QTZ40塔吊基礎(chǔ)驗(yàn)算書(shū)（底部樁基）

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。QTZ40塔吊基礎(chǔ)驗(yàn)算書(shū)（底部樁基）葡醍海灣A2期一組團(tuán)二標(biāo)段工程8、 QTZ40塔吊基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算1、2、5#塔吊為QTZ40塔吊，塔吊為獨(dú)立狀態(tài)計(jì)算，分工況和非工況兩種狀態(tài)分別進(jìn)行塔吊基礎(chǔ)的受力分析。8.1、塔機(jī)概況塔吊型號(hào):QTZ40，塔吊最大安裝高度H=35m（2#塔吊）塔身寬度B=1.5m，自重F1=201.88kN，最大起重荷載F2=39.2kN，基礎(chǔ)以上土的厚度D=0.00m，塔吊基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí):C35基礎(chǔ)厚度Hc=1.2m，基礎(chǔ)寬度Bc=4.5m，8.2、樁基概況查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集03S

2、G409可得，PHC400A95-21為C80混凝土，樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計(jì)值R=1650kN?，F(xiàn)場(chǎng)樁基間距a=2.50m，樁直徑=0.40m，8.3、樁基荷載計(jì)算分析8.3.1自重荷載以及起重荷載塔吊自重G0=201.88kN； 起重臂自重G1=30.3kN；小車和吊鉤自重G2=2.86kN；平衡臂自重G3=15.05kN；平衡塊自重G4=81kN；塔吊最大起重荷載Qmax=39.2kN；塔吊最小起重荷載Qmax=7.84kN；塔基自重標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1=331.09kN；基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=500kN；起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fqk=39.2kN；8.3.2風(fēng)荷載計(jì)算8.3.2.1工作狀態(tài)下風(fēng)荷載標(biāo)

3、準(zhǔn)值塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（o=0.2kN/m²）qsk=0.8z sz oo BH/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.35×0.2×0.35×1.5=0.422kN/m塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值：Fvk= qsk ·H=0.422×39=16.46kN基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：Msk=0.5 Fvk ·H=0.5×16.46×39=321kN ·m8.3.2.2非工作狀態(tài)下風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（o=0.55kN

4、/m²）qsk=0.8z sz oo BH/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.35×0.55×0.35×1.5=1.3kN/m塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值：Fvk= qsk ·H=1.3×39=50.27kN基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：Msk=0.5 Fvk ·H=0.5×50.27×39=980.27kN ·m8.3.3塔機(jī)的傾覆力矩塔機(jī)自身的傾覆力矩，向起重臂方向?yàn)檎蚱胶獗鄣姆较驗(yàn)樨?fù)。1、大臂自重產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M1 =30.3&#

5、215;20=606 kN ·m2、最大起重荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M2=39.2×10=392 kN ·m3、小車產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M3=2.86×10=28.6 kN ·m4、平衡臂產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M4=-15.05×6=-90.3 kN ·m5、平衡產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：M5=-81×11=-891 kN ·m8.3.4綜合分析計(jì)算8.3.4.1工作狀態(tài)下塔基對(duì)基礎(chǔ)頂面的作用1、標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值：Mk= M1 + M3+ M4 +M5 +0.9（M2 +Msk）=606+28.6-90.3-89

6、1+0.9（392+321）=295kN ·m2、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fvk=16.46kN3、豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：塔基自重標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1=331.09kN；基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=500kN；起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fqk=39.2kN；8.3.4.2非工作狀態(tài)下塔基對(duì)基礎(chǔ)頂面的作用1、標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值：Mk= M1 + M4 +M5 +Msk=606-90.3-891+980.27=604.79 kN ·m無(wú)起重荷載，小車收攏于塔身邊，故沒(méi)有力矩M2 、M3 。2、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fvk= qsk ·H=1.3×39=50.27kN3、豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：塔基自重

7、標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1=331.09kN；基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=500kN；Fk= Fk1+ Gk =331.09+500=831.09 kN比較以上工況和非工況的計(jì)算，可知本例塔機(jī)在非工作狀態(tài)時(shí)對(duì)于基礎(chǔ)傳遞的傾覆力矩最大，故應(yīng)該按照非工作狀態(tài)的荷載組合進(jìn)行塔吊基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算。8.4 樁基承載力驗(yàn)算傾覆力矩按照最不利的對(duì)角線方向作用，取最不利的非工作狀態(tài)荷載進(jìn)行驗(yàn)算。8.4.1樁基豎向荷載驗(yàn)算1、軸心豎向力作用下：（以最不利情況塔吊基礎(chǔ)底部只有兩根樁進(jìn)行驗(yàn)算）,滿足要求。2、偏心豎向力作用下：（以最不利情況塔吊基礎(chǔ)底部只有兩根樁進(jìn)行驗(yàn)算）,滿足要求。8.4.2樁身軸心受壓承載力驗(yàn)算，查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集03

8、SG409可得，PHC400A95-21樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計(jì)值R=1650kN。，軸心受壓承載力符合設(shè)計(jì)要求。8.5 塔吊基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算8.5.1示意圖8.5.2相關(guān)數(shù)據(jù)1幾何參數(shù)：B1 = 2250 mm；A1 = 2250 mm；H1 = 1200 mm；B = 1500 mm；A = 1500 mm；B2 = 2250 mm；A2 = 2250 mm基礎(chǔ)埋深d = 1.20 m 2荷載值：(1)作用在基礎(chǔ)頂部的標(biāo)準(zhǔn)值荷載Fgk = 831.09 kN；Mgxk = 604.79 kN·m；Vgxk = 50.27 kN(2)作用在基礎(chǔ)底部的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mxk = 604.79

9、kN·mVxk = 50.27 kN·m繞X軸彎矩: M0xk = 604.79 kN·m繞Y軸彎矩: M0yk = 60.32 kN·m(3)作用在基礎(chǔ)頂部的基本組合荷載不變荷載分項(xiàng)系數(shù)rg = 1.20活荷載分項(xiàng)系數(shù)rq = 1.40F = rg·Fgkrq·Fqk = 997.31 kNMx = rg·Mgxkrq·Mqxk = 725.75 kN·m Vx = rg·Vgxkrq·Vqxk = 60.32 kN(4)作用在基礎(chǔ)底部的彎矩設(shè)計(jì)值繞X軸彎矩: M0x= 725.75

10、 kN·m繞Y軸彎矩: M0y = Vx·H1 =60.32×1.20 = 72.39 kN·m3材料信息：混凝土：C35鋼筋：HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)4基礎(chǔ)幾何特性：底面積：S = (A1A2)(B1B2) = 4.50×4.50 = 20.25 m2繞X軸抵抗矩：Wx = (1/6)(B1+B2)(A1+A2)2 = (1/6)×4.50×4.502 = 15.19 m3繞Y軸抵抗矩：Wy = (1/6)(A1+A2)(B1+B2)2 = (1/6)×4.50×4

11、.502 = 15.19 m38.5.3計(jì)算過(guò)程8.5.3.1修正地基承載力按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500072002）下列公式驗(yàn)算：fa = fakb··(b3)d·m·(d0.5) (式5.2.4)式中：fak = 220.00 kPab = 0.00，d = 1.00 = 18.00 kN/m3m = 18.00 kN/m3b = 4.50 m， d = 1.20 m如果 b 3m，按 b = 3m, 如果 b > 6m，按 b = 6m如果 d 0.5m，按 d = 0.5mfa = fakb··(b3)d

12、3;m·(d0.5)= 220.000.00×18.00×(4.503.00)1.00×18.00×(1.200.50)= 232.60 kPa修正后的地基承載力特征值 fa = 232.60 kPa（滿足塔吊基礎(chǔ)說(shuō)明書(shū)不得低于200 kPa的要求）。8.5.3.2軸心荷載作用下地基承載力驗(yàn)算按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500072002）下列公式驗(yàn)算：pk = (FkGk)/A(5.2.21)Fk = FgkFqk = 831.090.00 = 831.09 kNGk = 20S·d = 20×20.25×1.

13、20 = 486.00 kNpk = (FkGk)/S = (831.09486.00)/20.25 = 65.04 kPa fa，滿足要求。8.5.3.3偏心荷載作用下地基承載力驗(yàn)算按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500072002）下列公式驗(yàn)算：當(dāng)eb/6時(shí)，pkmax = (FkGk)/AMk/W(5.2.22)pkmin = (FkGk)/AMk/W(5.2.23)當(dāng)eb/6時(shí)，pkmax = 2(FkGk)/3la(5.2.24)X、Y方向同時(shí)受彎。偏心距exk = M0yk/(FkGk) = 60.32/(831.09486.00) = 0.05 me = exk = 0.05 m

14、(B1B2)/6 = 4.50/6 = 0.75 mpkmaxX = (FkGk)/SM0yk/Wy= (831.09486.00)/20.2560.32/15.19 = 69.01 kPa偏心距eyk = M0xk/(FkGk) = 604.79/(831.09486.00) = 0.46 me = eyk = 0.46 m (A1A2)/6 = 4.50/6 = 0.75 mpkmaxY = (FkGk)/SM0xk/Wx= (831.09486.00)/20.25604.79/15.19 = 104.86 kPapkmax = pkmaxXpkmaxY(FkGk)/S = 69.0110

15、4.8665.04 = 108.83 kPa 1.2×fa = 1.2×232.60 = 279.12 kPa，滿足要求。8.5.3.4基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500072002）下列公式驗(yàn)算：Fl 0.7·hp·ft·am·h0(8.2.71)Fl = pj·Al(8.2.73)am = (atab)/2(8.2.72)pjmax,x = F/SM0y/Wy = 997.31/20.2572.39/15.19 = 54.02 kPapjmin,x = F/SM0y/Wy = 997.31/20.2572

16、.39/15.19 = 44.48 kPapjmax,y = F/SM0x/Wx = 997.31/20.25725.75/15.19 = 97.04 kPapjmin,y = F/SM0x/Wx = 997.31/20.25725.75/15.19 = 1.46 kPapj = pjmax,xpjmax,yF/S = 54.0297.0449.25 = 101.80 kPa(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)對(duì)基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算：H0 = H1H2as = 1.200.000.05 = 1.15 mX方向：Alx = 1/4·(A2H0A1A2)(B1B2B2H0)= (1/4)×(1.502

17、15;1.154.50)(4.501.502×1.15)= 1.45 m2Flx = pj·Alx = 101.80×1.45 = 147.87 kNab = minA2H0, A1A2 = min1.502×1.15, 4.50 = 3.80 mamx = (atab)/2 = (Aab)/2 = (1.503.80)/2 = 2.65 mFlx 0.7·hp·ft·amx·H0 = 0.7×0.97×1570.00×2.650×1.150= 3237.56 kN，滿足要求

18、。Y方向：Aly = 1/4·(B2H0B1B2)(A1A2A2H0)= (1/4)×(1.502×1.154.50)(4.501.502×1.15)= 1.45 m2Fly = pj·Aly = 101.80×1.45 = 147.87 kNab = minB2H0, B1B2 = min1.502×1.15, 4.50 = 3.80 mamy = (atab)/2 = (Bab)/2 = (1.503.80)/2 = 2.65 mFly 0.7·hp·ft·amy·H0 = 0.7

19、×0.97×1570.00×2.650×1.150= 3237.56 kN，滿足要求。8.5.3.5基礎(chǔ)受壓驗(yàn)算計(jì)算公式：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500102002）Fl 1.35·c·l·fc·Aln(7.8.1-1)局部荷載設(shè)計(jì)值：Fl = 997.31 kN混凝土局部受壓面積：Aln = Al = B×A = 1.50×1.50 = 2.25 m2混凝土受壓時(shí)計(jì)算底面積：Ab = minB2A, B1B2×min3A, A1A2 = 20.25 m2混凝土受壓時(shí)強(qiáng)度提高系數(shù)：l

20、 = sq.(Ab/Al) = sq.(20.25/2.25) = 3.001.35c·l·fc·Aln= 1.35×1.00×3.00×16700.00×2.25= 152178.75 kN Fl = 997.31 kN，滿足要求。8.5.3.6基礎(chǔ)受彎計(jì)算按簡(jiǎn)明高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）中下列公式驗(yàn)算：M=/48·(La)2(2Bb)(pjmaxpjnx)(11.47)M=/48·(Bb)2(2La)(pjmaxpjny)(11.48)(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)根部受彎計(jì)算：G = 1.35Gk = 1.35×486.00 = 656.10kN-截面處彎矩設(shè)計(jì)值：pjnx = pjmin,x(pjmax,xpjmin,x)(B1B2B)/2/(B1B2)= 44.48(54.0244.48)×(4.501.50)/2/4.50= 50.84 kPaM = /48&