塔吊格构式基础1JN18计算书600桩

本计算书主要依据本工程地质勘察报告，塔吊使用说明书、《钢结构设计规范》（GB50017－2003）、《钢结构设计手册》（第三版）、《建筑结构静力计算手册》（第二版）、《结构荷载规范》（GB50009－2012）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）等编制。

（本方案以2#塔吊为计算样板，其余计算过程参照执行）

塔吊格构式基础1（勘探点JN18）计算书

基本参数

1、塔吊基本参数

塔吊型号：QTZ63；标准节长度b：2.5m；

塔吊自重Gt：450.8kN；塔吊地脚螺栓性能等级：高强8.8级；

最大起重荷载Q：60kN；塔吊地脚螺栓的直径d：36mm；

塔吊起升高度H：40m；塔吊地脚螺栓数目n：16个；

塔身宽度B: 1.8m；

2、格构柱基本参数（品茗软件计算参数）

格构柱计算长度lo：3m；格构柱缀件类型：缀板；

格构柱缀件节间长度a1：0.5m；格构柱分肢材料类型：L75x10；

格构柱基础缀件节间长度a2：3m；格构柱钢板缀件参数:宽200mm，厚12mm；

格构柱截面宽度b1：0.45m；格构柱基础缀件材料类型：L50x6；

砼灌注桩（替代格构柱）基本参数（施工技术参数）

采用灌注桩代替钢构件格构柱，灌注桩如下参数能满足钢格构柱设计要求：

灌注桩直径：0.6m，超出地面高度lo：3.0m；桩身上部2/3配筋16 18，下部1/3配筋8 18， 18@2000加强筋， 8@150螺旋箍；桩顶主筋锚入塔吊承台基础锚固长度；灌注桩之间，承台向下2000设置250×400构造拉结梁，配筋3 16；3 16； 8@150箍筋；

3、基础参数

桩中心距a：2.8m；桩直径d：0.6m；

桩入土深度l：17m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；

桩混凝土等级：C30；桩钢筋型号：HRB335；

桩钢筋直径：18mm；

承台宽度Bc：4m；承台厚度h：1m；

承台混凝土等级为：C35；承台钢筋等级：HRB335；

承台钢筋直径：20；承台保护层厚度:50mm；

承台箍筋间距：250mm；

4、塔吊计算状态参数

地面粗糙类别：B类田野乡村；风荷载高度变化系数：1.56；主弦杆材料：圆钢；主弦杆宽度c：127mm；

非工作状态：

所处城市：江苏南京市，基本风压ω0：0.4 kN/m2；

额定起重力矩Me：630kN·m；基础所受水平力P：30kN；

塔吊倾覆力矩M：1171.16kN·m；

工作状态：

所处城市：江苏南京市，基本风压ω0：0.4 kN/m2，

额定起重力矩Me：630kN·m；基础所受水平力P：30kN；

塔吊倾覆力矩M：939.9kN·m；

非工作状态下荷载计算

一、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

承台自重：G c=25×Bc×Bc×h=25×4.00×4.00×1.00=400.00kN；

作用在基础上的垂直力：F k=Gt+Gc=450.80+400.00=850.80kN；

2、塔吊倾覆力矩

总的最大弯矩值M kmax=1171.16kN·m；

3、塔吊水平力计算

挡风系数计算：

φ = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)

挡风系数Φ=0.42；

水平力：V k=ω×B×H×Φ+P=0.40×1.80×40.00×0.42+30.00=42.02kN；

4、每根格构柱的受力计算

作用于承台顶面的作用力：F k=850.80kN；

M kmax=1171.16kN·m；

V k=42.02kN；

图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

（1）、桩顶竖向力的计算

N ik=(F k+G k)/n±M xk x i/Σx j2

式中：n－单桩个数，n=4；

F k－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G k－桩基承台的自重标准值；

M xk－承台底面的弯矩标准值；

x i－单桩相对承台中心轴的X方向距离；

N ik－单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：N kmax=F k/4+(M kmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=850.80/4+(1171.16×2.80×2-0.5)/(2×(2.80×2-0.5)2)=508.46kN；

最小压力：N kmin=F k/4-(M kmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=850.80/4-(1171.16×2.80×2-0.5)/(2×(2.80×2-0.5)2)=-83.06kN；

需要验算桩基础抗拔力。

（2）、桩顶剪力的计算

V0=1.2V k/4=1.2×42.02/4=12.60kN；

二、塔吊与承台连接的螺栓验算

1、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

N v b=n vπd2f v b/4=1×3.14×36.002×250/4=254.47kN；

N v=1.2V k/n=1.2×42.02/16=3.15kN<254.47kN；

螺栓抗剪强度满足要求。

2、螺栓抗拉验算

n1×N t = N min

其中：n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，n1=n/4；

N t－每一颗螺栓所受的力；

N t b=πd e2f t b/4=3.14×32.252×400/4=326.69kN；

N t=1.2N kmin/n1=1.2×83.06/4.00=24.92kN<326.69kN；

螺栓抗拉强度满足要求。

3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算

((N v/N v b)2+(N t/N t b)2)1/2≤ 1

其中：N v、N t－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；

N v b、N t b、N c b－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；

((N v/N v b)2+(N t/N t b)2)0.5=((3.15/254.47)2+(24.92/326.69)2)0.5=0.08；

螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。

三、承台验算

1、承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008 ）的第5.9.1条。

M x = ∑N i y i

M y = ∑N i x i

其中 M x,M y－计算截面处XY方向的弯矩设计值；

x i,y i－单桩相对承台中心轴的XY方向距离，取(a-B)/2=(2.80-1.80)/2=0.50m；