塔吊基础验算书底部桩基
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8、Q TZ40塔吊基础承载力验算
1、2、5#塔吊为QTZ40塔吊,塔吊为独立状态计算,分工况和非工况两种状态分别进行塔吊基础的受力分析。
8.1、塔机概况
塔吊型号:QTZ40,
塔吊最大安装高度H=35m(2#塔吊)
塔身宽度B=1.5m,
自重F1=201.88kN,
最大起重荷载F2=39.2kN,
基础以上土的厚度D=0.00m,
塔吊基础混凝土强度等级:C35
基础厚度Hc=1.2m,
基础宽度Bc=4.5m,
8.2、桩基概况
查国家标准图集03SG409可得,PHC400A95-21为C80混凝土,桩身结构竖向承载力设计值R=1650kN。现场桩基间距a=2.50m,桩直径=0.40m,
8.3、桩基荷载计算分析
8.3.1自重荷载以及起重荷载
塔吊自重G0=201.88kN;
起重臂自重G1=30.3kN;
小车和吊钩自重G2=2.86kN;
平衡臂自重G3=15.05kN;
平衡块自重G4=81kN;
塔吊最大起重荷载Q max=39.2kN;
塔吊最小起重荷载Q max=7.84kN;
塔基自重标准值:F k1=331.09kN;
基础自重标准值:G k=500kN;
起重荷载标准值:F qk=39.2kN;
8.3.2风荷载计算
8.3.2.1工作状态下风荷载标准值
塔机所受风均布线荷载标准值:(ωo=0.2kN/m²)
q sk=0.8αβz μsμz ωoαo BH/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.35×0.2×0.35×1.5=0.422kN/m
塔机所受风荷载水平合力标准值:
F vk=q sk·H=0.422×39=16.46kN
基础顶面风荷载产生的力矩标准值:
M sk=0.5F vk·H=0.5×16.46×39=321kN ·m
8.3.2.2非工作状态下风荷载标准值
塔机所受风均布线荷载标准值:(ω’o=0.55kN/m²)
q’sk=0.8αβz μsμz ω’oαo BH/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.35×0.55×0.35×1.5=1.3kN/m
塔机所受风荷载水平合力标准值:
F’vk=q’sk·H=1.3×39=50.27kN
基础顶面风荷载产生的力矩标准值:
M’sk=0.5F’vk·H=0.5×50.27×39=980.27kN ·m
8.3.3塔机的倾覆力矩
塔机自身的倾覆力矩,向起重臂方向为正,向平衡臂的方向为负。
1、大臂自重产生的力矩标准值:
M1 =30.3×20=606kN ·m
2、最大起重荷载产生的力矩标准值:
M2=39.2×10=392kN ·m
3、小车产生的力矩标准值:
M3=2.86×10=28.6kN ·m
4、平衡臂产生的力矩标准值:
M4=-15.05×6=-90.3kN ·m
5、平衡产生的力矩标准值:
M5=-81×11=-891kN ·m
8.3.4综合分析计算
8.3.4.1工作状态下塔基对基础顶面的作用
1、标准组合的倾覆力矩标准值:
M k=M1 +M3+ M4 +M5 +0.9(M2 +M sk)
=606+28.6-90.3-891+0.9(392+321)
=295kN ·m
2、水平荷载标准值:F vk=16.46kN
3、竖向荷载标准值:
塔基自重标准值:F k1=331.09kN;
基础自重标准值:G k =500kN ; 起重荷载标准值:F qk =39.2kN ; 8.3.4.2非工作状态下塔基对基础顶面的作用
1、标准组合的倾覆力矩标准值: M ’k =M 1 +M 4 +M 5 +M ’sk =606-90.3-891+980.27 =604.79kN ·m
无起重荷载,小车收拢于塔身边,故没有力矩M 2 、M 3 。 2、水平荷载标准值:F ’vk =q ’sk ·H=1.3×39=50.27kN 3、竖向荷载标准值:
塔基自重标准值:F k1=331.09kN ; 基础自重标准值:G k =500kN ; F ’k =F k1+G k =331.09+500=831.09kN
比较以上工况和非工况的计算,可知本例塔机在非工作状态时对于基础传递的倾覆力矩最大,故应该按照非工作状态的荷载组合进行塔吊基础承载力验算。 8.4桩基承载力验算
倾覆力矩按照最不利的对角线方向作用,取最不利的非工作状态荷载进行验算。 8.4.1桩基竖向荷载验算
1、轴心竖向力作用下:
kN N G F Q K K K 55.4152
50009.3311=+=+=(以最不利情况塔吊基础底部只有两根
桩进行验算)
kN kN Q K 7005.415<=,满足要求。 2、偏心竖向力作用下:
L h F M N G F Q VK K K K K ∙+++=''1
kN Q K 03.520363
.62
.127.5079.604250009.331=⨯+++=
(以最不利情况塔吊基础底部只
有两根桩进行验算)
kN R kN Q K 8402.103.520n =<=,满足要求。 8.4.2桩身轴心受压承载力验算
kN Q Q K 04.7023.52035.1max max =⨯==γ,查国家标准图集03SG409可得,PHC400A95-21桩身结构竖向承载力设计值R=1650kN 。
R Q 8.5.2相关数据 1.几何参数: B1 = 2250 mm ;A1 = 2250 mm ;H1 = 1200 mm ;B = 1500 mm ;A = 1500 mm ;B2 = 2250 mm ;A2 = 2250 mm 基础埋深d = 1.20 m 2.荷载值: (1)作用在基础顶部的标准值荷载 Fgk = 831.09 kN ;M gxk = 604.79 kN·m ;V gxk = 50.27 kN (2)作用在基础底部的弯矩标准值 M xk = 604.79 kN ·m