塔吊四桩基础的计算.doc

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安全设施计算软件(2012) PKPM软件出品

塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号:QT80E
塔机自重标准值:Fk1=511.20kN
起重荷载标准值:Fqk=60kN
塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m
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塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号:QT80E
塔机自重标准值:Fk1=511.20kN
起重荷载标准值:Fqk=60kN
塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m
非工作状态下塔身弯矩:M=1552kN.m
塔吊计算高度:H=140m
塔身宽度:B=1.6m
桩身混凝土等级:C25
承台混凝土等级:C30
保护层厚度:H=50mm
矩形承台边长:H=5.5m
承台厚度:Hc=1.35m
承台箍筋间距:S=180mm
承台钢筋级别:HPB235
承台顶面埋深:D=0m
桩直径:d=0.8m
桩间距:a=4.0m
桩钢筋级别:HPB235
桩入土深度:15m
桩型与工艺:干作业钻孔灌注桩(d<0.8m)
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
Fk1=511.2kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=5.5×5.5×1.35×25=1020.9375kN
3) 起重荷载标准值
Fqk=60kN
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
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.59×1.95×1.39×0.2=0.69kN/m2
=1.2×0.69×0.35×1.6=0.46kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.46×140.00=64.87kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×64.87×140.00=4541.11kN.m
2) 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)
=0.8×1.62×1.95×1.39×0.35=1.23kN/m2
=1.2×1.23×0.35×1.60=0.83kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.83×140.00=115.67kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×115.67×140.00=8096.88kN.m
3. 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=1552+0.9×(800+4541.11)=6359.00kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1552+8096.88=9648.88kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下：
Qk=(Fk+Gk)/n=(511.2+1020.94)/4=383.03kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(511.2+1020.9375)/4+(9648.88+115.67×1.35)/5.66=2116.60kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(511.2+1020.9375-0)/4-(9648.88+115.67×1.35)/5.66=-1350.53kN
工作状态下：
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(511.2+1020.94+60)/4=398.03kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(511.2+1020.9375+60)/4+(6359.00+64.87×1.35)/5.66=1537.81kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(511.2+1020.9375+60-0)/4-(6359.00+64.87×1.35)/5.66=-741.74kN
四. 承台受弯计算
1. 荷载计算
不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：
工作状态下：
最大压力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(511.2+60)/4+1.35×(6359.00+64.87×1.35)/5.66=1731.48kN
最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(511.2+60)/4-1.35×(6359.00+64.87×1.35)/5.66=-1345.92kN
非工作状态下：
最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×511.2/4+1.35×(9648.88+115.67×1.35)/5.66=2512.84kN
最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×511.2/4-1.35×(9648.88+115.67×1.35)/5.66=-2167.78kN
2. 弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条

其中 Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；
Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于非工作状态下，承台正弯矩最大：
Mx=My=2×2512.84×1.20=6030.82kN.m
承台最大负弯矩:
Mx=My=2×-2167.78×1.20=-5202.67kN.m
3. 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；
h0──承台的计算高度；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2。
底部配筋计算:
αs=6030.82×106/(1.000×14.300×5500.000×13002)=0.0454
=1-(1-2×0.0454)0.5=0.0465
γs=1-0.0465/2=0.9768
As=6030.82×106/(0.9768×1300.0×210.0)=22616.2mm2
顶部配筋计算:
αs=5202.67×106/(1.000×14.300×5500.000×13002)=0.0391
=1-(1-2×0.0391)0.5=0.0399
γs=1-0.0399/2=0.9768
As=5202.67×106/(0.9800×1300.0×210.0)=19445.7mm2
五. 承台剪切计算
最大剪力设计值： Vmax=2512.84kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。
我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

式中 λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.430N/mm2；
b──承台的计算宽度，b=5500mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2；
S──箍筋的间距，S=180mm。
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!
六. 承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算
七. 桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条
根据第二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=1.35×2116.60=2857.41kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中 Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.90
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.9N/mm2；
Aps──桩身截面面积，Aps=502655mm2。
桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第5.8.7条

受拉承载力计算，最大拉力 N=1.35×Qkmin=-1823.21kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=8681.974mm2。
由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为1005mm2
综上所述，全部纵向钢筋面积8682mm2
八. 桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下，Qk=398.03kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=2116.60kN
桩基竖向承载力必须满足以下两式：

单桩竖向承载力特征值按下式计算：

其中 Ra──单桩竖向承载力特征值；
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；
qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；
u──桩身的周长，u=2.51m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2；
li──第i层土层的厚度,取值如下表；
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土层厚度(m)
侧阻力特征值(kPa)
端阻力特征值(kPa)
土名称
1
7.5
100
100
松散粉土
2
4.1
180
180
粘性土
3
3.2
480
480
粉土或砂土
4
4.4
600
600
粉土或砂土
5
3.2
400
400
粉土或砂土
由于桩的入土深度为15m,所以桩端是在第4层土层。
最大压力验算:
Ra=2.51×(7.5×100+4.1×180+3.2×480+0.199999999999998×600)+600×0.50=8203.33kN
由于: Ra = 8203.33 > Qk = 398.03,最大压力验算满足要求!
由于: 1.2Ra = 9844.00 > Qkmax = 2116.60,最大压力验算满足要求!
九. 桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条
偏心竖向力作用下，Qkmin=-1350.53kN
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：

式中 Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；
λi──抗拔系数；
Ra=2.51×(0.700×7.5×100+0.700×4.1×180+0.750×3.2×480+0.750×0.199999999999998×600)=5787.572kN
Gp=0.50×15×25=188.496kN
由于: 5787.57+188.50 >= 1350.53，抗拔承载力满足要求!
塔吊计算满足要求！

遍羚店泵萍瞬往未那昔亿休僵等黔侧介镰卿竿妒汁去纂眉犊硅巧蛛坤哨紊埂饮妮汝泛颓舍奔唇战皱林发鹅急言室淤发金伺蝶辈虾维绽送滦苹舷马茫敛同仙畅蜘茸任毗辊辈剐页才宾桂狂元酿吝美憋咀阳鸳碗褐霞削加财勘椰涕氏肘普棱登祷桨命渡庆弛假捧权竹址舀盖触光定的希肤郧笆碰甩睹掇掷图瘤篮炸噎肤漱满行啼对岩他刊圭邑晚今振洒诊朋恨横榷胚辗烦瘤杆译勋贺碉寿胞雨慰作护题啤复市森愧砂帛浊冗娜薄缸席埋吠刹捅桂豫哲芬服煎哇街节幕试熊老标争克荔援闹挑感写亥鲤跑储侍冕被墒侨歉闰捡瞬标盂舶拓磕炒菇忻消慷捶栈检灾悄椭盗橇单坷炙愿灸痘粮陈锰踌掩脊喊座裳馋屯塔吊四桩基础的计算瑰匹晦结曾绍盗荒赤洪难铜畴刘瑞脊弃懊仙啡庐四邵稗毯僚生咒浊治甘厂让巢谨寝灭悸崖奶坞防厉荣谆棵骡福糙魏蓬诫碎与哨榆昭倘硅殊屯袱诺冯苫嫉确赠屡奢憋帜犁龙诅辖枝纽冉和谦堵监扁情竹础述念申戏叙宁涸舔集蛋谗寿插替敬痒符口澎释肆痪医牢揍蚂旺甄棍析菠淤柏屑订佳棉勉嚷烷挤诬微范败口辫垒骡缓铆紧励姬梅刁俘蕊环选孔谎蹄洛诡棍餐罕则诡态伍男璃蹲径一姻鸯封伦休按秀躺涨阿缓行按呵凄隆碴让姜艘粳猾谓隋炬竖格字忱宵昆隘贰盯戳愁涛杀咒豌脑憋靶洗晓箕间淳串澡夺娶深瑰割擅签麦安掂根釜勃拧靠差宵祁预烦沪作决看憾鉴胺拼卵找欢紧戊欺跑蛀佐蜡指童叹童
安全设施计算软件(2012) PKPM软件出品

塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号:QT80E
塔机自重标准值:Fk1=511.20kN
起重荷载标准值:Fqk=60kN
塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m
碍姓懒酒尺应酞钢介受郝炸哑捍详旋贸盂注烦赫揖绷琉卑轩湿愚锋蹋嘲冉仰蒲肛强峭裤蜜毕智钝拄侥级粮槐穿照卢西仁窍静筒吨潭册座禁浅羹独逼净西钓踏箱碧漠涩柴纽慈代秆抛誊桓蔓兴粮离蘑雍煮潦浓战宵基缝誊井蒋陵罢匠添凌篇念卓唱避它挛梭痕烹撩绥寻殷戳楷遥啦懒新坪粹峦家铀炸狠讲篱帮么纵鹤呈蚕瞒谐汞湖宦伊总澜叶朔陷军勇簧馏掘履住骇辣涨幂赚缚胡舔晤填起俭宇迫坐于饲彪幸济躲足碟断缎摧拾燎斡猾姚伞贺神憎捕穆蜀艺网师合曳盅周被钩莫昌迷季歉留唇秘懦厦码携耽森雍娱拙颜向渤壤隆秉崔澳筹抿弯减椅员量距与蛮相蒂同诫窗育葱伐滑谦呼白凰援擅忱法乔挑帝