塔吊基礎(chǔ)樁計(jì)算方案

1、3000中心距矩形板式樁基礎(chǔ)計(jì)算書(shū) 計(jì)算依據(jù)： 1、塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009 2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010 3、建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008 4、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011 5、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-20036、建質(zhì)【2009】 87號(hào)文7、建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)JGJ59-2011 一、塔機(jī)屬性塔機(jī)型號(hào)QTZ80塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的最大起吊高度H0(m)40塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的計(jì)算高度H(m)43塔身桁架結(jié)構(gòu)方鋼管塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度B(m)1.6 二、塔機(jī)荷載塔機(jī)豎向荷載簡(jiǎn)圖 1、塔機(jī)自身荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔身自重G0(kN)44

2、9起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距離RG1(m)22小車(chē)和吊鉤自重G2(kN)3.8最大起重荷載Qmax(kN)60最大起重荷載至塔身中心相應(yīng)的最大距離RQmax(m)11.5最小起重荷載Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)55最大起重力矩M2(kN·m)Max60×11.5，10×55690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距離RG3(m)7平衡塊自重G4(kN)120平衡塊重心至塔身中心距離RG4(m)11.8 2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工程所在地江蘇 南京市基本風(fēng)壓0(kN/m2)工作狀態(tài)0.2非工作狀態(tài)

3、0.4塔帽形狀和變幅方式錐形塔帽，小車(chē)變幅地面粗糙度B類(lèi)(田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū))風(fēng)振系數(shù)z工作狀態(tài)1.59非工作狀態(tài)1.64風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)z1.32風(fēng)荷載體型系數(shù)s工作狀態(tài)1.95非工作狀態(tài)1.95風(fēng)向系數(shù)1.2塔身前后片桁架的平均充實(shí)率00.35風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工作狀態(tài)0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20.79非工作狀態(tài)0.8×1.2×1.64×1.95×1.32×0.41.62 3、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載標(biāo)準(zhǔn)值工作狀態(tài)塔機(jī)自重標(biāo)

4、準(zhǔn)值Fk1(kN)449+37.4+3.8+19.8+120630起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk(kN)60豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN)630+60690水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)0.79×0.35×1.6×4319.02傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kN·m)37.4×22+3.8×11.5-19.8×7-120×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43)300.94非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk'(kN)Fk1630水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk'(kN)1.62×0.35&

5、#215;1.6×4339.01傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk'(kN·m)37.4×22-19.8×7-120×11.8+0.5×39.01×43106.91 4、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載設(shè)計(jì)值工作狀態(tài)塔機(jī)自重設(shè)計(jì)值F1(kN)1.2Fk11.2×630756起重荷載設(shè)計(jì)值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084豎向荷載設(shè)計(jì)值F(kN)756+84840水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(kN)1.4Fvk1.4×19.0226.63傾覆力矩設(shè)計(jì)值M(kN·m)1.2×(37.4×22+3

6、.8×11.5-19.8×7-120×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.02×43)558.93非工作狀態(tài)豎向荷載設(shè)計(jì)值F'(kN)1.2Fk'1.2×630756水平荷載設(shè)計(jì)值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×39.0154.61傾覆力矩設(shè)計(jì)值M'(kN·m)1.2×(37.4×22-19.8×7-120×11.8)+1.4×0.5×39.01×43296.04 三

7、、樁頂作用效應(yīng)計(jì)算承臺(tái)布置樁數(shù)n4承臺(tái)高度h(m)1.4承臺(tái)長(zhǎng)l(m)5承臺(tái)寬b(m)5承臺(tái)長(zhǎng)向樁心距al(m)3承臺(tái)寬向樁心距ab(m)3樁直徑d(m)0.6承臺(tái)參數(shù)承臺(tái)混凝土等級(jí)C35承臺(tái)混凝土自重C(kN/m3)25承臺(tái)上部覆土厚度h'(m)0承臺(tái)上部覆土的重度'(kN/m3)19承臺(tái)混凝土保護(hù)層厚度(mm)50配置暗梁否矩形樁式基礎(chǔ)布置圖 承臺(tái)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Gk=bl(hc+h'')=5×5×(1.4×25+0×19)=875kN 承臺(tái)及其上土的自重荷載設(shè)計(jì)值：G=1.2Gk=1.2×875

8、=1050kN 樁對(duì)角線距離：L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.24m 1、荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 軸心豎向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(690+875)/4=391.25kN 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(690+875)/4+(300.94+19.02×1.4)/4.24=468.46kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(690+875)/4-(300.94+19.02×1.4)/4.24=314.04kN 2、荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)基本組合偏心豎向

9、力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(840+1050)/4+(558.93+26.63×1.4)/4.24=613.03kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(840+1050)/4-(558.93+26.63×1.4)/4.24=331.97kN 四、樁承載力驗(yàn)算樁參數(shù)樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30樁基成樁工藝系數(shù)C0.85樁混凝土自重z(kN/m3)25樁混凝土保護(hù)層厚度(mm)35樁入土深度lt(m)9樁配筋自定義樁身承載力設(shè)計(jì)值是樁身承載力設(shè)計(jì)值2700樁裂縫計(jì)算鋼筋彈性模量Es(N/mm2)200000法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)鋼筋的合力

10、Np0(kN)100最大裂縫寬度lim(mm)0.2普通鋼筋相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)V1預(yù)應(yīng)力鋼筋相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)V0.8地基屬性是否考慮承臺(tái)效應(yīng)否土名稱(chēng)土層厚度li(m)側(cè)阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系數(shù)承載力特征值fak(kPa)粘性土5.62402200.72-強(qiáng)風(fēng)化巖1.5503000.65-中風(fēng)化巖55025000.6- 1、樁基豎向抗壓承載力計(jì)算 樁身周長(zhǎng)：u=d=3.14×0.6=1.88m 樁端面積：Ap=d2/4=3.14×0.62/4=0.28m2 Ra=uqsia·li+qpa·Ap =1.88×(

11、4.12×40+1.5×50+3.38×50)+2500×0.28=1477.43kN Qk=391.25kNRa=1477.43kN Qkmax=468.46kN1.2Ra=1.2×1477.43=1772.91kN 滿(mǎn)足要求！ 2、樁基豎向抗拔承載力計(jì)算 Qkmin=314.04kN0 不需要進(jìn)行樁基豎向抗拔承載力計(jì)算！ 3、樁身承載力計(jì)算 縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積：Aps=nd2/4=10×3.14×142/4=1539mm2 (1)、軸心受壓樁樁身承載力 荷載效應(yīng)基本組合下的樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值：Q=Qmax=613.0

12、3kN 樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計(jì)值：R=2700kN 滿(mǎn)足要求！ (2)、軸心受拔樁樁身承載力 Qkmin=314.04kN0 不需要進(jìn)行軸心受拔樁樁身承載力計(jì)算！ 4、裂縫控制計(jì)算 Qkmin=314.04kN0 不需要進(jìn)行裂縫控制計(jì)算！ 五、承臺(tái)計(jì)算承臺(tái)配筋承臺(tái)底部長(zhǎng)向配筋HRB335 22120承臺(tái)底部短向配筋HRB335 22120承臺(tái)頂部長(zhǎng)向配筋HRB335 20180承臺(tái)頂部短向配筋HRB335 20180 1、荷載計(jì)算 承臺(tái)有效高度：h0=1400-50-22/2=1339mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(613.03+(331.97)×4.24/2=2004.6

13、5kN·m X方向：Mx=Mab/L=2004.65×3/4.24=1417.5kN·m Y方向：My=Mal/L=2004.65×3/4.24=1417.5kN·m 2、受剪切計(jì)算 V=F/n+M/L=840/4 + 558.93/4.24=341.74kN 受剪切承載力截面高度影響系數(shù)：hs=(800/1339)1/4=0.88 塔吊邊緣至角樁內(nèi)邊緣的水平距離：a1b=(ab-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m a1l=(al-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m 剪跨比：b'=a1b/h0=400/1

14、339=0.3，取b=0.3； l'= a1l/h0=400/1339=0.3，取l=0.3； 承臺(tái)剪切系數(shù)：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.3+1)=1.35 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.3+1)=1.35 hsbftbh0=0.88×1.35×1.57×103×5×1.34=12452.22kN hslftlh0=0.88×1.35×1.57×103×5×1.34=12452.22kN V=341.74kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=124

15、52.22kN 滿(mǎn)足要求！ 3、受沖切計(jì)算 塔吊對(duì)承臺(tái)底的沖切范圍：B+2h0=1.6+2×1.34=4.28m ab=3mB+2h0=4.28m，al=3mB+2h0=4.28m 角樁位于沖切椎體以?xún)?nèi)，可不進(jìn)行角樁沖切的承載力驗(yàn)算！ 4、承臺(tái)配筋計(jì)算 (1)、承臺(tái)底面長(zhǎng)向配筋面積 S1= My/(1fcbh02)=1417.5×106/(1.03×16.7×5000×13392)=0.009 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009 S1=1-1/2=1-0.009/2=0.995 AS1=My/(

16、S1h0fy1)=1417.5×106/(0.995×1339×300)=3546mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(3546,0.0024×5000×1339)=15767mm2 承臺(tái)底長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋：AS1'=16219mm2A1=15767mm2 滿(mǎn)足要求！ (2)、承臺(tái)底面短向配筋面積 S2= Mx/(2fcbh02)=1417.5×106/(1.03&

17、#215;16.7×5000×13392)=0.009 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009 S2=1-2/2=1-0.009/2=0.995 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1417.5×106/(0.995×1339×300)=3546mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24% 梁底需要配筋：A2=max(9674, lh0)=max(9674,0.0024×5000×1339)=15767mm