信息塔吊型号: QTG40;塔吊起升高度H: 40.800m;塔吊倾覆力矩M: 858.86kN.m;塔身宽度B: 2.500m;塔吊自重G: 287.83kN;最大起重荷载Q: 46.600kN;桩间距l: 3m;桩直径d: 0.010m;桩钢筋级别: II级钢;混凝土强度等级: C30;交叉梁截面宽度: 0.9m;交叉梁截面高度: 0.600m;交叉梁长度: 6m;桩入土深度: 0.010m;保护层厚度: 100.000mm。
标准节长度a:2.5m;额定起重力矩:400kN·m;基础所受的水平力:30kN;主弦杆材料:角钢/方钢;宽度/直径c:120mm;地面粗糙度类别为 D类密集建筑群,房屋较高,风荷载高度变化系数μz=0.84 。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1. 塔吊自重G=287.83kN2. 塔吊最大起重荷载Q=46.6kN作用于塔吊的竖向力 F=1.2×287.83+1.2×46.6=401.32kN塔吊倾覆力矩M= 1.4 ×858.86 = 1202.40kN·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:RA=N/4+qL/2+3M/2L RB=N/4+qL/2-3M/2LRC=N/4+qL/2 RD=N/4+qL/2两段梁的最大弯矩分别为:M1=N(L-b)2/16L+qL2/24+M/2 M2=N(L-b)2/16L+qL2/24得到最大支座力为 Rmax=RB, Rmin=RA,最大弯矩为 Mmax=M1。
b =21/2B=21/2×2.500 =3.54 m,L = 21/2l=21/2×3.000 =4.243m交叉梁自重:q=25×0.900×0.600=13.500 kN/m桩顶竖向力:Rmax=N/4+q×L/2+3M/(2L)=401.320/4+13.500×4.243/2+3×1202.404/(2×4.243) = 554.05kNRmin=N/4+q×L/2-3M/(2L)=401.320/4+13.500×4.243/2-3×1202.404/(2×4.243) = -296.11kN交叉梁得最大弯矩 Mmax:Mmax=N(L-b)2/(16×L)+q×L2 /24+M/2=401.320×(4.243-3.540)2/(16×4.243)+13.500×4.2432/24 + 1202.404/2=614.25kN.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。
1元计算书_11_塔吊十字梁桩式基础的计算书3
塔吊十字梁桩式基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2019)。
一. 参数信息本计算书依据塔吊规范JGJ187进行验算。
塔吊型号:QTZ160 塔机自重标准值:Fk1=950.60kN 起重荷载标准值:Fqk=10.00kN 塔吊最大起重力矩:M=949.20kN.m 非工作状态下塔身弯矩:M=-796.74kN.m 塔吊计算高度:H=45.8m塔身宽度:B=2.5m 桩混凝土等级:C25梁混凝土等级:C25 保护层厚度:50mm十字梁梁长:5.0m 十字梁梁高度:Hc=1.2m十字梁梁宽度:l=1.0mm 梁钢筋级别:HPB235承台顶面埋深:D=0.0m 桩直径:d=1.0m桩间距:a=4.0m 桩钢筋级别:HPB300桩入土深度:3.00m 桩型与工艺:预制桩计算简图如下:二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值=950.6kNFk12) 基础以及覆土自重标准值Gk=(52-(5-1)2)×1.20×25=270kN3) 起重荷载标准值Fqk=10kN2. 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)Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2qsk=1.2×0.34×0.35×2.5=0.35kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk =qsk×H=0.35×45.80=16.17kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk =0.5Fvk×H=0.5×16.17×45.80=370.39kN.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=0.35kN/m2)Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2qsk=1.2×0.59×0.35×2.5=0.62kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk =qsk×H=0.62×45.80=28.31kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk =0.5Fvk×H=0.5×28.31×45.80=648.19kN.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=-796.74+0.9×(949.2+370.39)=390.89kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=796.74+648.19=1444.93kN.m三. 荷载计算非工作状态下:Qk =(Fk+Gk)/n=(950.6+270)/4=305.15kNQkmax =(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(950.6+270)/4+(1444.93+28.31×1.20)/4.00=674.87kNQkmin =(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(950.6+270-0)/4-(1444.93+28.31×1.20)/4.00=-64.57kN工作状态下:Qk =(Fk+Gk+Fqk)/n=(960.6+270)/4=307.65kNQkmax =(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(960.6+270)/4+(390.89+16.17×1.20)/4.00=410.23kNQkmin =(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(960.6+270-0)/4-(390.89+16.17×1.20)/4.00=205.07kN四. 十字梁抗弯计算十字梁截面b×h=1000mm×1200mm,混凝土强度等级为C25,钢筋采用HPB235,混凝土保护层厚度50mm1. 荷载计算十字梁的计算简图如下:(图中 L=4000mm,L1=3535mm,L2=233mm)塔机塔身截面对角线上立杆的荷载设计值:Fmax =1.35Fk/n+1.35Mk/L1=1.35×950.6/4+1.35×1444.93/3.54=872.64kNFmin =1.35Fk/n-1.35Mk/L1=1.35×950.6/4-1.35×1444.93/3.54=-230.98kN2. 弯矩计算A、B支座反力为:由力平衡方程RA +RB=Fmax+Fmin=641.655kNRA ×L=Fmin×3.77+Fmax×0.23解得:RA =-166.84kN;RB=808.49kN最大弯矩在Fmax对应截面位置,弯矩设计值为:Mmax =Rb×0.23=187.97kN.m3. 配筋计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条式中α1──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,期间按线性内插法确定;fc──混凝土抗压强度设计值;h──承台的计算高度;fy ──钢筋受拉强度设计值,fy=210N/mm2。
塔吊十字梁板式基础专项施工方案含计算书
???????十字梁板式基础计算书工程信息:工程名称:未命名工程;方案编制人:张工;编制日期:2019-11-28。
施工单位:建科研施工;建设地点:和平西桥;地上层数:13;地下层数:3层;建筑高度:40米;建筑面积:10000m2;建设单位:建科研建设公司;设计单位:建科研设计院;监理单位:建科研监理公司;勘查单位:建科研勘察院;总工期:360天;结构类型:框架;计算依据:依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)、《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-2017)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)编制。
一、参数信息1)塔吊基本参数塔吊型号:QTZ63,塔吊最大起吊高度H0=40m,塔身宽度B=1.6m;2)塔机自重参数塔身自重G0=251kN,起重臂自重G1=37.4kN,小车和吊钩自重G2=3.8kN,平衡臂自重G3=19.8kN,平衡块自重G4=89.4kN,最大起重荷载Q max=60kN,最小起重荷载Q max=10kN;3)塔机尺寸参数起重臂重心到塔身中心的距离R G1=22m,小车和吊钩重心到塔身中心的距离R G2=11.5m,平衡臂重心到塔身中心的距离R G3=6.3m,平衡块重心到塔身中心的距离R G4=11.8m,最大起重荷载到塔身中心的距离R Qmax=11.5m,最小起重荷载到塔身中心的距离R Qmin=50m;4)塔吊承台参数承台长度b=8m,承台宽度l=1.1m,承台高度h=2m,十字梁腋宽度a=1m,承台混凝土强度等级:C35,承台混凝土自重=25kN/m3,承台上部覆土厚度d=1.5m,承台上部覆土重度=17kN/m3;5)塔吊基础参数地基承载力特征值f a=150kN/m2,基础宽度地基承载力修正系数ηb=0.3,基础埋深地基承载力修正系数ηd=1.6,基础埋深地基承载力修正系数γ=25kN/m3,基础底面以上的土的加权平均重度γm=25kN/m3,承台埋置深度D=1.5m,修正后的地基承载力特征值f a=227.5kN/m2;6)风荷载参数塔身桁架杆件类型为:型钢或方钢管,地面粗糙度类型为:B类城市郊区,塔机计算高度h=43m,塔身前后片桁架平均充实率α0=0.35,塔身风向系数α=1.2,基本风压W0=0.45kN/m2(工程所在地:北京,取50年一遇),风荷载高度变化系数μz=1.32,风荷载体型系数μs=1.95,风荷载风振系数βz=1.65;7)十字梁基础配筋参数基础配筋:使用HPB235钢筋计算简图:二、荷载计算1、自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值F k1=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4kN;2)基础自重标准值基础底面积:A=2×8×1.1-1.1×1.1+2×1×1=18.39m2G k=18.39×(2×25+1.5×17)=1388.44kN;3)起重荷载标准值F qk=60kN;2、风荷载计算计算公式如下: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工作状态下ω0=0.2kN/m2μz=1.32μs=1.95βz=1.59α0=0.35α=1.2计算结果:ωk=0.65kN/m2q sk=0.44kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=18.92kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=406.78kN·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非工作状态下ω0=0.45kN/m2(北京,取50年一遇)μz=1.32μs=1.95βz=1.65α0=0.35α=1.2计算结果:ωk=1.53kN/m2q'sk=1.03kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F'vk=q'sk×H=44.29kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M'sk=0.5F'vk×H=952.24kN·m3、塔机的倾覆力矩塔机自身产生的倾覆力矩,向前(起重臂方向)为正,向后为负。
十字交叉梁塔吊基础计算书
十字交叉梁的计算书一、参数信息塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=450.8kN,最大起重荷载=60.0kN,塔吊倾覆力距M=630.0kN.m,塔吊起重高度H=101.0m,塔身宽度B=1.6m,混凝土强度等级:C35,钢筋级别:HPB235,桩直径或方桩边长 d=1.00m,桩间距=3000mm,交叉梁的宽度=300mm,交叉梁的高度=500mm,保护层厚度:50mm。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1.自重荷载及起重荷载 (1)塔机自重标准值:F lk=450.80kN(2)基础自重标准值:G k= 2×25.0×1.414×Lc×Bc×Hc = 2×25.0×1.414×3.00×0.30×0.50 = 31.82kN;(3)起重荷载标准值:F qk=60.00kN作用于塔吊的竖向力 F k=F1k+F qk=510.80kN塔吊的倾覆力矩 M k=630.00kN.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/4-3M/2LR B=N/4+3M/2L R C=N/4R D=N/4两段梁的最大弯矩分别为M1=N(L-b)2/16L+M/2M2=N(L-b)2/16L得到最大支座力为 R kmax=R B,最大弯矩为 M kmax=M1。
桩顶竖向力 R kmax:R kmax=N/4+3M/2L=(510.80+38.18)/4+3×630.00/(2×4.24)=358.43kNR kmin=N/4-3M/2L=(510.80+38.18)/4-3×630.00/(2×4.24)=-87.12kN交叉梁得最大弯矩 M kmax:M kmax=N(L-b)2/16L+M/2=(510.80+38.18)×(4.24-2.26)2/(16×4.24)+630.00/2=346.33kN.m四、十字交叉梁计算1.交叉梁截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2条受弯构件承载力计算。
塔吊十字梁式基础结构安全计算书
十字梁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》GB 50007-2011一、塔机属性1、塔机传递至基础荷载标准值基础布置图基础底面积:A=2bl-l2+2a2=2×8.5×1.8-1.82+2×1.82=33.84m2基础中一条形基础底面积:A0=bl+2(a+l)a=8.5×1.8+2×(1.8+1.8)×1.8=28.26m2 基础及其上土的自重荷载标准值:G k=AhγC=33.84×1.5×25=1269kN基础及其上土的自重荷载设计值:G=1.35G k=1.35×1269=1713.15kN1、偏心距验算条形基础的竖向荷载标准值:F k''=(F k+G k)A0/A=(562+1269)×28.26/33.84=1529.08kNF''=(F+G)A0/A=(758.7+1713.15)×28.26/33.84=2064.258kNe=(M k+F Vk·h)/ F k''=(2322+86×1.5)/1529.08=1.603m≤b/4=8.5/4=2.125m满足要求!2、基础偏心荷载作用应力(1)、荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值e=1.603m>b/6=8.5/6=1.417m合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:a=b/2-e=8.5/2-1.603=2.647m P kmin=0P kmax=2F k''/(3la)=2×1529.08/(3×1.8×2.647)=213.944kPa(2)、荷载效应基本组合时,基础底面边缘压力值P max=2F''/(3la)=2×2064.258/(3×1.8×2.647)=288.824kPa3、基础轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/A=(562+1269)/33.84=54.108kN/m24、基础底面压应力验算(1)、修正后地基承载力特征值f a=f ak+ηdγm(d-0.5)=160+1.6×19.3×(1.5-0.5)=190.88kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算P k=54.108kPa≤f a=190.88kPa满足要求!(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=213.944kPa≤1.2f a=1.2×190.88=229.056kPa满足要求!5、基础抗剪验算基础有效高度:h0=H-δ-D/2=1500-50-25/2=1438mm塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离:a1=(b-20.5B)/2=(8.5-20.5×1.8)/2=2.977m 塔身边缘处基础底面地基反力标准值:P k1=(1-a1/3a)P kmax=(1-2.977/(3×2.647))×213.944=133.735kPa基础自重在基础底面产生的压力标准值:P kG=G k / A=1269 / 33.84=37.5kPa基础底平均压力设计值:P=γ((P kmax+P k1)/2-P kG)=1.35×(( 213.944+133.735)/2-37.5)=184.058kPa基础所受剪力:V=pa1l=184.058×2.977×1.8=986.365kN6、软弱下卧层验算基础底面处土的自重压力值:p c=dγm=1.5×19.3=28.95kPa下卧层顶面处附加压力值:p z=lb(P k-p c)/(2(b+2ztanθ)2)=1.8×8.5×(64.791-28.95)/(2×(8.5+2×2×tan20°)2)=2.766kPa软弱下卧层顶面处土的自重压力值:p cz=zγ=2×20=40kPa软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值f az=f azk+ηdγm(d+z-0.5)=130.00+1.60×19.30×(2.00+1.50-0.5)=222.64kPa作用在软弱下卧层顶面处总压力:p z+p cz=2.766+40=42.766kPa≤f az=222.64kPa 满足要求!7、地基变形验算倾斜率:tanθ=|S1-S2|/b'=|25-20|/8500=0.0006≤0.001满足要求!四、基础配筋验算基础底均布荷载设计值:q1=pl=184.058×1.8=331.305kN/m塔吊边缘弯矩:M=q1a12/2=331.305×2.9772/2=1468.306kN·m2、基础配筋计算(1)、基础梁底部配筋αS1= M/(α1f c lh02)=1468.306×106/(1×16.7×1800×14382)=0.024ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.024)0.5=0.024γS1=1-ζ1/2=1-0.024/2=0.988A s1=M/(γS1h0f y1)=1468.306×106/(0.988×1438×300)=3445mm2最小配筋率:ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.236)=0.236% 基础底需要配筋:A1=max(3445,ρlh0)=max(3445,0.0024×1800×1438)=6096mm2 基础梁底实际配筋:A s1'=7854mm2≥A1=6096mm2满足要求!(2)、基础梁上部配筋基础梁上部实际配筋:A s2'=4562mm2≥0.5A s1'=3927mm2满足要求!(3)、基础梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋HRB335 6Φ14(4)、基础梁箍筋配筋箍筋抗剪截面高度影响系数:βh=(800/h0)0.25=(800/1438)0.25=0.8640.7βh f t lh0=0.7×0.864×1.57×103×1.8×1.438=2456.755kN≥V=986.365kN按构造规定选配钢筋!配箍率验算ρsv=nA sv1/(ls)=4×113.097/(1800×200)=0.126%≥ρsv,=0.24f t/f yv=0.24×1.57/300=0.126%min满足要求!(5)、基础加腋处配筋基础加腋处,顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm,外侧纵向筋Φ10@200mm。
塔式起重机地基基础的设计计算和十字型基础设计实例概要.
塔式起重机地基基础的设计计算1、前言塔式起重机(以下简称塔机)地基基础的设计应根据工程地质勘察资料,综合考虑工程结构类型及布置、施工条件、环境影响、使用条件和工程造价等因素,做到因地制宜且安全经济地设计计算。
塔机基础的设计应按独立状态下的工作状态和非工作状态的荷载分别计算。
塔机基础工作状态的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、起重荷载、风荷载,并应计入可变荷载的组合系数,其中起重荷载不应计入动力系数;非工作状态下的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、风荷载。
塔机在独立状态时,所承受的风荷载等水平荷载及倾覆力矩、扭矩对基础的作用效应最大;附着状态(安装附墙装置后)时,塔机虽然增加了标准节自重,但对基础设计起控制作用的各种水平荷载及倾覆力矩、扭矩等主要由附墙装置承担,故附着状态可不计算。
目前各工程项目塔机的地基基础均按塔机制造商提供的基础图施工,由于这些塔机基础图在全国各地使用中所处的风荷载、工程地质差异很大,当使用地的风荷载很大时就会不安全,而在风荷载较小地区就会导致浪费保守,例如利用天然地基承载的塔机基础图常注明地基承载力特征值不得小于200KN/m2,实际上不符合因地制宜的设计原则。
下面根据国家行业标准《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009,通过实例说明塔机独立状态下地基基础科学合理的设计计算。
2、塔机竖向荷载分析塔机的竖向荷载F K包括:塔身自重G0、起重臂自重G1、小车和吊钩自重G2、平衡臂自重G3、平衡块自重G4、最大起重荷载Q max、最小起重荷载Q min、塔机各分部重心至塔身中心的距离R Gi、最大或最小起重荷载至塔身中心相应的最大距离R Qi。
将塔机各构件自重及起重荷载分别计算的目的在于分析计算竖向荷载作用下的倾覆力矩,常用的QTZ60塔机竖向荷载如图1所示。
=10kN 4图1 QTZ60塔机竖向荷载简图3、塔机风荷载分析3.1 塔机风荷载取值的基本规定塔机工作状态的基本风压应按0.20 kN/m2取用,风荷载作用方向应按起重力矩同向计算;非工作状态的基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中给出的50年一遇的风压取用,且不小于0.35kN/m2,风荷载作用方向应从平衡臂吹向起重臂。
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一、编制依据:二、工程概况:1.建筑和结构概况2.自然概况本场地土质自上而下为:1)素填土、(2)粉质粘土、(3)中细砂、(4)粗砂、(5)强风化片麻岩。
工程室外设计地平为绝对标高57.4m,为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突,以减少拆除费用,将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。
考虑现场地质条件,该处绝对标高52米以上均为素填土,且下层粉质粘土承载力(140 kPa)均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa,因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。
三、塔吊布设及基础验算1.布设位置:根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况,现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台,做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。
塔吊位置平面布置见后附图。
2、塔吊基础设计:1)考虑安全性、经济性要求,地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础,共设5根。
塔吊基础地基施工方法如下:桩机作业范围内的场地挖土(同楼一起挖),挖至绝对标高55.30,放线打桩,截桩,人工清土至标高,浇筑垫层,垫层上平比桩顶(绝对标高为55.05米)低5㎝,绑扎钢筋,支设模板,预埋螺栓,浇筑C30混凝土,砼浇筑12h后浇水养护。
承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。
桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作,填芯砼强度C35,采用微膨胀砼浇筑。
3、承载力验算:1)、参数塔吊型号: TC4208;塔吊起升高度H: 30.000m;塔吊倾覆力矩M: 400kN.m;塔身宽度B: 2.500m;塔吊自重G: 260kN;最大起重荷载Q: 40.000kN;桩间距l: 4.3m;桩直径d: 0.400m;桩钢筋级别: III级钢;混凝土强度等级: C30;交叉梁截面宽度: 1.2m;交叉梁截面高度: 1.200m;交叉梁长度: 7.07m;桩入土深度: 12.500m;保护层厚度: 25.000mm。
2.TC4208塔吊基础验算:塔身重量:P=260KN基础承台自重:G=(16.2m2×1.2m)×25 KN/ m2 =486KN桩自身重量(按桩直径R=0.4m,长l=12.5米):G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN桩竖向承载力验算:1).单桩承载力验算:1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+(7.07-1.2)×1.2+[(2.5/2-0.6×1.414)×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为:200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN >648 KN ,符合设计要求 2).群桩承载力验算:按塔吊基础图要求,地基承载力不得小于200KN/m 2,按最大值考虑, 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩,群桩效应系数K 取1,桩基础设计承载力为700×5=3500 KN >F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。
3)、塔吊抗倾覆力验算: 塔吊承台尺寸见上图高度为1.2米基础承台自重:G=(16.2m 2×1.2m )×25 KN/ m 2 =486KN桩直径为400mm ,桩长按最小12.5米计算,塔吊共设计5根桩基。
抗倾覆力矩M= b 、抗倾覆验算 极限侧阻力q sik =25KPa机械公司提供:塔基重量:P= 260kN ; 桩侧阻抗力分项系数:65.1=s γ基础承台自重:基础承台自重:G=486KN 抗拔验算:以左侧一根边桩为倾覆点图三 抗拔计算简图FM单桩抗拔力:KN L q U Q F s sik s v 9.23765.1/5.12254.0//=⨯∙⨯=∙∙==πγγ抗倾覆力矩:036.3)(036.3072.6⨯++⨯+⨯=G P F F M 抗()036.3486260036.39.237072.69.237⨯++⨯+⨯=m KN m KN ∙>∙=4006.4431故:满足要求,安全。
4)、角桩对承台冲切验算:011112122h f a c a c N t hp x y y x l βββ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=2.056.011x x λβ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=2.056.011y y λβl N ——为扣除承台和其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合是的竖向力设计值 这里取l N = F=200×16.2=3240KNx 1β y 1β——为角桩的冲切系数x 1λ y 1λ——为角桩的冲跨比011h a xx =λ 011h a y y =λ C 1,c 2——从角桩内边缘至承台外边缘的距离x a 1 y a 1——从承台底角桩内边缘引450冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离 本承台为x a 1 y a 1= h 0h 0——承台外边缘的有效高度 本承台=h-0.05-0.04=1.11m f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值 C30为1430 KN/ m 2hp β——为受冲切承载力截面高度影响系数当h 不大于800mm 时取1.0当大于等于2000mm 时取0.9,期间按线性插入法取用 取0.97011h a xx =λ =1 011h a y y =λ=1 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=2.056.011x x λβ =0.47 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2.056.011y y λβ=0.470111121011112122223240h f a c a c h f a c a c N t hp x y y x t hp x y y x l ββββββ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤=QTZ63塔吊要求地基承载力不小于200kpa ,Ф400预制砼空心管桩单桩承载力为1100KN验算如下极限侧阻力qsik=25KPa机械公司提供:塔基重量:KN P 400= 桩侧阻抗力分项系数:65.1=s γ基础承台自重:KN G 5.812253.155=⨯⨯⨯= 桩竖向承载力验算:KN P G N 56.1518/)5.812400(8/)(=+=+=桩竖向承载力值:KNN KN R 7.16656.1511.111000=⨯==γ群桩承载力验算:塔吊要求的地基承载力为200Kpa N=200×5×5=5000KN< R ×8=1100×8=8800KN 满足要求 b 、抗倾覆验算 抗拔验算:2400 2400以左侧一根边桩为倾覆点 单桩抗拔力:KNL q U Q F s sik s v 3.19065.1/10254.0//=⨯∙⨯=∙∙==πγγ抗倾覆力矩:4.2)(4.28.4⨯++⨯+⨯=G P F F M 抗图三 抗拔计算简图FM()4.25.8124004.23.1908.43.190⨯++⨯+⨯=m KN m KN ∙∙=63016.4280 故:满足要求,安全。
2)抗倾覆时单桩承载力验算: 以右侧桩为倾覆点计算: 该桩所承受的最大压力为:()()KN KN L M P G F 170081.2828.4/6308/5.812400/8/1 =++=++=故:满足要求,安全。
c 、施工时必须严格按设计及施工规范要求施工,不得出现断桩、裂纹现象,桩头与基础连接部位配筋必须符合构造要求。
四、施工方法及技术措施 1、桩基由甲方分包施工。
2、截桩:1)首先,工人用铲刀将桩身泥浆、杂土等杂物清理,以免施工中扬尘过多;2)用水平管将钢筋上的标高控制点引至每根桩的桩身上,;在截桩标高位置,用理石锯呈环状水平切入桩内30—40m 左右,注意不要损伤钢筋;距离截除部位100mm 以上的桩身,用风镐自上往下铲除。
应先凿除顶部的破碎层和软弱混凝土;截除时应分段截除,注意控制风镐力度,不要破坏下部的砼,更不准任意弯折和扭断纵向钢筋;100mm 范围内部分人工用凿子凿除,要求桩头凿平整,清扫干净;凿除的砼等所有废料要在当天及时清理出场。
桩基经检测验收合格后方可进行塔吊基础 4、施工放线,垫层施工:标高比桩顶低5cm 。
5、塔吊基础钢筋施工。
严格按图纸和钢筋图集及钢筋规范要求进行,经甲方监理施工单位验收合格后方可进行下道工序。
6、塔吊基础模板施工塔吊基础模板采用竹胶板,模板竖向内楞采用60×80mm木方,间距300 mm,水平外楞采用同规格木方,间距不超过600 mm。
模板支设完毕后,在模板上弹出混凝土浇筑高度控制线,以保证基础高度要求和便于控制混凝土表面的平整度。
7、地脚螺栓预埋施工工艺1)、为保证预埋件的精度,避免在砼浇筑施工中受振捣、涨模等因素影响预埋的偏位、偏移,设置一套钢管支架固定系统:在模板上口用脚手钢管井字型搭设支架,扣件紧固,支架支撑在模板两侧直接打入土中稳固。
2). 钢套板安装定位:直接固定模板上口,具体做法采用方木制框定位安装模板上口,钢套板嵌入木框内。
3). 安装钢套板螺栓组:按照设计图纸的规格、型号、数量、将各预埋螺栓用垫片、螺帽与定位钢套板组合紧固。
4). 预埋螺栓下口焊接ф8圆钢井字型水平焊接固定。
5). 砼浇捣后在砼初凝前,检查各预埋螺栓组的位移偏差,是否受振捣、涨模等因素影响,如偏差较大,须及时进行校正。
8、混凝土施工应先将模板内杂物清理干净,混凝土浇注时派专人负责检查模板支撑和标准节是否移位,有变动应立即重新调整。
混凝土分层振捣,每层厚度不超过30cm,采用插入式振捣器振捣,平面按梅花型逐点振捣,插入间距不超过振捣器半径的1.5倍,大约为30-40cm,分层浇注时振捣器必须插入下一层内约5cm,使上下层结合紧密,每层振捣应以混凝土不在沉落、不出气泡、表面翻浆为止。
振捣后用拉板将表面搓平,待混凝土凝固后,承台上表面再抹1:3水泥砂浆找平。
9、塔吊基础混凝土标号为C30。
砼浇筑后及时洒水养护养护,保证砼强度。
10、混凝土施工时每个基础各留置混凝土试块1组。
11、基础表面排水处理为防止雨水或现场施工等用水流入塔吊基础内,在塔吊安装后,及时在塔吊基础四周砌筑240mm厚砖墙排水沟,砖墙砌筑高度应高出基础四周回填土后的地面300mm以上,以阻挡水流入塔吊基础内。
砖墙在基础表面上留出100×100mm的泻水孔,以利于及时将基础表面接受的雨水排出,基础旁边利用塔吊基坑在回填土前砌出边长600×600×800集水坑,井底比基础表面深1m,基础表面雨水经泻水孔流入积水井内,利用水泵抽水,保证下雨天积水井内不过量积水。