主橋塔吊基礎(chǔ)計算

1、主橋塔吊矩形板式鋼管樁基礎(chǔ)計算書 計算依據(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)計規(guī)范GB50007-2011 一、塔機(jī)屬性塔機(jī)型號H5510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)的計算高度H(m)43.7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 1、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)準(zhǔn)值Fk1(kN)434起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk(kN)79豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN)513水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)24.5傾覆力矩

2、標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kN·m)1252非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk'(kN)434水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk'(kN)73.5傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk'(kN·m)1796 2、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載設(shè)計值工作狀態(tài)塔機(jī)自重設(shè)計值F1(kN)1.35Fk11.35×434585.9起重荷載設(shè)計值FQ(kN)1.35FQk1.35×79106.65豎向荷載設(shè)計值F(kN)585.9+106.65692.55水平荷載設(shè)計值Fv(kN)1.35Fvk1.35×24.533.075傾覆力矩設(shè)計值M(kN·m)1.35Mk1.35×12

3、521690.2非工作狀態(tài)豎向荷載設(shè)計值F'(kN)1.35Fk'1.35×434585.9水平荷載設(shè)計值Fv'(kN)1.35Fvk'1.35×73.599.225傾覆力矩設(shè)計值M'(kN·m)1.35Mk1.35×17962424.6 三、樁頂作用效應(yīng)計算承臺布置樁數(shù)n4承臺高度h(m)1.35承臺長l(m)5承臺寬b(m)5承臺長向樁心距al(m)3.5承臺寬向樁心距ab(m)3.5鋼管樁直徑d(m)0.63樁間側(cè)阻力折減系數(shù)0.8承臺參數(shù)承臺混凝土等級C30承臺混凝土自重C(kN/m3)25承臺上部覆土厚度

4、h'(m)0承臺上部覆土的重度'(kN/m3)19承臺混凝土保護(hù)層厚度(mm)50配置暗梁否承臺底標(biāo)高(m)+1.0基礎(chǔ)布置圖 承臺及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Gk=bl(hc+h'')=5×5×(1.35×25+0×19)=843.75kN 承臺及其上土的自重荷載設(shè)計值：G=1.35Gk=1.35×843.75=1139.1kN 樁對角線距離：L=(ab2+al2)0.5=(3.52+3.52)0.5=4.950m 1、荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 軸心豎向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(434+843.75)/4=

5、319.44kN 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 =(434+843.75)/4+(1796+73.5×1.25)/4.95=700.834kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(434+843.75)/4-(1796+73.5×1.25)/4.95=-61.95kN 2、荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)基本組合偏心豎向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(585.9+1139.1)/4+(2424.6+99.225×1.25)/4.95=946.13kN Qm

6、in=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(585.9+1139.1)/4-(2424.6+99.225×1.25)/4.95=-83.62kN 四、樁承載力驗(yàn)算樁參數(shù)鋼管樁強(qiáng)度等級Q235鋼管樁直徑Ø630×7mm樁底標(biāo)高(m)-22.5.00樁有效長度lt(m)23.5地基屬性地下水位至地表的距離hz(m)自然地面標(biāo)高(m)+2.46是否考慮承臺效應(yīng)是承臺效應(yīng)系數(shù)c0.1土名稱土層厚度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)-粉質(zhì)粘土1.43500.5150-淤泥質(zhì)粘質(zhì)粘土3.82000.510

7、0-粉土14.293000.5170-淤泥質(zhì)粘質(zhì)粘土5.92000.5100-粉質(zhì)粘土3.33000.5150 1、樁基豎向抗壓承載力計算 樁身周長：u=d=3.14×0.63=1.98m 樁端面積：Ap=d2/4=3.14×0.632/4=0.311m2 承臺底凈面積：Ac=(bl-nAp)/n=(5×5-4×0.311)/4=5.939m2 復(fù)合樁基豎向承載力特征值：Ra=uqsia·li +cfakAc=0.8×1.98×(1.4×35+3.8×20+14.29×30+4.01×

8、20)+0.1×150×5.939=1093.1kN Qk=700.834kNRa=1093.1kN Qkmax=946.13kN1.2Ra=1.2×1093.1=1311.72kN 滿足要求！ 2、樁基豎向抗拔承載力計算 Qkmin=-61.95kN<0 按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的樁基拔力：Qk'=61.95kN 樁身位于地下水位以下時，位于地下水位以下的樁自重按樁的浮重度計算， 鋼管樁身的重力標(biāo)準(zhǔn)值：Gp=ltAp(z-10)=23.8×0.0137×(78.5-10)=22.33kN Ra'=uiqsiali+Gp=0

9、.8×1.98×(0.5×1.4×35+0.5×3.8×20+0.5×14.29×30+0.5×4.31×20)+22.33=529.13kN Qk'=61.95kNRa'=529.13kN 滿足要求！ 3、樁身承載力計算 鋼管樁Ø630×7mm截面面積：A=13700mm2 (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)計值：Q=Qmax=946.13kN 鋼管樁壓應(yīng)力946.13×1000/13700=69.06MPa140 M

10、pa 滿足要求！ (2)、軸心受拔樁樁身承載力 荷載效應(yīng)基本組合下的樁頂軸向拉力設(shè)計值：Q'=-Qmin=83.62kN 也滿足要求！ 五、承臺計算承臺配筋承臺底部長向配筋HRB400 20120承臺底部短向配筋HRB400 20120承臺頂部長向配筋HRB400 20200承臺頂部短向配筋HRB400 20200 1、荷載計算 承臺有效高度：h0=1350-100-20/2=1240mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(946.13+(-83.62)×4.95/2=2134.71kN·m X方向：Mx=Mab/L=2134.71×3.5/4.95=1

11、509.39kN·mY方向：My=Mal/L=2134.71×3.5/4.95=1509.39kN·m 2、受剪切計算 V=F/n+M/L=585.9/4 + 2424.6/4.95=608.18kN 受剪切承載力截面高度影響系數(shù)：hs=(800/1240)1/4=0.896 塔吊邊緣至角樁內(nèi)邊緣的水平距離：a1b=(ab-B-d)/2=(3.5-1.6-0.63)/2=0.635m a1l=(al-B-d)/2=(3.5-1.6-0.63)/2=0.635m 剪跨比：b'=a1b/h0=600/1240=0.484，取b=0.484； l'= a

12、1l/h0=600/1240=0.484，取l=0.484； 承臺剪切系數(shù)：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.484+1)=1.179 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.484+1)=1.179 hsbftbh0=0.896×1.179×1.43×103×5×1.24=936.6kN hslftlh0=0.896×1.179×1.43×103×5×1.24=936.6kN V=608.18kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=936.6kN 滿足要求！ 3、受沖切計

13、算 塔吊對承臺底的沖切范圍：B+2h0=1.6+2×1.24=4.08m ab=3.5mB+2h0=4.08m，al=3.5mB+2h0=4.08m 角樁位于沖切椎體以內(nèi)，可不進(jìn)行角樁沖切的承載力驗(yàn)算！ 4、承臺配筋計算 (1)、承臺底面長向配筋面積 S1= My/(1fcbh02)=1509.39×106/(1.04×14.3×5000×12402)=0.0132 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.0132)0.5=0.0133 S1=1-1/2=1-0.0133/2=0.9933 AS1=My/(S1h0fy1)=1

14、509.39×106/(0.9933×1240×360)=3404.06mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,50×1.43/360)=max(0.2,0.179)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(3404.06,0.002×5000×1240)=12400mm2 承臺底長向?qū)嶋H配筋：AS1'=12880.5mm2A1=12400mm2 滿足要求！ (2)、承臺底面短向配筋面積 S1= My/(1fcbh02)=1509.39×106/(1.04&

15、#215;14.3×5000×12402)=0.0132 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.0132)0.5=0.0133 S1=1-1/2=1-0.0133/2=0.9933 AS1=My/(S1h0fy1)=1509.39×106/(0.9933×1240×360)=3404.06mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,50×1.43/360)=max(0.2,0.179)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(3404.06,0.002×5000×1240)=12400mm2 承臺底長向?qū)嶋H配筋：AS1'=12880.5mm