QTZ80塔吊格構(gòu)式基礎(chǔ)計(jì)算書(shū).docx

慈溪城南區(qū)塊綜合改造E05地塊安置房工程A標(biāo)段（標(biāo)） 格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書(shū)QTZ80塔吊格構(gòu)式基礎(chǔ)計(jì)算書(shū)慈溪城南區(qū)塊綜合改造E-05地塊安置房工程A標(biāo)段（標(biāo)）工程；工程建設(shè)地點(diǎn)：慈溪市、南三環(huán)路、烏山路；結(jié)構(gòu)類(lèi)型框剪；地下一層，1#、2#、4#樓地上11層；3#、5#樓地上15層；建筑高度：36.55m（11層）、47.45m（15層）；標(biāo)準(zhǔn)層層高：3m ；總建筑面積：40806平方米；總工期：635天。本工程由慈溪城南建設(shè)投資有限公司投資建設(shè)，浙江綠城東方建筑設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)，慈溪市建設(shè)工程監(jiān)理咨詢(xún)有限公司監(jiān)理，長(zhǎng)業(yè)建設(shè)集團(tuán)有限公司組織施工；由王世華擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，魏敏擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。本計(jì)算書(shū)主要依據(jù)本工程地質(zhì)勘察報(bào)告，QTZ80塔吊使用說(shuō)明書(shū)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500172003）、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）、建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)（第二版）、結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50092001）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）、建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ942008）、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500072002）等編制。基本參數(shù)1、塔吊基本參數(shù)塔吊型號(hào)：QZT80； 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度b：3m；塔吊自重Gt：550kN； 塔吊地腳螺栓性能等級(jí)：普通8.8級(jí)；最大起重荷載Q：60kN； 塔吊地腳螺栓的直徑d：30mm；塔吊起升高度H：60m； 塔吊地腳螺栓數(shù)目n：12個(gè)；塔身寬度B: 1.6m； 2、格構(gòu)柱基本參數(shù)格構(gòu)柱計(jì)算長(zhǎng)度lo：7m； 格構(gòu)柱綴件類(lèi)型：綴板；格構(gòu)柱綴件節(jié)間長(zhǎng)度a1：0.5m； 格構(gòu)柱分肢材料類(lèi)型：L110x10；格構(gòu)柱基礎(chǔ)綴件節(jié)間長(zhǎng)度a2：1.5m； 格構(gòu)柱鋼板綴件參數(shù):寬200mm，厚10mm；格構(gòu)柱截面寬度b1：0.3m； 格構(gòu)柱基礎(chǔ)綴件材料類(lèi)型：L56x5；3、基礎(chǔ)參數(shù)樁中心距a：1.65m； 樁直徑d：0.8m；樁入土深度l：28m； 樁型與工藝：泥漿護(hù)壁鉆(沖)孔灌注樁；樁混凝土等級(jí)：C30； 樁鋼筋型號(hào)：HRB335；樁鋼筋直徑：818mm； 螺旋箍8200，121500內(nèi)箍 鋼平臺(tái)寬度：2.5m； 鋼平臺(tái)厚度：0.04m；鋼平臺(tái)的螺栓直徑：30mm； 鋼平臺(tái)的螺栓數(shù)目：12個(gè)；鋼平臺(tái)的螺栓性能等級(jí)：普通8.8級(jí)； 4、塔吊計(jì)算狀態(tài)參數(shù)地面粗糙類(lèi)別：A類(lèi) 近?；蚝秴^(qū)； 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)：0.5；主弦桿材料：角鋼/方鋼； 主弦桿寬度c：250mm；工作狀態(tài)：所處城市：浙江慈溪市， 基本風(fēng)壓0：0.45 kN/m2，額定起重力矩Me：600kNm； 基礎(chǔ)所受水平力P：30kN；塔吊傾覆力矩M：1282.88kNm 非工作狀態(tài)的傾覆力矩939.3KN/m不作計(jì)算工作狀態(tài)下荷載計(jì)算一、塔吊受力計(jì)算1、塔吊豎向力計(jì)算作用在基礎(chǔ)上的垂直力：N=Gt+Q=550.00+60.00=610.00kN；2、塔吊風(fēng)荷載計(jì)算地處 浙江慈溪市，基本風(fēng)壓0=0.45 kN/m2；擋風(fēng)系數(shù)計(jì)算： = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)擋風(fēng)系數(shù)=0.79；體型系數(shù)s=1.90；查表得：荷載高度變化系數(shù)z=0.50；高度z處的風(fēng)振系數(shù)取：z=1.0；所以風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：=0.7zsz0=0.71.001.900.500.45=0.30kN/m2；3、塔吊彎矩計(jì)算風(fēng)荷載對(duì)塔吊基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩計(jì)算：M=BHH0.5=0.300.791.6060.0060.000.5=681.68kNm；總的最大彎矩值：Mmax=1.4(Me+M+Ph)=1.4(600.00+681.68+30.000.04)=1282.88kNm；4、塔吊水平力計(jì)算水平力：Vk=BH+P=0.451.6060.000.79+30.00=64.17kN5、每根格構(gòu)柱的受力計(jì)算 作用于承臺(tái)頂面的作用力：Fk=610.00kN； Mkmax=1282.88kNm； Vk=64.17kN；圖中x軸的方向是隨時(shí)變化的，計(jì)算時(shí)應(yīng)按照傾覆力矩Mmax最不利方向進(jìn)行驗(yàn)算。（1）、樁頂豎向力的計(jì)算Nik=(F+G)/nMyyi/yj2；式中：n單樁個(gè)數(shù)，n=4； F作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值； G樁基承臺(tái)的自重標(biāo)準(zhǔn)值； My承臺(tái)底面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值； yj單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的Y方向距離； Nik單樁樁頂豎向力標(biāo)準(zhǔn)值；經(jīng)計(jì)算得到單樁樁頂豎向力標(biāo)準(zhǔn)值最大壓力：Nkmax=Fk/4+(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=610.00/4+(1282.881.652-0.5)/(2(1.652-0.5)2)=702.28kN；最小壓力：Nkmin=Fk/4-(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=610.00/4-(1282.881.652-0.5)/(2(1.652-0.5)2)=-397.28kN；需要驗(yàn)算樁基礎(chǔ)抗拔力。（2）、樁頂剪力的計(jì)算V0=1.2V/4=1.264.17/4=19.25kN；二、塔吊與承臺(tái)連接的螺栓驗(yàn)算1、螺栓抗剪驗(yàn)算每個(gè)螺栓所受剪力：Nvb=nvd2fvb/4=13.1430.002320/4=226.19kN；Nv=1.2Vk/n=1.264.17/12=6.42kN226.19kN；螺栓抗剪強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。2、螺栓抗拉驗(yàn)算 n1Nt = Nmin其中：n1塔吊每一個(gè)角上螺栓的數(shù)量，n1=n/4； Nt每一顆螺栓所受的力；Ntb=de2ftb/4=3.1426.722400/4=224.23kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2397.28/3.00=158.91kN224.23kN；螺栓抗拉強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。3、螺栓同時(shí)受到剪力以及拉力時(shí)的驗(yàn)算 (Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、Nt 一個(gè)普通螺栓所承受的剪力和拉力； Nvb、Ntb、Ncb 一個(gè)普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設(shè)計(jì)值；(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=(6.42/226.19)2+(158.91/224.23)2)0.5=0.71；螺栓在同時(shí)受到剪力以及桿軸方向拉力時(shí)強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。三、承臺(tái)驗(yàn)算1、螺栓抗剪驗(yàn)算每個(gè)螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=64.17/12=5.35kN；Nvb=nvd2fvb/4=13.1430.002320/(41000)=226.19kN；螺栓抗剪強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。2、螺栓抗拉驗(yàn)算 n1Nt = Nmin其中：n1塔吊每一個(gè)角上螺栓的數(shù)量，即：n1=n/4； Nt每一顆螺栓所受的力；Nt=Nmin/n1=397.28/3.00=132.43kN；Ntb=de2ftb/4=3.1426.722400/(41000)=224.23kN；螺栓抗拉強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。3、螺栓同時(shí)受到剪力以及拉力時(shí)的驗(yàn)算 (Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、Nt 一個(gè)普通螺栓所承受的剪力和拉力； Nvb、Ntb、Ncb 一個(gè)普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設(shè)計(jì)值；(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=(5.35/226.19)2+(132.43/224.23)2)0.5=0.59；螺栓在同時(shí)受到剪力以及桿軸方向拉力時(shí)強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。四、單肢格構(gòu)柱截面驗(yàn)算1、格構(gòu)柱力學(xué)參數(shù)L110x10A =21.26cm2 i =3.38cm I =242.19cm4 z0 =3.09cm每個(gè)格構(gòu)柱由4根角鋼L110x10組成，格構(gòu)柱力學(xué)參數(shù)如下：Ix1=I+A（b1/2z0）2 4=242.19+21.26(30.00/2-3.09)24=13031.52cm4；An1=A4=21.264=85.04cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=13031.52/(30.00/2-3.09)=1094.17cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(13031.52/85.04)0.5=12.38cm；2、格構(gòu)柱平面內(nèi)整體強(qiáng)度Nmax/An1=842.73103/(85.04102)=99.10N/mm2f=300N/mm2；格構(gòu)柱平面內(nèi)整體強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 。3、格構(gòu)柱整體穩(wěn)定性驗(yàn)算L0x1=lo=7.00m；x1=L0x1102/ix1=7.00102/12.38=56.55；單肢綴板節(jié)間長(zhǎng)度：a1=0.50m；1=L1/iv=50.00/2.17=23.04；0x1=(x12+12)0.5=(56.552+23.042)0.5=61.06；查表：x=0.80；Nmax/(xA)=842.73103/(0.8085.04102)=123.61N/mm2f=300N/mm2；格構(gòu)柱整體穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。4、剛度驗(yàn)算max=0x1=61.06=150 滿(mǎn)足；單肢計(jì)算長(zhǎng)度：l01=a1=50.00cm；單肢回轉(zhuǎn)半徑：i1=3.38cm；單肢長(zhǎng)細(xì)比：1=lo1/i1=50/3.38=14.790.7max=0.761.06=42.74；因截面無(wú)削弱，不必驗(yàn)算截面強(qiáng)度。分肢穩(wěn)定滿(mǎn)足要求。五、整體格構(gòu)柱基礎(chǔ)驗(yàn)算1、格構(gòu)柱基礎(chǔ)力學(xué)參數(shù)單肢格構(gòu)柱力學(xué)參數(shù)：Ix1=13031.52cm4 An1=85.04cm2W1=1094.17cm3 ix1=12.38cm格構(gòu)柱基礎(chǔ)是由四個(gè)單肢的格構(gòu)柱組成的，整個(gè)基礎(chǔ)的力學(xué)參數(shù)：Ix2=Ix1+An1(b2102/2-b1102/2)24=13031.52+85.04(1.65102/2-0.30102/2)24=1601980.09cm4；An2=An14=85.044=340.16cm2；W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=1601980.09/(1.65102/2-0.30102/2)=23733.04cm3；ix2=(Ix2/An2)0.5=(1601980.09/340.16)0.5=68.63cm；2、格構(gòu)柱基礎(chǔ)平面內(nèi)整體強(qiáng)度1.2N/An+1.4Mx/(xW)=732.00103/(340.16102)+1796.03106/(1.023733.04103)=97.20N/mm2f=300N/mm2格構(gòu)式基礎(chǔ)平面內(nèi)穩(wěn)定滿(mǎn)足要求。3、格構(gòu)柱基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算L0x2=lo=7.00m；x2=L0x2/ix2=7.00102/68.63=10.20；An2=340.16cm2；Ady2=25.42=10.84cm2；0x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(10.202+40340.16/10.84)0.5=36.87；查表：x=0.91； NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=46255.01N； 1.2N/(xA) + 1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX) f1.2N/(xA)+1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX)=17.99N/mm2f=300N/mm2；格構(gòu)式基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。4、剛度驗(yàn)算max=0x2=36.87=150 滿(mǎn)足；單肢計(jì)算長(zhǎng)度：l02=a2=150.00cm；單肢回轉(zhuǎn)半徑：ix1=12.38cm；單肢長(zhǎng)細(xì)比：1=l02/ix1=150/12.38=12.12 397.278kN；Tuk/2+Gp=700.223/2+351.858=701.97kN 397.278kN；樁抗拔滿(mǎn)足要求。八、樁配筋計(jì)算1、樁構(gòu)造配筋計(jì)算按照構(gòu)造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、樁抗壓鋼筋計(jì)算經(jīng)過(guò)計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿(mǎn)足要求,只需構(gòu)造配筋！3、樁受拉鋼筋計(jì)算依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第7.4條正截面受拉承載力計(jì)算。 N fyAs式中：N軸向拉力設(shè)計(jì)值，N=397277.67N； fy鋼筋強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300N/mm2； As縱向普通鋼筋的全部截面積。As=N/fy=397277.67/300=1324.26mm2建議配筋值：HRB335鋼筋，818。實(shí)際配筋值30048 mm2。符合要求。依據(jù)建筑樁基設(shè)計(jì)規(guī)范(JGJ94-2008)，箍筋采用螺旋式，直徑不應(yīng)小于6mm，間距宜為200300mm；實(shí)際使用8200符合設(shè)計(jì)要求，受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計(jì)算樁身受壓承載力時(shí)，樁頂以下5d范圍內(nèi)箍筋應(yīng)加密；間距不應(yīng)大于100mm；當(dāng)樁身位于液化土層范圍內(nèi)時(shí)箍筋應(yīng)加密；當(dāng)考慮箍筋受力作用時(shí)，箍筋配置應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010的有關(guān)規(guī)定；當(dāng)鋼筋籠長(zhǎng)度超過(guò)4m時(shí)，應(yīng)每隔2m設(shè)一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。九、格構(gòu)柱施工要求（工程經(jīng)驗(yàn)）1、格構(gòu)柱錨入樁基中的長(zhǎng)度不小于2000mm，并需增加箍筋和主筋數(shù)量，確保焊接質(zhì)量樁混凝土等級(jí)不小于C30；2、吊（插）入樁孔時(shí)，應(yīng)控制鋼構(gòu)柱的垂直與水平二個(gè)方向的偏位。特別需防止?jié)矒v混凝土后鋼構(gòu)柱的偏位，施工方案中必須有防偏位措施（采用模具等定位方法）。3、鋼構(gòu)柱應(yīng)在工廠(chǎng)制作，成品后運(yùn)往工地。現(xiàn)場(chǎng)焊接水平桿與斜撐桿（柱間支撐