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QTZ8塔吊基础天然基础计算书施工方案完整
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目 录
一、工程概况 1
二、塔吊概况 1
三、塔吊安装位置及基础型式选择 1
四、塔吊的使用与管理 4
五、塔吊基础 4
六、QTZ80(6013)塔吊天然基础的计算书 4
岗顶酒店工程塔吊基础施工方案
一、工程概况
二、塔吊概况
本工程施工计划设置塔吊1台,塔吊布设位置见平面布置图.采用QTZ80(6010)型塔吊,该塔吊独立式起升高度为45米,(本工程实际使用搭设高度约40米),工作臂长60米,最大起重量6吨,公称起重力矩为800KN。m.
综合本工程地质条件及现场实际情况,参照《兰田岙造船基地扩建项目岩土工程勘察报告》及工程设计图纸,本塔吊基础采用天然地基基础。
三、塔吊安装位置及基础型式选择
(一)塔吊生产厂家提供的说明书中对塔吊基础的要求:
1. 地基基础的土质应均匀夯实,要求承载能力大于20t/㎡;底面为6000×6000的正方形。
2. 基础混凝土强度C35,在基础内预埋地脚螺栓,分布钢筋和受力钢。
3. 基础表面应平整,并校水平。基础与基础节下面四块连接板连接处应保证水平,其水平度不大于1/1000;
4. 基础必须做好接地措施,接地电阻不大于4Ω。
5. 基础必须做好排水措施,保证基础面及地脚螺栓不受水浸,同时做好基础保护措施,防止基础受雨水冲洗,淘空基础周边泥土。
6. 基础受力要求:
荷载
工况
基础承载
PH
PV
M
MZ
工作状况
24
597
2102
320
非工作状况
80
530
1930
0
PH—基础所受水平力kN
PV—垂直力kN
M-倾覆力矩kN.m
MZ—扭矩kN.m
(二)本工程塔吊安装位置详见下图:
按塔吊说明书要求,塔吊铺设混凝土基础的地基应能承受0.2MPa的压力,根据本工程地质勘察报告及现场实际情况,塔吊基础位于4—2强风化砾岩层,该层土质的承载力达0.60MPa,满足塔吊基础对地基承载力的要求,且该土层也是建筑物基础所在持力层土层,以该土层作塔吊基础的持力层,既能满足塔吊使用要求,也不会有基坑开挖时引起塔吊基础变形的问题。
经综合分析,选取4-2强风化砾岩层为塔吊基础的持力层,基础面标高与建筑物的基础底标高相平.
因塔吊基础上表面在自然地面以下,为保证基础上表面处不积水,在塔吊基础预留300×300×300集水井并及时排除积水,确保塔吊基础不积水。
塔吊基础配筋及预埋件等均按使用说明书。
四、塔吊的使用与管理
塔吊安装及拆除均由具有安装及拆除专项质资的单位负责实施,并编制相应的塔吊搭拆专项方案经公司及监理单位审批后实施。
塔吊除做好保护接零外,还应做好重复接地(兼防雷接地),电阻不大于4Ω.
塔吊司机及指挥人员均要持证上岗,指挥与司机之间用对讲机或信号旗联系,使用过程中严格遵守十不准吊规定。
塔吊在验收合格并挂出合格牌后才能使用。
塔吊的日常维修及各种保险、限位装置、接地电阻的检查均按公司的有关规定执行。确保做到灵敏,可靠。
塔吊使用期间要定期测量基础沉降及塔吊倾斜,测量频率每月不少于一次。钢丝绳要经常检查,及时更换.
五、塔吊基础
塔吊基础配筋详见下图:(按塔吊说明书中Ⅰ级钢进行Ⅱ级钢等强替换)
六、QTZ80(6013)塔吊天然基础的计算书
(一)计算依据
1.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2021;
2。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
3。《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);
4.《岗顶酒店岩土工程勘察报告》;
5.《QTZ80(6010)塔式起重机使用说明书》;
6.建筑、结构设计图纸;
7。《简明钢筋混凝土结构计算手册》.
(二)参数数据信息
塔吊型号:QTZ80(6013) 塔吊起升高度H:42m
塔身宽度B:1665mm 基础节埋深d:0。00m
自重G:596kN(包括平衡重) 基础承台厚度hc:1.40m
最大起重荷载Q:60kN 基础承台宽度Bc:6。00m
混凝土强度等级:C35 钢筋级别:Q235A/HRB335
基础底面配筋直径:25mm
公称定起重力矩Me:800kN·m 基础所受的水平力P:80kN
标准节长度b:2.80m
主弦杆材料:角钢/方钢 宽度/直径c:120mm
所处城市:广东广州市 基本风压ω0:0.5kN/m2
地面粗糙度类别:D类密集建筑群,房屋较高,风荷载高度变化系数μz:1。27 。
地基承载力特征值fak:600kPa
基础宽度修正系数ηb:0。3 基础埋深修正系数ηd:1。5
基础底面以下土重度γ:20kN/m3 基础底面以上土加权平均重度γm:20kN/m3
(三)塔吊基础承载力作用力的计算
1、塔吊竖向力计算
塔吊自重:G=596kN(整机重量422+平衡重174);
塔吊最大起重荷载:Q=60kN;
作用于塔吊的竖向力:Fk=G+Q=596+60=656kN;
2、塔吊风荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)中风荷载体型系数:
地处舟山州市,基本风压为ω0=0。5kN/m2;
查表得:风荷载高度变化系数μz=1。27;
挡风系数计算:
φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1。665+2×5+(4×1。6652+52)0.5)×0.12]/(1.665×5)=0.302
因为是角钢/方钢,体型系数μs=2。402;
高度z处的风振系数取:βz=1。0;
所以风荷载设计值为:
ω=0。7×βz×μs×μz×ω0=0。7×1.00×2。402×1.27×0。5=1.067kN/m2;
3、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=1.067×0。302×1。665×100×100×0。5=2682。6kN·m;
Mkmax=Me+Mω+P×hc=800+2682.6+80×1.4=3594。6kN·m;
(四)塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算:
e=Mk/(Fk+Gk)≤Bc/3
式中 e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;
Mk──作用在基础上的弯矩;
Fk──作用在基础上的垂直载荷;
Gk──混凝土基础重力,Gk=25×6×6×1.4=1260kN;
Bc──为基础的底面宽度;
计算得:e=3594。6/(656+1260)=1.876m < 6/3=2m;
基础抗倾覆稳定性满足要求!
(五)塔吊基础地基承载力验算
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:
混凝土基础抗倾翻稳定性计算:
e=1.876m > 6/6=1m
地面压应力计算:
Pk=(Fk+Gk)/A
Pkmax=2×(Fk+Gk)/(3×a×Bc)
式中 Fk──作用在基础上的垂直载荷;
Gk──混凝土基础重力;
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=Bc/20。5-Mk/(Fk+Gk)=6/20.5—3594。6/(656+1260)=2.366m.
Bc──基础底面的宽度,取Bc=6m;
不考虑附着基础设计值:
Pk=(656+1260)/62=53.22kPa;
Pkmax=2×(656+1260)/(3×2。366×6)= 89.98kPa;
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5。2。3条.
计算公式如下:
fa = fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
fa——修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak--地基承载力特征值,按本规范第条的原则确定;取600。000kN/m2;
ηb、ηd-—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;b──基础宽度地基承载力修正系数,取0。30;d──基础埋深地基承载力修正系数,取1.50;
γ—-基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20。000kN/m3;
b——基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取6。000m;
γm—-基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20。000kN/m3;
d--基础埋置深度(m) 取1。4m;
fa = fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0。5)=600+0.3*20(6—3)+1.5*20(1。4-0.5) =645kPa
解得地基承载力设计值:fa=645kPa;
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=645kPa;
地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=51。58kPa,满足要求!
地基承载力特征值1。2×fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=89.98kPa,满足要求!
(六)基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)第条。
验算公式如下:
F1 ≤ 0。7βhpftamho
式中 βhp --受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,βhp取1。0.当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用;取 βhp=0。97;
ft —-混凝土轴心抗拉强度设计值;取 ft=1.57MPa;
ho ——基础冲切破坏锥体的有效高度;取 ho=1.35m;
am —-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;am=(at+ab)/2;
am=[1。665+(1.665 +2×1。35)]/2=3.005m;
at --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽(即塔身宽度);取at=1.665m;
ab --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长,当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内,计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效高度;ab=1。665 +2×1.35=4.365m;
Pj -—扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力;取 Pj=101。12kPa;
Al --冲切验算时取用的部分基底面积;Al=6.00×(6。00—4.365)/2=4.905m2
Fl —-相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值.Fl=PjAl;
Fl=101。12×4.905=495。99kN。
允许冲切力:0.7×0。97×1。57×3005.00×1350.00=4814991N=4324.62kN > Fl= 495.99kN;
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
(七)承台配筋计算
1。抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)第条。计算公式如下:
MI=a12[(2l+a')(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]/12
式中:MI ——任意截面I—I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值;
a1 —-任意截面I—I至基底边缘最大反力处的距离;取a1=(Bc-B)/2=(6。00—1。665)/2=2.167m;
Pmax -—相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值,取101.12kN/m2;
P --相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值,P=Pmax×(3×a-al)/3×a=101.12×(3×1。665-2。167)/(3×1。665)=57.25kPa;
G —-考虑荷载分项系数的基础自重,取G=25×Bc×Bc×hc=25×6.00×6。00×1.40=1260kN/m2;
l --基础宽度,取l=6。00m;
a -—塔身宽度,取a=1。665m;
a'--截面I — I在基底的投影长度, 取a'=1。665m。
经过计算得MI=2。1672×[(2×6.00+1。665)×(101.12+57。25—2×1260/6。002)+(101.12-57.25)×6。00]/12=575。56kN·m。
2.配筋面积计算
αs = M/(α1fcbh02)
ζ = 1-(1-2αs)1/2
γs = 1-ζ/2
As = M/(γsh0fy)
式中,αl —-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,取为0。94,期间按线性内插法确定,取αl=1.00;
fc --混凝土抗压强度设计值,查表得fc=16.70kN/m2;
ho --承台的计算高度,ho=1.35m。
经过计算得: αs=575.56×106/(1。00×16.7×6。00×103×(1。35×103)2)=0.00315;
ξ=1-(1-2×0.00315)0.5=0。00315;
γs=1—0.00315/2=0。998;
As=575.56×106/(0.998×1.35×103×300.00)=1423。98mm2。
由于最小配筋率为0。15%,所以最小配筋面积为:6000。00×1400.00×0。15%=12600.00mm2。故取 As=12600.00mm2。
QTZ80型塔吊基础抗倾覆验算
一、
根据该工程的施工特点和进度要求及本公司的设备情况,本工程选用QTZ80(TC5610-6)塔机作为垂直运输工具。塔机基本技术参数如下表:
QTZ80(TC5610-6)塔机主要技术参数
项目名称
单位
设计值
备注
公称起重力矩
KN·m
800
最大额定起重量
t
6
最大工作幅度
m
56
最小工作幅度
m
2.5
最大幅度时额定起重量
t
6
最大起重量时允许最大幅度
m
56
起升高度
固定式
m
40。5
附着式
m
220
a=2时
起升机构
起升速度
倍率
a=2
a=4
速度
m/min
80
40
8.88
40
20
4.44
相应最大起重量
t
1.5
3
3
3
6
6
整机总功率(不包括顶升)
KW
32.8
二、基础承台及桩基的设计验算
本案1号塔吊桩基础采用四根静压预制管桩PHC A400 80 10 10,桩顶标高为-1.800m。基础承台尺寸为5500×5500×1350,混凝土强度等级为C35,基础承台上表面标高为-0。500m,基础承台埋深为-1。8m.基础配筋拟采用Ⅲ级钢,直径选择25mm.
具体验算过程如下:
1)参数信息
塔吊型号:QTZ80,自重(包括压重),最大起重荷载 ;
塔吊倾覆力距,塔吊起重高度,塔身宽度;
混凝土强度:C30,钢筋级别:Ⅱ级,承台尺寸
桩直径,桩间距,承台厚度,
基础埋深,保护层厚度:50mm
2)塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1. 塔吊自重(包括压重)
2. 塔吊最大起重荷载
作用于桩基承台顶面的竖向力
塔吊的倾覆力矩
3)矩形承台弯矩的计算
计算简图:
图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩最不利方向进行验算。
1。 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94—94的第5。1.1条)
其中 ──单桩个数,;
─作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,;
─桩基承台的自重:,─承台底面的弯矩设计值();
,─单桩相对承台中心轴的方向距离(m);
─单桩桩顶竖向力设计值().
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
由于最小单桩竖向承载力>0,故没有抗拔力!
2。 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5。6.1条)
其中 ,─计算截面处方向的弯矩设计值();
,─单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
─扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(),
经过计算得到弯矩设计值:
4)矩形承台截面主筋的计算
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 ─等效抗压强度比值,当混凝土强度不超过C50时,取为1。0,当混凝土强度等级为C80时,
取为0。94,期间按线性内插法确定;
─混凝土抗压强度设计值,本案采用C30砼,;
─承台的计算高度。
─钢筋受拉强度设计值,。
经过计算得
采用Ⅲ级钢,直径为25mm的钢筋,需要12根 ;
由于最小配筋率为0。2%,按最小配筋率配筋:
采用直径为25mm的钢筋,需要30根;
故塔吊基础底面配筋为双向布置,各为30根直径25mm的Ⅲ级钢.
5)矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6。8条和第5。6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,
取单桩最大竖向力,我们考虑承台配置拉筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
其中 ─建筑桩基重要性系数,取1.0;
─剪切系数, =0。08;
─混凝土轴心抗压强度设计值,;
─承台计算截面处的计算宽度,;
─承台计算截面处的计算高度,;
─钢筋受拉强度设计值,本案为;
─箍筋的间距,。
〉
经过计算承台已满足抗剪要求;
只需要按照使用说明书配置一定数量的构造拉结筋.
采用Ⅱ级钢,直径14mm,间距500mm,梅花型布置承台拉筋。
6)桩顶承载力验算
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
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中 ─建筑桩基重要性系数,取1。0;
─混凝土轴心抗压强度设计值,;
─桩的截面面积,本案采用高强度预制管桩,桩型号为PHC A400 80 10 10,砼强度为C80;
.
〈
经过计算得:管桩桩顶抗压强度满足要求!
7)桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94—94)的第5.2。2-3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
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
最大压力:
其中 ─最大极限承载力;
─单桩总极限侧阻力标准值:
─单桩总极限端阻力标准值:
,─分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;
,─分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;
─桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;
─极限端阻力标准值,按下表取值;
─桩身的周长,;
─桩端面积, ;
桩竖向极限承载力为:
因此>
所以单桩竖向承载力满足要求!
QTZ80塔吊基础具体配筋详见附图1。
5#塔吊基础施工方案
二、 工程概况:
工程名称:品牌布艺展示中心9#厂房
建设地点:杭州市余杭区中国布艺品牌展示中心,临平大道28号。
施工单位:八方建设集团;
建设单位:余杭家纺产业发展;
监理单位:浙江中兴工程建设监理有限责任公司;
设计单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份;本工程占地面积为24595.1平方米,总建筑面积为121590。8平方米,其中地上建筑面积为95304.6,地下建筑面积为26286。2平方米;本工程设计标高±0.000相当于黄海标高4。250m;本工程结构形式为框架结构,建筑结构抗震设防类别为丙类,主体合理使用年限为50年,抗震设防烈度为6度;建筑类别为多层厂房建筑,地下室耐火等级为一级,地上厂房耐火等级为二级生产类别为丙类;厂房内设置自动灭火系统,钢筋混凝土屋面防水等级为Ⅱ级。
二、编制依据:
1、 本场地地质勘察报告
2、 现场施工平面图 附图1
3、 QTZ80塔式起重机说明书
三、 塔机选用型号
选用浙江建设集团的QTZ80(ZJ5910)型塔吊,臂长59M时起重量为1吨
四、 地质情况
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
7.8
28
1650
粘性土
2
2
10
0
粘性土
3
3。1
34
0
粘性土
4
3。5
35
1700
粘性土
五、 塔吊基础位置及标高:5#塔吊位于建筑物内,至于18-19轴/Y-X轴,基础顶面标高为-4.55m.
六、 基础施工
1、 塔吊基础尺寸5500×5500×1250mm。
2、 地基为原建筑物基础,表层为碎石层,土方挖桩顶标高以下200mm,再做150mmC15混凝土垫层,垫层边宽100mm。
3、 模板用竹胶板,厚18mm。
4、 钢筋规格制作安装参照附图2。
5、 预埋件标准节必须进行空间体系焊牢,材料可用角钢和钢筋焊接,浇注混凝土时要防止混凝土冲击而位移。
6、 防雷接地用40×3扁铁预埋并用钢筋网焊成通路.
7、 预埋件标准节上部螺丝口加黄油,并用布包裹,铁丝扎牢,防止混凝土浇注时污染预埋件上部。
8、 塔吊基础钢筋、模板、预埋安装完后做好施工记录,质量验收后方可浇注混凝土。
9、 混凝土为C35,必须一次浇注完成,做好养护,混凝土强度达到80%以上开始安装塔吊。
七、 塔机采用方式:独立式。
八、 预埋标准节安装要求:
1、 预埋件位置±2.0mm。
2、 预埋件固定支脚垂直度±1.0mm。
3、 四个固定支脚顶面水平度1.5mm。
九、 塔吊基础验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2021).
一. 参数信息
塔吊型号:QTZ80(ZJ5910)
塔机自重标准值:Fk1=1072.00kN
起重荷载标准值:Fqk=80。00kN
塔吊最大起重力矩:M=733。7kN.m
塔吊计算高度:H=35m
塔身宽度:B=1。6m
桩身混凝土等级:C60
承台混凝土等级:C35
保护层厚度:H=50mm
矩形承台边长:H=5。5m
承台厚度:Hc=1。25m
承台箍筋间距:S=181mm
承台钢筋级别:HPB235
承台顶面埋深:D=0。0m
桩直径:d=0.6m
桩间距:a=3.8m
桩钢筋级别:HPB235
桩入土深度:15m
桩型与工艺:预制桩
桩空心直径:0.4m
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=1072kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=5。5×5。5×1.25×25=945。3125kN
承台受浮力:Flk=5。5×5.5×1。80×10=544。5kN
3) 起重荷载标准值
Fqk=80kN
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)
Wk=0。8×1。48×1.95×1.595×0。2=0。74kN/m2
qsk=1.2×0.74×0.35×1。6=0。49kN/m
b。 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.49×35.00=17。32kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0。5Fvk
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。45kN/m2)
Wk=0.8×1。53×1.95×1。595×0。45=1。71kN/m2
qsk=1.2×1.71×0.35×1.60=1.15kN/m
b。 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=1。15×35。00=40。29kN
c。 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0。5Fvk×H=0。5×40.29×35.00=705。12kN。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=—356.86+0.9×(733。7+303。15)=576.30kN。m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=—356。86+705.12=348.26kN。m
三。 桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(1072+945。31)/4=504.33kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1072+945.3125)/4+(348。26+40。29×1.25)/5。37=578.52kN
Qkmin=(Fk+Gk—Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1072+945.3125-544。5)/4-(348.26+40。29×1。25)/5。37=294。01kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1072+945.31+80)/4=524.33kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1072+945。3125+80)/4+(576。30+17。32×1.25)/5.37=635。61kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n—(Mk+Fvk×h)/L
=(1072+945。3125+80—544。5)/4-(576.30+17。32×1。25)/5。37=276.92kN
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×(1072+80)/4+1。35×(576。30+17.32×1。25)/5.37=539.03kN
非工作状态下:
最大压力 Ni=1。35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×1072/4+1。35×(348.26+40。29×1.25)/5.37=461.95kN
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)。
由于工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My
3. 配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2021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=1185。88×106/(1。000×16。700×5500.000×12002)=0.0090
ξ=1—(1-2×0.0090)0.5=0。0090
γs=1—0。0090/2=0.9955
As=1185。88×106/(0。9955×1200.0×210。0)=4727。1mm2
五. 承台剪切计算
最大剪力设计值: Vmax=539。03kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2021)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=1.570N/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=1200mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=210N/mm2;
S──箍筋的间距,S=181mm。
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》(JGJ94-2021)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。35×635。61=858。08kN
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。85
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=27。5N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=157080mm2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0。80%,计算得最小配筋面积为1257mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1257mm2
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 187-2021)的第6。3。3和6.3。4条
轴心竖向力作用下,Qk=524.33kN;偏心竖向力作用下,Qkmax=635。61kN
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=1.88m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.28m2;
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。8
28
1650
粘性土
2
2
10
0
粘性土
3
3.1
34
0
粘性土
4
3.5
35
1700
粘性土
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=1。88×(7。8×28+2×10+3.1×34+2.1×35)+1700×0。28=1267。26kN
由于: Ra = 1267.26 > Qk = 524。33,最大压力验算满足要求!
由于: 1。2Ra = 1520。71 > Qkmax = 635。61,最大压力验算满足要求!
塔吊计算满足要求!
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