塔吊基础十字梁式桩基础计算书Word文档下载推荐.docx
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平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
江苏盐城
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
C类(有密集建筑群的城市市区)
风振系数βz
1.82
风压等效高度变化系数μz
0.8
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.8×
1.2×
1.82×
1.95×
0.2=0.54
0.45=1.22
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1(kN)
251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4
起重荷载标准值Fqk(kN)
竖向荷载标准值Fk(kN)
401.4+60=461.4
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.54×
0.35×
1.8×
25=8.51
倾覆力矩标准值Mk(kN·
37.4×
22+3.8×
11.5-19.8×
6.3-89.4×
11.8+0.9×
(690+0.5×
8.51×
25)=403.58
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
Fk1=401.4
水平荷载标准值Fvk'
1.22×
25=19.22
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
22-19.8×
11.8+0.5×
19.22×
25=-116.61
4、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×
401.4=481.68
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×
60=84
竖向荷载设计值F(kN)
481.68+84=565.68
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×
8.51=11.91
倾覆力矩设计值M(kN·
(37.4×
11.8)+1.4×
0.9×
25)=627.64
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
=1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
=1.4×
19.22=26.91
倾覆力矩设计值M'
0.5×
25=-91.88
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.3
承台梁宽l(m)
1
承台梁长b(m)
6
桩心距ab(m)
5
桩直径d(m)
0.4
加腋部分宽度a(m)
0.6
承台参数
承台混凝土强度等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
承台上部覆土厚度h'
(m)
承台上部覆土的重度γ'
(kN/m3)
19
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
承台底面积:
A=2bl-l2+2a2=2×
7.00×
1.00-1.002+2×
0.602=13.72m2
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=A(hγC+h'
γ'
)=13.72×
(1.30×
25.00+0.00×
19.00)=445.9kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×
445.9=535.08kN
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(461.40+445.9)/4=226.82kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/ab
=(461.40+445.9)/4+(403.58+19.22×
1.30)/5.50=304.75kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/ab
=(461.40+445.9)/4-(403.58+19.22×
1.30)/5.50=148.9kN
2、荷载效应基本组合
Qmax=(F+G)/n+(M+FVh)/ab
=(565.68+535.08)/4+(627.64+11.91×
1.30)/5.50=392.12kN
Qmin=(F+G)/n-(M+FVh)/ab
=(565.68+535.08)/4-(627.64+11.91×
1.30)/5.50=158.26kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C60
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz(kN/m3)
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩入土深度lt(m)
15
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
3200
地基属性
是否考虑承台效应
承台效应系数ηc
0.1
土名称
土层厚度li(m)
侧阻力特征值qsia(kPa)
端阻力特征值qpa(kPa)
抗拔系数
承载力特征值fak(kPa)
粉土夹粘土
2
100
粉土
3
24
340
150
4.5
18
200
180
粉砂
54
粉土夹砂土
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.5=1.57m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.52/4=0.2m2
承载力计算深度:
min(b/2,5)=min(7/2,5)=3.5m
fak=(2×
100+1.5×
150)/3.5=425/3.5=121.43kPa
承台底净面积:
Ac=(A-nAp)/n=(13.72-4×
0.2)/4=3.23m2
复合桩基竖向承载力特征值:
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap+ηcfakAc=1.57×
(0.5×
5+3×
24+4.5×
18+5×
54+2×
24)+180×
0.2+0.1×
121.43×
3.23=818.38kN
Qk=226.82kN≤Ra=818.38kN
Qkmax=304.75kN≤1.2Ra=1.2×
818.38=982.06kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=148.9kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算!
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积:
Aps=nπd2/4=11×
3.14×
10.72/4=989mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:
Q=Qmax=392.12kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=3200kN
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算!
五、承台计算
承台梁底部配筋
HRB33510Φ20
承台梁上部配筋
HRB3358Φ18
承台梁腰筋配筋
HRB3354Φ12
承台箍筋配筋
HPB235Φ10@150
承台箍筋肢数n
1、荷载计算
塔身截面对角线上立杆的荷载设计值:
Fmax=F/4+M/(20.5B)=565.68/4+627.64/(20.5×
1.80)=387.98kN
Fmin=F/4-M/(20.5B)=565.68/4-627.64/(20.5×
1.80)=-105.14kN
暗梁计算简图
弯矩图(kN·
剪力图(kN)
Vmax=255.29kN,Mmax=0kN·
m,Mmin=-377.82kN·
m
2、受剪切计算
截面有效高度:
h0=h-δc-D/2=1300-35-20/2=1255mm
受剪承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/h0)1/4=(800/1255)1/4=0.89
塔吊边至桩边的水平距离:
a1=ab/2-B/20.5-d/2=5.50/2-1.80/20.5-0.50/2=2748mm
计算截面剪跨比:
λ'
=a1/h0=2748/1255=2.19,取λ=2.19
承台剪切系数:
α=1.75/(λ+1)=1.75/(2.19+1)=0.55
V=255.29kN≤βhsαftb0h0=0.89×
0.55×
1.57×
103×
1.00×
1.255=965.83kN
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:
B+2h0=1.80+2×
1.255=4.31m
ab=5.50m>B+2h0=4.31m
角桩内边缘至承台外边缘距离:
c=(b-ab+d)/2=(7.00-5.50+0.50)/2=1m
角桩冲跨比:
'
=a1/h0=2748/1255=2.19,取λ=1;
角桩冲切系数:
β1=0.56/(λ+0.2)=0.56/(1+0.2)=0.47
Nl=V=255.29kN≤2β1(c+al/2)βhpfth0=2×
0.47×
(1+2.75/2)×
0.96×
1.255=4184.28kN
4、承台配筋计算
(1)、承台梁底部配筋
αS1=Mmin/(α1fclh02)=377.82×
106/(0.98×
16.7×
1000×
12552)=0.015
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×
0.015)0.5=0.015
γS1=1-ζ1/2=1-0.015/2=0.993
AS1=Mmin/(γS1h0fy1)=377.82×
106/(0.993×
1255×
300)=1011mm2
最小配筋率:
ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×
1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24%
承台梁底需要配筋:
A1=max(1011,ρlh0)=max(1011,0.0024×
1255)=2956mm2
承台梁底部实际配筋:
AS1'
=3142mm2≥AS1=2956mm2
(2)、承台梁上部配筋
αS2=Mmin/(α2fclh02)=0×
12552)=0
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×
0)0.5=0
γS2=1-ζ2/2=1-0/2=1
AS2=Mmax/(γS2h0fy2)=0×
106/(1×
300)=0mm2
承台梁上部需要配筋:
A1=max(0,0.5AS1'
)=max(0,0.5×
3142)=1571mm2
承台梁上部实际配筋:
AS2'
=2036mm2≥AS2=1571mm2
(3)、承台梁腰筋配筋
梁腰筋按照构造配筋HRB3354Φ12
(4)、承台梁箍筋计算
箍筋抗剪
箍筋钢筋截面积:
Asv1=3.14×
102/4=79mm2
=(ab-20.5B)/(2h0)=(5.50-20.5×
1.80)/(2×
1.255)=1.18
取λ=1.5
混凝土受剪承载力:
1.75ftlh0/(λ+1)=1.75×
1.255/(1.5+1)=1379.24kN
Vmax=255.29kN≤1.75ftlh0/(λ+1)=1379.24kN
按构造规定选配钢筋!
配箍率验算
ρsv=nAsv1/(ls)=4×
78.5/(1000×
150)=0.21%≥ρsv,min=0.24ft/fyv=0.24×
1.57/210=0.18%
(5)、承台加腋处配筋
承台加腋处,顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm,外侧纵向筋Φ10@200mm。
六、配筋示意图
详见塔吊基础图