宁波塔吊方案.doc
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塔吊基础方案(QTZ6010)
QTZ6010设计有效桩长自然地坪标高2.48以下27米,桩直径Φ800钻孔灌注桩,内配8Φ18、Φ8@200、Φ14@200加强筋,砼C30,4根桩,中距4000×4000,塔吊基础承台断面5000×5000×1300,内配Φ20@150双层双向,Φ12@300梅花型勾住上下层钢筋,砼C35,基础表面平整误差不超过3mm,预埋件根据塔吊要求预埋,复核尺寸。
1、参数信息
塔吊型号:
QTZ6010,自重(包括压重)F1=615.00KN
最大起重荷载F2=60.00KN,水平剪力F3=16.2KN
塔吊倾覆力距M1=1395.00KN.m,塔吊扭矩M2=260KN.m,出厂已考虑风荷载影响,因此计算中无须考虑,塔身宽度B=1.6m,混凝土强度为C35,承台长度Lc或宽度Lb=5.0m,桩直径为d=0.8,桩间距a=4m,承台厚度Hc=1.3m,基础埋深D=0.00m,承台拉筋间距S=300mm,保护层厚度为50mm。
2、塔吊基础承台顶面的坚向力与弯矩计算
a、塔吊自重(包括压重)F1=615.00KN
b、塔吊最大起重荷载F2=60.00KN
作用于桩基承台顶面的竖向力
F=1.2×(F1+F2)=1.2×(615+60)=810KN
1.2——静荷载安全系数
3、矩形承台弯距的计算
①、桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条)。
F+G Mxyi Myxi
Ni=n±∑yi2±∑xi2
其中n——单桩个数,n=4;
F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,
F=1.2×(F1+F2)=1.2×(615+60)=810KN;
G——桩基承台的自重
G=1.2×(25×BC×BC×HC)=1.3×25×5.0×5.0×1.2=975KN
Mx、My——承台底面的弯矩设计值(KN.m);
xi、yi——单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m);
Ni——单桩桩顶竖向力设计值(KN);
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
最大压力:
Nman=(810+975)/4+(1395+260)×(4.0×1.414/2)/[2×(4.0×1.414/2)2]
=446.3+292.6=738.9KN
Nmin=446.3-292.6=153.7KN
无须计算抗拔力
②、矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条)。
Mx1=∑Ni1yiMy1=∑Ni1xi
其中:
Mx1、My1——计算截面处X、Y方向的弯矩设计值(KN.m);
xi、yi——单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m);
Ni1——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN),
Ni1=Ni-G/n
经过计算得到弯矩设计值:
N=(810+975)/4+(1395+260)×(4.0/2)/[4×(4.0/2)2]
=446.3+206.9=653.2KN
Mx1=My1=2×(653.2-975/4)×(1.5-0.80)=573.2KN.m
4、矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
M
as=a1fcbh02
ξ=1-(1-2a3)0.5
γs=1-ξ/2
M
As=γsh0fy
其中a1——系数,当混凝土强度不超过C50时,a1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,a1取为0.94,期间按线性内插法确定;
fc——混凝土抗压强度设计值;
h0——承台的计算高度;
fy——钢筋受拉强度设计值,fy=310N/mm2
经过计算得
as=573.2×106/(1.00×16.7×5000×11502)=0.00303
γs=1-0.00303=0.99697
Asx=Asy=573.2×106/(0.99697×1250×310)=1483mm2
根据计算,选Φ20@150双层双向。
5、矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.9.10条。
根据第二步的计算方案可以得到X、Y方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
V=βfcab0h0
a=1.75/(λ+1)
β——剪切系数,β=0.20;
fc——混凝土轴心抗压强度设计值;fc=16.70N/mm2;
b0——承台计算截面处的计算宽度,b0=5000mm;
h0——承台计算截面处的计算高度,h0=1250mm;
fy——钢筋受拉强度设计值,fy=310N/mm2;
S——箍筋的间距,S=300mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋(拉筋)。
6、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.8.2条。
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=738.9KN
桩顶轴向压力设计值应满足的公式:
γ0N≤fcA
其中γ0——建筑桩基重要性系数,取1.0;
fc——混凝土轴心抗压强度设计值;fc=16.70N/mm2;
A——桩的截面面积,A=πD2/4=π×0.82/4=0.5m2;
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋。
7、桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.2.5条。
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=817.6KN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
最大压力:
R=ηSQSK/γS+ηPQPK/γP
其中R——最大极限承载力;
QSK——单桩总极限侧阻力标准值:
QSK=υ∑qSKli
QPK——单桩总极限端阻力标准值:
QPK=qPKAP
ηS、ηP——分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力桩效应系数;
γS、γP——分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗分项系数;
qSK——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;
qPK——极限端阻力标准值;
υ——桩身的周长,υ=3.14m;
AP——桩端面积,不计算;
li——第i层土层的厚度,取值如下表;
地质勘察孔情况:
地层编号
土层名称
桩侧摩阻力
标准值(kpa)
土层厚度(米)
孔口2.48以下相对标高(米)
③1
粉砂
25
3
12.02——15.02
③2
粉质粘土夹粉砂
24
4.2
15.02——19.22
④1
粉质粘土
22
2
19.22——21.22
⑤1
粘土
60
5.8
21.22——27.02
⑤2
粉质粘土
50
5
27.02——32.02
⑤3
砂质粘土
45
4.5
32.02——36.52
单桩承载力标准值Rk=0.8×π×(3×25+4.2×24+2×22+5.8×60)=1427KN
单桩承载力设计值R=Rk/1.6(考虑群桩效应系数)
R=1427/1.6=891.9KN>Nmax=738.9KN所以满足要求。
塔吊基础方案(QTZ6015)
QTZ6015设计有效桩长自然地坪标高2.48以下27米,桩直径Φ800钻孔灌注桩,内配8Φ18、Φ8@200、Φ14@200加强筋,砼C30,4根桩,中距4500×4500,塔吊基础承台断面5500×5500×1300,内配Φ20@150双层双向,Φ12@300梅花型勾住上下层钢筋,砼C35,基础表面平整误差不超过3mm,预埋件根据塔吊要求预埋,复核尺寸。
1、参数信息
塔吊型号:
QTZ6015,自重(包括压重)F1=651.00KN
最大起重荷载F2=80.00KN,水平剪力F3=21.8KN
塔吊倾覆力距M=1692.00KN.m,塔吊扭矩M2=280KN.m,出厂已考虑风荷载影响,因此计算中无须考虑,塔身宽度B=1.7m,混凝土强度为C35,承台长度Lc或宽度Lb=5.5m,桩直径为d=0.8,桩间距a=4m,承台厚度Hc=1.3m,基础埋深D=0.00m,承台拉筋间距S=300mm,保护层厚度为50mm。
2、塔吊基础承台顶面的坚向力与弯矩计算
a、塔吊自重(包括压重)F1=651.00KN
b、塔吊最大起重荷载F2=80.00KN
C、塔吊扭矩M2=260KN.m
作用于桩基承台顶面的竖向力
F=1.2×(F1+F2)=1.2×(651+80)=877.2KN
1.2——静荷载安全系数
3、矩形承台弯距的计算
①、桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条)。
F+G Mxyi Myxi
Ni=n±∑yi2±∑xi2
其中n——单桩个数,n=4;
F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,
F=1.2×(F1+F2)=1.2×(651+80)=877.2KN;
G——桩基承台的自重
G=1.2×[(25×BC×BC×HC)=1.3×25×4.5×4.5×1.3=1179.8KN
Mx、My——承台底面的弯矩设计值(KN.m);
xi、yi——单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m);
Ni——单桩桩顶竖向力设计值(KN);
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
最大压力:
Nman=(877.2+1179.2)/4+(1692+280)×(4.5×1.414/2)/[2×(4.5×1.414/2)2]
=514.25+309.92=824.17KN
Nmin==514.25-309.92=204.33KN
无须计算抗拔力。
②、矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条)。
Mx1=∑Ni1yiMy1=∑Ni1xi
其中:
Mx1、My1——计算截面处X、Y方向的弯矩设计值(KN.m);
xi、yi——单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m);
Ni1——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN),
Ni1=Ni-G/n
经过计算得到弯矩设计值:
N=(877.2+1179.8)/4+(1692+280)×(4.5/2)/[4×(4.5/2)2]
=514.25+219.11=733.36KN
Mx1=My1=2×(733.36-576/4)×(1.5-0.80)=613.78KN.m
4、矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
M
as=a1fcbh02
ξ=1-(1-2a3)0.5
γs=1-ξ/2
M
As=γsh0fy
其中a1——系数,当混凝土强度不超过C50时,a1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,a1取为0.94,期间按线性内插法确定;
fc——混凝土抗压强度设计值;
h0——承台的计算高度;
fy——钢筋受拉强度设计值,fy=310N/mm2
经过