塔吊格构式基础计算书316Word格式文档下载.docx

1、 塔吊地脚螺栓的直径d：20mm；塔吊起升高度H：40m； 塔吊地脚螺栓数目n：12个；塔身宽度B: 1.6m；2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo：4.75m； 格构柱缀件类型：缀条；格构柱缀件节间长度a1：0.3m； 格构柱分肢材料类型：L110x10；格构柱基础缀件节间长度a2：1.6m； 格构柱钢板缀件参数:宽400mm，厚8mm；格构柱截面宽度b1：0.46m； 格构柱基础缀件材料类型：3、基础参数桩中心距a： 桩直径d：0.8m；桩入土深度l：23m； 桩型与工艺：泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩；桩混凝土等级：C35； 桩钢筋型号：HRB335；桩钢筋直径：16mm；承台宽度Bc：5m；

2、 承台厚度h：0.6m；承台混凝土等级为： 承台钢筋等级：承台钢筋直径：16； 承台保护层厚度:50mm；承台箍筋间距：150mm；4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别：C类 有密集建筑群的城市郊区；风荷载高度变化系数：1.13；主弦杆材料：角钢/方钢； 主弦杆宽度c：130mm；非工作状态：所处城市 浙江杭州市， 基本风压0：0.45 kN/m2；额定起重力矩Me：400kNm； 基础所受水平力P：30kN；塔吊倾覆力矩M：838.46kN工作状态：0.45 kN/m2，非工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算承台自重：Gc=25Bch1.2=255.000.601.2=450.0

3、0kN作用在基础上的垂直力：N=1.2（Gt+Gc）=1.2（280.40+450.00）=876.48kN2、塔吊风荷载计算地处 浙江杭州市，基本风压0=0.45 kN/m2挡风系数计算： = （3B+2b+（4B2+b2）1/2c/Bb）挡风系数=0.45体型系数s=2.05查表得：荷载高度变化系数z=1.13高度z处的风振系数取：z=1.0所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.051.130.45=0.73kN/m23、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BH0.5=0.730.451.6040.000.5=420.46kNm总的最大弯矩值：Mmax=1.4

4、（Me+M+Ph）=1.4（400.00+420.46+30.000.60）=838.46kN4、塔吊水平力计算水平力：V=1.2（+P）=1.2（0.450.45+30.00）=51.57kN5、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力：N=876.48kN Mmax=838.46kN V=51.57kN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Ni=（F+G）/4Mxyi/yi2Myxi/xi2；式中：N单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值； G桩基承台的自重； Mx,My承台底面的弯矩设计值； xi,yi单桩相

5、对承台中心轴的XY方向距离； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值最大压力：Nmax=N/4+（Mmaxa2-0.5）/（2（a2-0.5）2）=876.48/4+（838.46（1.602-0.5）2）=589.67kN最小压力：Nmin=N/4-（Mmax2-0.5）2）=876.48/4-（838.462-0.5）2）=-151.43kN（2）、桩顶剪力的计算V0=V/4=51.57/4=12.89kN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=nvd2fvb/4=13.1420.002320/4=100.53kNNv=V/n=51.57/1

6、2=4.30kN100.53kN螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算 n1Nt = Nmin其中：n1塔吊每一个角上螺栓的数量，即：n1=n/4； Nt每一颗螺栓所受的力；Ntb=de2ftb/4=3.1417.652400/4=97.92kNNt=Nmin/n1=151.43/3.00=50.48kN97.92kN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+（NtNtb）2）1/2 1Nv、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=（4.3

7、0/100.53）2+（50.48/97.92）2）0.5=0.52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1、承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94 ）的第5.6.1条。 Mx1 = Niyi My1 = Nixi其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取（a-B）/2=（1.60-1.60）/2=0.00m； Ni1单桩桩顶竖向力设计值；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=20.00589.67=0.00kNm。2、螺栓粘结力锚固强度计算锚固深度计算公式: h N/dfb其中 N锚固力，即作用于螺

8、栓的轴向拉力，N=50.48kN； d楼板螺栓的直径，d=20mm； fb楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.57N/mm2； h楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于50.48103/（3.1420.001.57）=511.70mm构造要求：h440.00mm；螺栓在混凝土承台中的锚固深度要大于511.70mm。3、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。 As = M/（sh0fy） s = M/（1fcbh02） = 1-（1-2s）1/2 s = 1-/2l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1

9、.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法得1.00 ； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度ho=600.00-50.00=550.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；经过计算得：s=0.00106/（1.00016.7005.000103（550.000）2）=0.000； =1-（1-20.000）0.5=0.000； s =1-0.000/2=1.000； Asx =Asy=0.00550.000300）=0.000mm2；由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:60050000.15%=450

10、0mm2；建议配筋值：HRB335钢筋， 16210。承台底面单向根数23根。实际配筋值4625.3mm2。4、承台斜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方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=589.67kN。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： 0Vfcb0h0o建筑桩基重要性系数，取1.00； Bc承台计算截面处的计算宽度，Bc=5000.00mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=600.00-50.00=550.00mm； 计算截面的剪跨比，=a/ho，此处，a=（

11、5000.00/2-1600.00/2）-（5000.00/2-1600.00/2）=0.00mm， 当 3时,取=3，得=0.30； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/（+0.3）；当1.43.0时，=0.2/（+1.5）， 得=0.20； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00589.67=589.67kN0.2016.705000.00550.00/1000=9185.00kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！四、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L110x10A =21.26cm2 i =3.38cm I =242.19cm4 z0

12、=3.09cm每个格构柱由4根角钢L110x10组成，格构柱力学参数如下：Ix1=I+A（b1/2z0）2 4=242.19+21.26（46.00/2-3.09）24=34679.30cm4；An1=A4=21.264=85.04cm2；W1=Ix1/（b1/2-z0）=34679.30/（46.00/2-3.09）=1741.80cm3；ix1=（Ix1/An1）0.5=（34679.30/85.04）0.5=20.19cm；2、格构柱平面内整体强度Nmax/An1=589.67103/（85.04102）=69.34N/mm2f=300N/mm2；格构柱平面内整体强度满足要求 。3、格构

13、柱整体稳定性验算L0x1=lo=4.75m；x1=L0x1102/ix1=4.75102/20.19=23.52；An1=85.04cm2；Ady1=40.80=128.00cm2；0x1=（x12+40An1/Ady1）0.5=（23.522+4085.04/128.00）0.5=24.08；查表：x=0.96；Nmax/（xA）=589.67103/（0.9685.04102）=72.48N/mm2格构柱整体稳定性满足要求。4、刚度验算max=0x1=24.08=150 满足；单肢计算长度：l01=a1=30.00cm；单肢回转半径：i1=3.38cm；单肢长细比：1=l01/i1=30.

14、00/3.38=8.880.7max=0.724.08=16.86；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=34679.30cm4 An1=85.04cm2W1=1741.80cm3 ix1=20.19cm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（b2102/2-b1102/2）24=34679.30+85.04102/2-0.464=1243897.06cm4；An2=An14=85.044=340.16cm2；W2=Ix2/（b2/2-b1/2）=1243897.06/

15、（1.60102/2）=21822.76cm3；ix2=（Ix2/An2）0.5=（1243897.06/340.16）0.5=60.47cm；2、格构柱基础平面内整体强度N/An+Mx/（xW）=876.48103/（340.16102）+838.46106/（1.021822.76103）=64.19N/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=4.75m；x2=L0x2/ix2=4.75102/60.47=7.85；An2=340.16cm2；Ady2=221.26=42.52cm2；0x2=（x22+40An2/Ady2）0.5=（7.852+40

16、340.16/42.52）0.5=19.54；x=0.96； NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=164715.79N； N/（xA） + mxMx/（Wlx（1-xN/NEX） fN/（xA）+mxMx/（Wlx（1-xN/NEX）=17.56N/mm2f=300N/mm2；格构式基础整体稳定性满足要求。max=0x2=19.54l02=a2=160.00cm；ix1=20.19cm；1=l02/ix1=160.00/20.19=7.9219.54=13.68；刚度满足要求。六、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第4.1.1条。根据以上的计算方案可以得

17、到桩的轴向压力设计值，取其中最大值； N=589.67kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 0NfcA其中，o建筑桩基重要性系数，o=1.00； A桩的截面面积，A=d2/4=0.50 m2；589.67=589.67 kN589.67kN，桩的竖向极限承载力满足要求!八、桩基础抗拔验算非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Uk=iqsikuili Uk桩基抗拔极限承载力标准值； ui破坏表面周长，取u=d=2.51m； qsik桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； i抗拔系数，砂土取0.500.70，粘性土、粉土取0.700.80，桩长l与桩径d之比小于20时，取小值； li第

18、i层土层的厚度。经过计算得到：Uk=iqsikuili2245.48kN；整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Ugk=（uliqsikli）/3= 2859.04kNul 桩群外围周长，ul = 4（1.6+0.8）=9.60m；桩基抗拔承载力公式：0N Ugk/2+Ggp0N Uuk/2+Gp其中 N - 桩基上拔力设计值，Nk=151.43kN； Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =662.40kN； Gp - 基桩自重设计值，Gp =289.03kN；Ugk/2+Ggp=2859.04/2+662.4=2091.92kN 1.0151.43kNUuk

19、/2+Gp=2245.485/2+289.027=1411.77kN 桩抗拔满足要求。九、桩配筋计算1、桩构造配筋计算按照构造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、桩抗压钢筋计算3、桩受拉钢筋计算经过计算得到桩抗拔满足要求，只需构造配筋！HRB335钢筋，1716。实际配筋值3418.7 mm2。依据建筑桩基设计规范（JGJ94-94），箍筋采用 68200-300mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道 12-18焊接加劲箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。工作状态下荷载计算（Gt+Gc+Q）=1.2（280.40+450.00+40.00）=924.48kNN=924.48kNMyxi/xi%2%；2-0.5）2）=924.48/4+（838.462-0.5）2）=601.67kN2-0.5）2）=924.48/4-（838.462-0.5）2）=-139.43kNNt=