其中N——为杆件的最大轴向拉力,取N=76.25kN;
口——为杆件的受拉应力;
An——为杆件的的截面面积,本工程选取的是14号工字钢,查表可知An=2150mm;
经计算,杆件的最大受拉应力=76.25X1000/2150=35.47N/mm2。
最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力216N/m*,满足要求!
2.杆件轴心受压强度验算
验算公式:
_=N/、'AnWf
其中」一一为杆件的受压应力;
N——为杆件的轴向压力,杆1:
取N=91.96kN;杆2:
取N=0.00kN;杆3:
取N=60.54kN;
An——为杆件的的截面面积,本工程选取的是14号工字钢,查表可知An=2150mm;
莎一一为杆件的受压稳定系数,是根据无查表计算得,
杆1:
取"=0.732,杆2:
取孑=0.459,杆3:
取"=0.732;
乂——杆件长细比,杆1:
取丄=73.657,杆2:
取丄=116.462,杆3:
取兒=73.657。
经计算,杆件的最大受压应力=58.43N/mm2。
最大压应力不大于拉杆的允许压应力216N/m*,满足要求!
六、附着支座连接的计算
附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺栓连接。
预埋螺栓的规格和施工要求如果说明书没有规定,应该按照下面要求确定:
1.预埋螺栓必须用Q235钢制作;
2.附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20;
3.预埋螺栓的直径大于24mm
4.预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求:
其中n为预埋螺栓数量;d为预埋螺栓直径;丨为预埋螺栓埋入长度;f为预埋螺栓与混
凝土粘接强度(C20为1.5N/mmA2,C30为3.0N/mmA2);N为附着杆的轴向力。
5.预埋螺栓数量,单耳支座不少于4只,双耳支座不少于8只;预埋螺栓埋入长度不
少于15d;螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。
七、附着设计与施工的注意事项
锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则:
1.附着固定点应设置在丁字墙(承重隔墙和外墙交汇点)和外墙转角处,切不可设置
在轻质隔墙与外墙汇交的节点处;
2.对于框架结构,附着点宜布置在靠近柱根部;
3.在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下,可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙
上;
4.附着固定点应布设在靠近楼板处,以利于传力和便于安装。
四、塔吊天然基础计算书
1.
最大起重荷载F2=60.00kN,塔身宽度B=1.60m,基础最小厚度h=1.50m,
参数信息
塔吊型号:
QT60,自重(包括压重)F1=245.00kN,
塔吊倾覆力距M=600.00kN.m,塔吊起重高度H=37.00m,
混凝土强度等级:
C35,基础埋深D=2.00m,
基础最小宽度Bc=5.00m,
2.基础最小尺寸计算
基础的最小厚度取:
H=1.50m
基础的最小宽度取:
Bc=5.00m
3.塔吊基础承载力计算
4.
F+G_M
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
口M
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
2(F+G)
当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:
G——基础自重与基础上面的土的自重,G=1.2X(25.0XBcXBcXHc+20.0XBcXBcXD)=2325.00kN;
Bc——基础底面的宽度,取Bc=5.00m;
M=1.4X600.00=840.00kN.m;
W——基础底面的抵抗矩,W=BXBcXBc/6=20.83m3;
M――倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,
a=5.00/2-840.00/(366.00+2325.00)=2.19m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=(366.00+2325.00)/5.002+840.00/20.83=147.96kPa
无附着的最小压力设计值Pmin=(366.00+2325.00)/5.002-840.00/20.83=67.32kPa
有附着的压力设计值P=(366.00+2325.00)/5.002=107.64kPa
X5.00X2.19)=164.00kPa
GB50007-2002第5.2.3条
偏心距较大时压力设计值Pkmax=2X(366.00+2325.00)/(3
5.地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》
计算公式如下:
U=血+检丁&-+科s泪侶-Q.5)
其中fa——修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak——地基承载力特征值,取0.00kN/m2;
b——基础宽度地基承载力修正系数,取0.00;
H'rd――基础埋深地基承载力修正系数,取0.00;
Y——基础底面以下土的重度,取20.00kN/m3;
Ym――基础底面以上土的重度,取20.00kN/m3;
b基础底面宽度,取5.00m;
d——基础埋深度,取2.00m。
解得地基承载力设计值fa=0.00kPa
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=180.00kPa
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pma>=147.96kPa,满足要求!
地基承载力特征值1.2xfa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=164kPa,满足要求!
6.受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:
式中■从——受冲切承载力截面高度影响系数,取|Jhp=0.94;
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值,取ft=1.57kPa;
am――冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
务=(兔十円)垃
am=[1.60+(1.60+2x1.50)]/2=3.10m;
h0承台的有效高度,取h0=1.45m;
Pj——最大压力设计值,取Pj=164.00kPa;
Fl实际冲切承载力:
尽=弓地
F1=164.00X(5.00+4.60)X0.20/2=157.44kN。
允许冲切力:
0.7X0.94X1.57X3100X1450=4643604.70N=4643.60kN
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
7.承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
1.抗弯计算,计算公式如下:
1「(7(7、石皿f(囚+*)匕JF-匚沖
式中a1——截面1-1至基底边缘的距离,取a1=1.70m;
P——截面1-1处的基底反力:
P=164.00X(3X1.60-1.70)/(3X1.60)=105.91kPa;
a'——截面1-1在基底的投影长度,取a'=1.60m。
经过计算得M=1.702X[(2X5.00+1.60)X(164.00+105.91-2X2325.00/5.002)+(164.00-105.91)
5.00]/12
=304.36kN.m。
2.配筋面积计算,公式如下:
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第7.2条。
式中'.-1
-系数,
"1取为0.94,期间按线性内插法确定;
'・1取为1.0,当混凝土强度等级为C80寸,
fc——混凝土抗压强度设计值;
h0——承台的计算高度。
经过计算得“s=304.36X106/(1.00X16.70X5.00X103X14502)=0.002
L=1-(1-2X0.002)0.5=0.002
「〔=1-0.002/2=0.999
As=304.36X106/(0.999X1450X300.00)=700.29mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
11250mm2。
故取As=11250mm。
五、塔吊三桩基础计算书
一.参数信息
塔吊型号:
QT60,自重(包括压重)F仁245.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN塔吊倾覆力距M=600.00kN.m,塔吊起重高度H=50.00m,塔身宽度B=2.50m混凝土强度:
C35,钢筋级别:
H级,承台边长Lc=5.00m
桩直径或方桩边长d=0.50m,桩间距a=4.00m,承台厚度Hc=0.80m
基础埋深D=1.50m,承台箍筋间距S=200mm保护层厚度:
50mm
2.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重(包括压重)F1=245.00kN
2.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=1.2X(F1+F2)=366.00kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4X600.00=840.00kN.m
3.承台弯矩的计算
计算简图:
图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1.
桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)
F十G#拥》亠气用
F=1.2X305.00=366.00kN;
(25.0X1.732XBcXBcXHc/4+20.0X1.732XBcXBcX
其中F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,G——桩基承台的自重,G=1.2X
D/4)=649.50kN;
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XY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:
X4.00X1.732/3)/[(4.00X1.732/3)2+2X(4.00X
最大压力:
N=(366.00+649.50)/3+(840.00
1.732/6)2]=580.98kN
没有抗拔力!
2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第562.2条)
•珂
=坷•用
其中Mx,My——计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
xi,y1——单桩相对承台计算轴的XY方向距离(m);
Nii——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Nil=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=(580.98-649.50/3)X[1.732X4.00/3-1.25]=386.11kN.m
由于M小于M<,为配筋方便,所以取M=Mx=386.11kN.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。
式中
‘.・1
1取为1.0,当混凝土强度等级为
—系数,
k」1取为0.94,期间按线性内插法确定;混凝土抗压强度设计值;
C80时,
h0——承台的计算高度。
fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm。
经过计算得s=386.11X106/(1.00X16.70X5000.00X750.002)=0.008
L=1-(1-2X0.008)0.5=0.008
.■s=1-0.008/2=0.996
Asx=Asy=386.11X106/(0.996X750.00X300.00)=1723.14mm2
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对承台的最大剪切力,考虑对称性,记为
V=580.98kN
我们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:
其中
f
b
即侮臥+12功—血s
d'0——建筑桩基重要性系数,取1.0;
0——剪切系数,“=0.04;
c——混凝土轴心抗压强度设计值,
0承台计算截面处的计算宽度,
fc=16.70N/mm2;
bo=5000mm
h0——承台计算截面处的计算高度,h0=750mm
fy——钢筋