塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書

1、一、塔吊分項(xiàng)參數(shù)計(jì)算塔吊是施工場(chǎng)地最重要的施工機(jī)械之一，其使用貫穿了整個(gè)工程。在這過程中間隔時(shí)間長(zhǎng)，不可預(yù)見性因素多，為確保塔吊的安全，以下計(jì)算都按極限苛刻條件下能保證塔吊正常工作計(jì)算。即：塔吊設(shè)置在最大開挖深度處；型鋼柱與混凝土灌注樁連接按光滑面錨固。（計(jì)算詳值見計(jì)算表格）基礎(chǔ)豎向極限承載力計(jì)算F=F1+F2F基礎(chǔ)豎向極限承載力knF1塔吊自重（包括壓重）knF2最大起吊重量kn單樁抗壓承載力、抗拔力計(jì)算樁頂豎向力的計(jì)算（依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第5.1.1條）FFMy-叫=1.2i頑筍牡-”為抗"Z"（"+，計(jì)算結(jié)果為抗壓,拔）其中Ni單樁樁頂豎向

2、力設(shè)計(jì)值kNn單樁個(gè)數(shù)，n=4F作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值TG塔吊基礎(chǔ)重量KNMx,My承臺(tái)底面的彎矩設(shè)計(jì)值kN.mxi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的X所向距離m塔吊的傾覆力矩kN.m1. 樁長(zhǎng)以及樁徑計(jì)算樁采用鉆孔灌注樁R實(shí)際=fpA+U£fsli>R=NX£1UP=nd2. 其中R實(shí)際一一實(shí)際鉆孔灌注樁承載能力KNfpAp樁端面承載能力KNUpEfsli樁側(cè)摩擦阻力總和KNKN單樁軸向承力安全值-樁安全系數(shù)d樁直徑m樁抗拔驗(yàn)算Qk=入R實(shí)際樁配筋計(jì)算樁身配筋率可取0.20%0.65%（計(jì)算取上限0.65%），抗壓主筋不應(yīng)少于610,箍筋采用不少于6300m制螺旋

3、箍筋，在樁頂5倍樁身直徑范圍內(nèi)箍筋6100mm每隔2m設(shè)一道212焊接加強(qiáng)箍筋。As=S樁截面X配筋率2.n=4As/（兀4）其中n豎筋根數(shù)根As鋼筋總截面積m一一豎筋直徑m樁上部鋼支柱計(jì)算鋼支柱采用hxbxtwxt=350x350x12X19,H型鋼。A=hb-（b-tw）（h-2t）=0.017m21）四柱整體驗(yàn)算A總=4A截面慣性矩Iz回轉(zhuǎn)半徑i=（Iz/A總）0.5構(gòu)架長(zhǎng)細(xì)比f2153. 2）單柱驗(yàn)算Izi=(Iz/A)0.5井架長(zhǎng)細(xì)比f215鋼支柱上部螺栓緊固水平鋼板抗拔計(jì)算H型鋼上部螺栓緊固水平鋼板采用500X500厚20,Q235鋼板，采用電焊與下部H型鋼焊接，焊接高度不小于6m

4、m1)焊接強(qiáng)度驗(yàn)算Nwfi1600lwtb焊接強(qiáng)度N軸心最大拔力，等于塔吊拔力lw焊縫長(zhǎng)度等于4478MM4. f1w焊縫的抗拉抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，Q235等于160綴條計(jì)算綴條采用12#槽鋼截面面積A=0.0015700m2V=V1+V2V1塔吊水平力引起應(yīng)力V1=FJ2F4塔吊水平力V2-一塔吊扭矩引起應(yīng)力V2=MN/2(DX1.414)MN塔吊扭矩D一一樁間距fv>V/Afv槽鋼的抗剪強(qiáng)度，厚度小于16mm取1255. A槽鋼截面積螺栓計(jì)算采用中30高強(qiáng)度螺栓，每肢2顆A總=兀D基本資料：樁類型：樁身配筋率pgv0.65%的灌注樁樁頂約束情況：皎接、自由截面類型：圓形截面樁身直徑d=8

5、00mm混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30Ft=1.50N/mmEc=30000N/mm樁身縱筋A(yù)s=3267mm凈保護(hù)層厚度c=50mm鋼筋彈性模量Es=200000N/mm樁入土深度h=23.000m樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m=8MN/m4樁頂豎向力N=1000.0kN設(shè)計(jì)時(shí)執(zhí)行的規(guī)范：建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ9494）以下簡(jiǎn)稱樁基規(guī)范單樁水平承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算：b=N拔/A總<295螺栓抗剪驗(yàn)算6. t=MnA總/（2X樁間距/1.414）<fv=170KN/mm2樁水平力驗(yàn)算由于地質(zhì)報(bào)告未進(jìn)行樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m試驗(yàn)，采用規(guī)范提供的經(jīng)驗(yàn)值如下表所示。取8MN/m。序號(hào)土的分類

6、m(MN/m41流塑粘性土IL>1、淤泥352軟塑粘性土1>IL>0.5、粉砂5103硬塑粘性土0.5>IL>0、細(xì)砂、中砂10204堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬粘性土ILV0、粗砂20305礫砂、角礫、圓礫、碎石、卵石30806密實(shí)粗砂夾卵石，密實(shí)漂卵石80120(1) 、樁身配筋率pg：(2) pg=As/(兀Xd2/4)=3267/(兀X8002/4)=0.65%、樁身?yè)Q算截面受拉邊緣的表面模量Wo：(3) 扣除保護(hù)層的樁直徑do=d-2xc=800-2x50=700mm鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值aE=Es/Ec=200000/30000=6.667Wo=兀xd/3

7、2xd2+2x(aE-1)xPgxdo2=兀X0.800/32X0.8002+2X(6.667-1)X0.65%X0.7002=0.053m、樁身?yè)Q算截面積An：(4) An=兀xd2/4X1+(aE-1)Xpg=兀X0.8002/4X1+(6.667-1)X0.65%=0.52m、樁身抗彎剛度EI:(5) 樁身?yè)Q算截面慣性距Io=WoXd/2=0.053X0.800/2=0.0212m4對(duì)于鋼筋混凝土樁，EI=0.85XEcXIoEI=0.85X30000X1000X0.0212=541622.927kN/m、樁的水平變形系數(shù)a按下式確定：(6) a=(mXbo/EI)1/5(樁基規(guī)范5.4

8、.5)對(duì)于圓形樁，當(dāng)直徑d<1m時(shí)，bo=0.9x(1.5xd+0.5)bo=0.9x(1.5x0.800+0.5)=1.530ma=(8000X1.530/541622.927)”5=0.4686(1/m)、樁頂(身)最大彎矩系數(shù)vm樁的換算埋深ah=0.4686X25.000=11.715查樁基規(guī)范表5.4.2得：vm=0.768、其余參數(shù)：(7) 樁截面模量塑性系數(shù)丫m=2.00(圓形截面)樁頂豎向力影響系數(shù)IN=0.5(豎向壓力)、單樁水平承載力設(shè)計(jì)值Rh：對(duì)于樁身配筋率pgv0.65%的灌注樁，可按下列公式計(jì)算單樁水平承載力設(shè)計(jì)值Rh=aX丫mXftXWo/VmX(1.25+2

9、2Xpg)X(1土匚NXN/Tm/ft/An)(樁基規(guī)范5.4.2-1)=0.469X2X1500X0.053/0.768X(1.25+22X0.65%)X(1+0.5X1000.0/2/1500/0.52)=178.7kN四樁水平承載力=4X178.7kN=714.8kN>62KN11、QTZ80畔式起重機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算表符號(hào)意義公式單位計(jì)算值鉆孔灌注彳莊計(jì)算G樁上部鋼支架總重KN60.0m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)重KN9.3b標(biāo)準(zhǔn)節(jié)邊長(zhǎng)M1.8N標(biāo)準(zhǔn)節(jié)數(shù)量節(jié)20.0F1塔吊自重（包括平衡重）KN587.0F2最大起吊重量KN80.0F3標(biāo)準(zhǔn)節(jié)總重KN186.0Mn基礎(chǔ)承受扭矩F3=m<NKN.m310

10、.0M傾覆力矩KN.m1642.0F4水平荷載KN62.0鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高m-9.05E1樁安全系數(shù)取2.0d樁直徑m0.80D樁間距D=9d/4m1.800l取樁有效長(zhǎng)度（最大開挖深度至樁底）m23Ni單樁承力設(shè)計(jì)值=L2KN1177.090N拔抗拔力設(shè)計(jì)值*»芬KN-629.290R單樁軸向承力安全值KN2354.181Up工qsili樁側(cè)總極限摩擦阻力KN1666.301qpAp樁端點(diǎn)極限承載力KN904.779Rk實(shí)際取樁長(zhǎng)度后實(shí)際承載力Rk實(shí)際=fpAp+Up習(xí)fsliKN2571.079Qk取樁長(zhǎng)度后實(shí)際抗拔力Qk=入RkKN1542.648樁配筋計(jì)算根據(jù)樁徑按內(nèi)插法計(jì)

11、算工程樁樁身配筋率（0.20%0.65%）取0.65%As截面鋼筋面積m20.003267中豎筋直徑mm20.000n豎筋數(shù)量n=4As/(兀2)根10.4箍筋取8200mm）螺旋箍筋樁上部鋼立柱計(jì)算H型鋼規(guī)格350X350X12X1930H樁頂?shù)戒摌?gòu)件上端長(zhǎng)度m9.9A橫截面面積m20.017I合四根立柱組合極慣性距外部參照CAD自動(dòng)計(jì)算m40.056284I單柱單柱極慣性矩外部參照CAD自動(dòng)計(jì)算m40.000068i合四根立柱組合回轉(zhuǎn)半徑i=(I/4A)0.5M0.908611i單柱單柱回轉(zhuǎn)半徑i=(I/A)0.50.062942入合四根立柱組合長(zhǎng)細(xì)比入=H/i10.8407244=0.9

12、64入單柱單柱長(zhǎng)細(xì)比入=H/i23.8315764=0.8480合最大應(yīng)力a=Ni/A()N/mm270.184816b單柱最大應(yīng)力a=Ni/A()N/mm281.441鋼構(gòu)件插入樁深度（不計(jì)鋼柱頂端阻力）X鋼筋和混凝土的粘結(jié)應(yīng)力（光面鋼筋取1.53.5）kN/m21.5E+03d型鋼等截面圓鋼直徑m0.147h插入樁長(zhǎng)度h=Ni/(txxxd)m1.696型鋼上部水平鋼板焊接強(qiáng)度驗(yàn)算a焊接強(qiáng)度旦f1w180lwtN/mm223.422N塔吊拔力N629290.319lw焊縫長(zhǎng)度mm4478.000t焊縫高度，等于6mm6.000綴條計(jì)驗(yàn)算規(guī)格C12槽鋼面積（A）mm21570V1塔吊水平力引

13、起剪力V1=F4/2KN31.000V2扭矩引起的剪力V2=Mn/2(DX1.414)KN60.899V水平力和扭矩組合作用剪力V=V1+V2KN91.899fv槽鋼抗剪強(qiáng)度fv>V/AN/mm258.534螺栓計(jì)算塔吊每肢螺栓數(shù)顆3d螺栓直徑mm30A螺栓截面積mm22121a螺栓應(yīng)力a=N拔/AN/mm2297X剪力t=Mn/(2XDX1.414)/AN/mm228.71812、QTZ80洲式起重機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算表符號(hào)意義公式單位計(jì)算值鉆孔灌注樁計(jì)算G樁上部鋼支架總重KN60.0m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)重KN9.3b標(biāo)準(zhǔn)節(jié)邊長(zhǎng)M1.6N標(biāo)準(zhǔn)節(jié)數(shù)量節(jié)20.0F1塔吊自重（包括平衡重）KN587.0F2最大起

14、吊重量KN60.0F3標(biāo)準(zhǔn)節(jié)總重KN186.0Mn基礎(chǔ)承受扭矩F3=m<NKN.m348.0M傾覆力矩KN.m1242.0F4水平荷載KN72.0鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高m-9.05E1樁安全系數(shù)取2.0d樁直徑m0.80D樁間距D=2dm1.600l取樁有效長(zhǎng)度（最大開挖深度至樁底）m23Ni單樁承力設(shè)計(jì)值*2/KN1036.464N拔抗拔力設(shè)計(jì)值*A：KN-500.664R單樁軸向承力安全值KN2072.929Up工qsili樁側(cè)總極限摩擦阻力KN1666.301qpAp樁端點(diǎn)極限承載力KN904.779Rk實(shí)際取樁長(zhǎng)度后實(shí)際承載力Rk實(shí)際=fpAp+Up習(xí)fsliKN2571.079符合

15、Qk取樁長(zhǎng)度后實(shí)際抗拔力Qk=入RkKN1542.648滿足樁配筋計(jì)算根據(jù)樁徑按內(nèi)插法計(jì)算工程樁樁身配筋率（0.20%0.65%）取0.65%As截面鋼筋面積m20.003267中豎筋直徑mm20.000n豎筋數(shù)量n=4As/（兀2）根10.4箍筋取8200mm?螺旋箍筋樁上部鋼立柱計(jì)算H型鋼規(guī)格350X350X12X1930H樁頂?shù)戒摌?gòu)件上端長(zhǎng)度m9.9A橫截面面積m20.017I合四根立柱組合極慣性距外部參照CAD自動(dòng)計(jì)算m40.044694I單柱單柱極慣性矩外部參照CAD自動(dòng)計(jì)算m40.000675i合四根立柱組合回轉(zhuǎn)半徑i=(I/4A)0.5M0.809675i單柱單柱回轉(zhuǎn)半徑i=(I

16、/A)0.50.199039入合四根立柱組合長(zhǎng)細(xì)比入=H/i12.1653744=0.978入單柱單柱長(zhǎng)細(xì)比入=H/i7.5362064=0.990合最大應(yīng)力a=Ni/A()N/mm262.179037滿足b單柱最大應(yīng)力a=Ni/A()N/mm261.425滿足鋼構(gòu)件插入樁深度（不計(jì)鋼柱頂端阻力）X鋼筋和混凝土的粘結(jié)應(yīng)力（光面鋼筋取1.53.5）kN/m21.5E+03d型鋼等截面圓鋼直徑m0.147h插入樁長(zhǎng)度h=Ni/(txxxd)m1.493型鋼上部水平鋼板焊接強(qiáng)度驗(yàn)算a焊接強(qiáng)度Nwf1180lwtN/mm218.634滿足N塔吊拔力N500664.356lw焊縫長(zhǎng)度mm4478.000

17、t焊縫高度，等于6mm6.000綴條計(jì)驗(yàn)算規(guī)格C12槽鋼面積（A）mm21570V1塔吊水平力引起剪力V1=F4/2KN36.000V2扭矩引起的剪力V2=Mn/2(DX1.414)KN76.909V水平力和扭矩組合作用剪力V=V1+V2KN112.909fv槽鋼抗剪強(qiáng)度fv>V/AN/mm271.917滿足螺栓計(jì)算塔吊每肢螺栓數(shù)顆3d螺栓直徑mm30A螺栓截面積mm22121a螺栓應(yīng)力a=N拔/AN/mm2236滿足X剪力t=Mn/(2XDX1.414)/AN/mm236.268滿足五、材料選用及施工方法根據(jù)計(jì)算塔吊基礎(chǔ)選用1、樁基選用C30水下混凝土800鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)（自樁頂墊層面以上100至樁底）為23米，樁身配1222主筋，力8200螺旋箍筋，樁頂以下3000采用力8100螺旋箍筋。2122000焊接加強(qiáng)箍筋。QTZ80B（工作幅度60M額定起重力矩800KN.M2臺(tái)，樁間距同標(biāo)準(zhǔn)節(jié)寬度為1800。QTZ80A（工作幅度55M額定起重力矩800KNM4臺(tái)，樁間距同標(biāo)準(zhǔn)節(jié)寬度為1600。2、格構(gòu)立柱采用Q235H型鋼350X350X12X19,錨入樁身2500,長(zhǎng)度詳附圖。綴條選用12#槽鋼，上下各設(shè)雙拼12#槽鋼，每隔1500設(shè)12#槽鋼水平撐及綴條斜撐。以加強(qiáng)其穩(wěn)定性。3、塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)