QTZ635013塔吊格构式基础计算书Word文件下载.docx

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0.5m；

格构柱分肢材料类型：

L90x6；

格构柱基础缀件节间长度a2：

2m；

格构柱钢板缀件参数:

宽800mm，厚300mm；

格构柱截面宽度b1：

格构柱基础缀件材料类型：

L56x5；

3、基础参数

桩中心距a：

3m；

桩直径d：

1m；

桩入土深度l：

10m；

桩型与工艺：

泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩；

桩混凝土等级：

C30；

桩钢筋型号：

HRB335；

桩钢筋直径：

钢平台宽度：

5m；

钢平台厚度：

钢平台的螺栓直径：

30mm；

钢平台的螺栓数目：

钢平台的螺栓性能等级：

高强10.9级；

4、塔吊计算状态参数

地面粗糙类别：

A类近海或湖岸区；

风荷载高度变化系数：

0.5；

主弦杆材料：

角钢/方钢；

主弦杆宽度c：

250mm；

非工作状态：

所处城市：

浙江杭州市，基本风压ω0：

0.45kN/m2；

额定起重力矩Me：

600kN·

m；

基础所受水平力P：

30kN；

塔吊倾覆力矩M：

939.9kN·

工作状态：

0.45kN/m2，

非工作状态下荷载计算

一、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

作用在基础上的垂直力：

N=Gt=500.00=500.00kN；

2、塔吊倾覆力矩

总的最大弯矩值Mkmax=939.90kN·

3、塔吊水平力计算

挡风系数计算：

φ=（3B+2b+（4B2+b2）1/2c/Bb）

挡风系数Φ=0.89；

水平力：

Vk=ω×

B×

H×

Φ+P=0.45×

1.50×

70.00×

0.89+30.00=72.23kN；

4、每根格构柱的受力计算

作用于承台顶面的作用力：

Fk=500.00kN；

Mkmax=939.90kN·

Vk=72.23kN；

图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

（1）、桩顶竖向力的计算

Nik=（Fk+Gk）/n±

Mxkxi/Σxj2

式中：

n－单桩个数，n=4；

Fk－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

Gk－桩基承台的自重标准值；

Mxk－承台底面的弯矩标准值；

xi－单桩相对承台中心轴的X方向距离；

Nik－单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：

Nkmax=Fk/4+（Mkmax×

a×

2-0.5）/（2×

（a×

2-0.5）2）=500.00/4+（939.90×

3.00×

（3.00×

2-0.5）2）=346.54kN；

最小压力：

Nkmin=Fk/4-（Mkmax×

2-0.5）2）=500.00/4-（939.90×

2-0.5）2）=-96.54kN；

需要验算桩基础抗拔力。

（2）、桩顶剪力的计算

V0=1.2Vk/4=1.2×

72.23/4=21.67kN；

二、塔吊与承台连接的螺栓验算

1、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

Nvb=nvπd2fvb/4=1×

3.14×

20.002×

250/4=78.54kN；

Nv=1.2Vk/n=1.2×

72.23/12=7.22kN<

78.54kN；

螺栓抗剪强度满足要求。

2、螺栓抗拉验算

n1×

Nt=Nmin

其中：

n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，n1=n/4；

Nt－每一颗螺栓所受的力；

Ntb=πde2ftb/4=3.14×

17.652×

400/4=97.92kN；

Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×

96.54/3.00=38.61kN<

97.92kN；

螺栓抗拉强度满足要求。

3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算

（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）1/2≤1

Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；

Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；

（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）0.5=（（7.22/78.54）2+（38.61/97.92）2）0.5=0.40；

螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。

三、承台验算

Nv=Vk/n=72.23/12=6.02kN；

30.002×

310/（4×

1000）=219.13kN；

n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，即：

n1=n/4；

Nt=Nmin/n1=96.54/3.00=32.18kN；

26.722×

500/（4×

1000）=280.29kN；

（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）0.5=（（6.02/219.13）2+（32.18/280.29）2）0.5=0.12；

四、单肢格构柱截面验算

1、格构柱力学参数

L90x6

A=10.64cm2i=2.79cmI=82.77cm4z0=2.44cm

每个格构柱由4根角钢L90x6组成，格构柱力学参数如下：

Ix1=[I+A×

（b1/2－z0）2]×

4=[82.77+10.64×

（50.00/2-2.44）2]×

4=21992.15cm4；

An1=A×

4=10.64×

4=42.56cm2；

W1=Ix1/（b1/2-z0）=21992.15/（50.00/2-2.44）=974.83cm3；

ix1=（Ix1/An1）0.5=（21992.15/42.56）0.5=22.73cm；

2、格构柱平面内整体强度

Nmax/An1=415.84×

103/（42.56×

102）=97.71N/mm2<

f=300N/mm2；

格构柱平面内整体强度满足要求。

3、格构柱整体稳定性验算

L0x1=lo=6.00m；

λx1=L0x1×

102/ix1=6.00×

102/22.73=26.39；

An1=42.56cm2；

Ady1=4×

80.00×

30.00=9600.00cm2；

λ0x1=（λx12+40×

An1/Ady1）0.5=（26.392+40×

42.56/9600.00）0.5=26.40；

查表：

Φx=0.95；

Nmax/（ΦxA）=415.84×

103/（0.95×

42.56×

102）=103.02N/mm2<

格构柱整体稳定性满足要求。

4、刚度验算

λmax=λ0x1=26.40<

[λ]=150满足；

单肢计算长度：

l01=a1=50.00cm；

单肢回转半径：

i1=2.79cm；

单肢长细比：

λ1=lo1/i1=50/2.79=17.92<

0.7λmax=0.7×

26.4=18.48；

因截面无削弱，不必验算截面强度。

分肢稳定满足要求。

五、整体格构柱基础验算

1、格构柱基础力学参数

单肢格构柱力学参数：

Ix1=21992.15cm4An1=42.56cm2

W1=974.83cm3ix1=22.73cm

格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的，整个基础的力学参数：

Ix2=[Ix1+An1×

（b2×

102/2-b1×

102/2）2]×

4=[21992.15+42.56×

102/2-0.50×

4=2747968.58cm4；

An2=An1×

4=42.56×

4=170.24cm2；

W2=Ix2/（b2/2-b1/2）=2747968.58/（3.00×

102/2）=21983.75cm3；

ix2=（Ix2/An2）0.5=（2747968.58/170.24）0.5=127.05cm；

2、格构柱基础平面内整体强度

1.2N/An+1.4Mx/（γx×

W）=600.00×

103/（170.24×

102）+1315.86×

106/（1.0×

21983.75×

103）=95.10N/mm2<

格构式基础平面内稳定满足要求。

3、格构柱基础整体稳定性验算

L0x2=lo=6.00m；

λx2=L0x2/ix2=6.00×

102/127.05=4.72；

An2=170.24cm2；

Ady2=2×

5.42=10.84cm2；

λ0x2=（λx22+40×

An2/Ady2）0.5=（4.722+40×

170.24/10.84）0.5=25.50；

φx=0.95；

NEX'

=π2EAn2/1.1λ0x22

NEX=48371.81N；

1.2N/（φxA）+1.4βmxMx/（Wlx（1-1.2φxN/NEX））≤f

1.2N/（φxA）+1.4βmxMx/（Wlx（1-1.2φxN/NEX））=31.50N/mm2≤f=300N/mm2；

格构式基础整体稳定性满足要求。

λmax=λ0x2=25.50<

l02=a2=200.00cm；

ix1=22.73cm；

λ1=l02/ix1=200/22.73=8.8<

25.5=17.85

刚度满足要求。

六、桩竖向极限承载力验算

单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算：

Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp

u──桩身的周长，u=3.142m；

Ap──桩端面积,Ap=0.785m2；

各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）土名称

16.0056.001350.00粘性土

210.0050.001700.00粉土或砂土

由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第2层土层。

单桩竖向承载力验算:

Quk=3.142×

536+1700×

0.785=3019.071kN；

单桩竖向承载力特征值：

R=Ra=Quk/2=3019.071/2=1509.535kN；

Nk=346.537kN≤1.2R=1.2×

1509.535=1