QTZ80塔吊計(jì)算書

1、塔吊四樁基礎(chǔ)的計(jì)算書 依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(jgj/t 187-2009)。一. 參數(shù)信息塔吊型號(hào):qtz80（zj5710）塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值:fk1=777.00kn起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:fqk=60kn塔吊最大起重力矩:m=810kn.m非工作狀態(tài)下塔身彎矩:m=1668kn.m塔吊獨(dú)立計(jì)算高度:h=43m（塔吊安裝高度111.35m）塔身寬度:b=1.6m樁身混凝土等級(jí):c30承臺(tái)混凝土等級(jí):c35保護(hù)層厚度:h=50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng):h=3m承臺(tái)厚度:hc=1.3m承臺(tái)箍筋間距:s=200mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別:hrb400承臺(tái)頂面埋深:d=0m樁直徑:d=0.8m樁間距:a=2.1

2、m樁鋼筋級(jí)別:hrb400樁入土深度:46.75m樁型與工藝:泥漿護(hù)壁鉆(沖)孔灌注樁計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 二. 荷載計(jì)算1. 自重荷載及起重荷載1) 塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值 fk1=777kn2) 基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值 gk=331.3025=292.5kn 承臺(tái)受浮力：flk=330.8010=72kn3) 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值 fqk=60kn2. 風(fēng)荷載計(jì)算1) 工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (wo=0.2kn/m2) =0.81.491.951.6740.2=0.78kn/m2 =1.20.780.351.6=0.52kn/mb. 塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平

3、合力標(biāo)準(zhǔn)值 fvk=qskh=0.5243.00=22.49knc. 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值 msk=0.5fvkh=0.522.4943.00=483.47kn.m2) 非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (本地區(qū) wo=0.60kn/m2) =0.81.551.951.6740.60=2.43kn/m2 =1.22.430.351.60=1.63kn/mb. 塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值 fvk=qskh=1.6343.00=70.18knc. 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值 msk=0.5fvkh=0.570.1843.00=150

4、8.83kn.m3. 塔機(jī)的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值 mk=1668+0.9(810+483.47)=2832.13kn.m非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值 mk=1668+1508.83=3176.83kn.m三. 樁豎向力計(jì)算非工作狀態(tài)下： qk=(fk+gk)/n=(777+292.50)/4=267.38kn qkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(777+292.5)/4+(3176.83+70.181.30)/2.97=1367.95kn qkmin=(fk+gk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(777+292.5-72)/4

5、-(3176.83+70.181.30)/2.97=-851.20kn工作狀態(tài)下： qk=(fk+gk+fqk)/n=(777+292.50+60)/4=282.38kn qkmax=(fk+gk+fqk)/n+(mk+fvkh)/l =(777+292.5+60)/4+(2832.13+22.491.30)/2.97=1245.99kn qkmin=(fk+gk+fqk-flk)/n-(mk+fvkh)/l =(777+292.5+60-72)/4-(2832.13+22.491.30)/2.97=-699.24kn四. 承臺(tái)受彎計(jì)算1. 荷載計(jì)算不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設(shè)

6、計(jì)值：工作狀態(tài)下：最大壓力 ni=1.35(fk+fqk)/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35(777+60)/4+1.35(2832.13+22.491.30)/2.97=1583.37kn最大拔力 ni=1.35(fk+fqk)/n-1.35(mk+fvkh)/l =1.35(777+60)/4-1.35(2832.13+22.491.30)/2.97=-1018.39kn非工作狀態(tài)下：最大壓力 ni=1.35fk/n+1.35(mk+fvkh)/l =1.35777/4+1.35(3176.83+70.181.30)/2.97=1748.02kn最大拔力 ni=1.35fk/

7、n-1.35(mk+fvkh)/l =1.35777/4-1.35(3176.83+70.181.30)/2.97=-1223.54kn2. 彎矩的計(jì)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程第6.4.2條 其中 mx,my1計(jì)算截面處xy方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kn.m)； xi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的xy方向距離(m)； ni不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向反力設(shè)計(jì)值(kn)。由于非工作狀態(tài)下，承臺(tái)正彎矩最大： mx=my=21748.020.25=874.01kn.m承臺(tái)最大負(fù)彎矩: mx=my=2-1223.540.25=-611.77kn.m3. 配筋計(jì)算根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb500

8、10-2010第6.2.10條 式中 1系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過c50時(shí)，1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c80時(shí)，1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定； fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； h0承臺(tái)的計(jì)算高度； fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360n/mm2。底部配筋計(jì)算: s=874.01106/(1.00016.7003000.00012502)=0.0112 =1-(1-20.0112)0.5=0.0112 s=1-0.0112/2=0.9944 as=874.01106/(0.99441250.0360.0)=1953.2mm2頂部配筋計(jì)算: s=611.77106/(1.00016.700

9、3000.00012502)=0.0078 =1-(1-20.0078)0.5=0.0078 s=1-0.0078/2=0.9944 as=611.77106/(0.99611250.0360.0)=1364.8mm2五. 承臺(tái)剪切計(jì)算最大剪力設(shè)計(jì)值： vmax=1748.02kn依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50010-2010)的第6.3.4條。我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 式中 計(jì)算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.570n/mm2； b承臺(tái)的計(jì)算寬度，b=3000mm； h0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=1250mm； f

10、y鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360n/mm2； s箍筋的間距，s=200mm。經(jīng)過計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六. 承臺(tái)受沖切驗(yàn)算 角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱的沖切破壞錐體以內(nèi)，且承臺(tái)高度符合構(gòu)造要求，故可不進(jìn)行承臺(tái)角樁沖切承載力驗(yàn)算七. 樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(jgj94-2008)的第5.8.2條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值n=1.351367.95=1846.74kn樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數(shù)，取0.75 fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=14.3n/mm2； aps樁身截面面積，a

11、ps=502655mm2。樁身受拉計(jì)算，依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范jgj94-2008 第5.8.7條 受拉承載力計(jì)算，最大拉力 n=1.35qkmin=-1149.12kn經(jīng)過計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積 as=3192.013mm2。由于樁的最小配筋率為0.20%，計(jì)算得最小配筋面積為1005mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積1005mm2八. 樁豎向承載力驗(yàn)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(jgj/t 187-2009)的第6.3.3和6.3.4條軸心豎向力作用下，qk=282.38kn；偏向豎向力作用下，qkmax=1367.95kn.m樁基豎向承載力必須滿足以下兩式： 單樁豎向承載力特征值

12、按下式計(jì)算： 其中 ra單樁豎向承載力特征值； qsik第i層巖石的樁側(cè)阻力特征值；按下表取值； qpa樁端端阻力特征值，按下表取值； u樁身的周長(zhǎng)，u=2.51m； ap樁端面積,取ap=0.50m2； li第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值表如下:序號(hào)土層號(hào)土層名稱土層厚度（約）鉆孔灌注樁摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kpa）樁周土摩擦力樁端土承載力12-1淤泥2.85.0022-2淤泥9.75.5033-2粘土9.31625044-1粉質(zhì)粘土3.32235054-2淤泥質(zhì)粘土13.81120065-1粉質(zhì)粘土7.8523400由于樁的入土深度為46.75m,所以樁端是在第5-1層土層。最大

13、壓力驗(yàn)算: ra=2.51(2.85+9.75.5+9.316+3.322+13.811+7.8523)+4000.50=1762.06kn由于: ra = 1762.06 qk = 282.38,最大壓力驗(yàn)算滿足要求!由于: 1.2ra = 2114.47 qkmax = 1367.95,最大壓力驗(yàn)算滿足要求!九. 樁的抗拔承載力驗(yàn)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(jgj/t 187-2009)的第6.3.5條偏向豎向力作用下，qkmin=-851.20kn.m樁基豎向承載力抗拔必須滿足以下兩式： 式中 gp樁身的重力標(biāo)準(zhǔn)值，水下部分按浮重度計(jì)； i抗拔系數(shù)；ra=2.51(0.750

14、2.85+0.7509.75.5+0.7509.316+0.7503.322+0.75013.811+0.7007.8523)=1265.554kn gp=0.503(46.7525-46.7510)=352.487kn由于: 1265.55+352.49 = 851.2，抗拔承載力滿足要求!十. 樁式基礎(chǔ)格構(gòu)柱計(jì)算依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017-2011)。1. 格構(gòu)柱截面的力學(xué)特性：格構(gòu)柱的截面尺寸為0.460.46m；主肢選用:16號(hào)角鋼bdr=1601016mm；綴板選用(mm):0.010.40主肢的截面力學(xué)參數(shù)為 a0=31.50cm2，z0=4.31cm，ix0=779.53

15、cm4，iy0=779.53cm4；格構(gòu)柱截面示意圖格構(gòu)柱的y-y軸截面總慣性矩：格構(gòu)柱的x-x軸截面總慣性矩：經(jīng)過計(jì)算得到：ix=4779.53+31.50(46/2-4.31)2=47134.74cm4；iy=4779.53+31.50(46/2-4.31)2=47134.74cm4；2. 格構(gòu)柱的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算：格構(gòu)柱主肢的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式：其中 h 格構(gòu)柱的總高度，取9.00m； i 格構(gòu)柱的截面慣性矩，取,ix=47134.74cm4，iy=47134.74cm4； a0 一個(gè)主肢的截面面積，取31.50cm2。經(jīng)過計(jì)算得到x=46.53,y=46.53。格構(gòu)柱分肢對(duì)最小剛度軸1-1的長(zhǎng)細(xì)

16、比計(jì)算公式:其中 b 綴板厚度，取 b=0.01m。 h 綴板長(zhǎng)度，取 h=0.40m。 a1 格構(gòu)架截面長(zhǎng)，取 a1=0.46m。經(jīng)過計(jì)算得 i1=(0.012+0.402)/48+50.462/80.5=0.37m。1=9.00/0.37=24.44。換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式：經(jīng)過計(jì)算得到kx=52.56,ky=52.56。3. 格構(gòu)柱的整體穩(wěn)定性計(jì)算：格構(gòu)柱在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計(jì)算公式：其中 n 軸心壓力的計(jì)算值(kn)；取 n=1.35qkmax=1846.74kn； a 格構(gòu)柱橫截面的毛截面面積，取431.50cm2； 軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)；根據(jù)換算長(zhǎng)細(xì)比 0x=52.56，0y=52.5