格构柱塔吊计算书Word文件下载.docx

1、400mmx300mmx12mm700剪刀撑、水平支撑型号20a号槽钢基础自重标准值=4*4*1.35*25=540kN立尔QTZ80A（5810）荷载工况：工况FvFhM1M2Mk非工作状态451511242工作状态51132941348注：本表格摘自吴淞机械厂ST5512塔式起重机使用说明书，本计算书应与之配套使用。表中：Fv为垂直力（KN），Fh为水平力（KN），M1、M2为两个方向的倾覆力矩（KN.m），Mk为扭矩（KN.m）。桩顶（格构柱顶）最大反力：Qmax775KNQmin-280KNQmax为最大桩顶反力，Qmin为最小桩顶反力（负值为上拔力），单位KN，均根据后续计算结果摘录

2、。本表中数值均为标准值。编制依据：1. 钢结构设计规范GB50017-20032. 建筑桩基技术规范JGJ94-20083. 塔式起重机安全规程GB5144-20064. 起重机械安全规程GB6067-855. 建筑工程安全生产管理条例国务院令 第393号6. 塔式起重机操作使用规程JG/T100-19997. 建筑机械使用安全技术规程JGJ33-20018. 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-20059. 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-9110. 起重机械用钢丝绳检验和报废使用规范GB5972-8611. 塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-200912. 工程

3、相关土建设计图纸。计算简图:二、桩顶反力计算一、基本资料： 承台类型： 四桩承台，方桩边长 d 480mm 桩列间距 Sa 2400mm，桩行间距 Sb 2400mm，承台边缘至桩中心距离 Sc 800mm 承台根部高度 H 1350mm，承台端部高度 h 1350mm 承台相对于外荷载坐标轴的旋转角度 45 柱截面高度 hc 1600mm （X 方向），柱截面宽度 bc 1600mm （Y 方向） 单桩竖向承载力特征值 Ra 1600kN 桩中心最小间距为 2.4m，5d （d - 圆桩直径或方桩边长） 混凝土强度等级为 C35， fc 16.72N/mm ， ft 1.575N/mm 钢筋

4、强度设计值 fy 300N/mm ，纵筋合力点至截面近边的距离 as 110mm 纵筋的最小配筋率 min 0.15% 荷载效应的综合分项系数 z 1.35； 永久荷载的分项系数 G 1.35 基础混凝土的容重 c 25kN/m ； 基础顶面以上土的重度 s 18kN/m ， 顶面上覆土厚度 ds 0m 承台上的竖向附加荷载标准值 Fk 0.0kN 设计时执行的规范： 建筑地基基础设计规范（GB 500072012） 以下简称 基础规范 混凝土结构设计规范（GB 500102010） 以下简称 混凝土规范 钢筋混凝土承台设计规程（CECS 88：97） 以下简称 承台规程 二、控制内力： Nk

5、 - 相应于荷载效应标准组合时，柱底轴向力值（kN）； Fk - 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向力值（kN）； Fk Nk + Fk Vxk 、Vyk - 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的剪力值（kN）； Mxk、Myk- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的弯矩值（kNm）； Mxk、Myk - 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值（kN Mxk （Mxk - Vyk * H） * Cos + （Myk + Vxk * H） * Sin Myk （Myk + Vxk * H） * Cos - （Mxk - Vyk * H） * Sin F、Mx、M

6、y - 相应于荷载效应基本组合时，竖向力、弯矩设计值（kN、kN F z * Fk、 Mx z * Mxk、 My z * Myk Nk 451； 0； Myk 1790； Vxk 51； Vyk 0 Fk 451； Mxk 1266； Myk 1266 F 563.8； Mx 1582.5； My 1582.5 三、承台自重和承台上土自重标准值 Gk： a 2Sc + Sa 2*800+2400 4000mm b 2Sc + Sb 2*800+2400 4000mm 承台底部底面积 Ab a * b 4*4 16m 承台体积 Vc Ab * H 16*1.35 21.6m 承台自重标准值 G

7、k c * Vc 25*21.6 540.0kN 承台上的土重标准值 Gk s * （Ab - bc * hc） * ds 18*（16-1.6*1.6）*0 0.0kN 承台自重及其上土自重标准值 Gk Gk + Gk 540+0 540.0kN 四、承台验算： 1、承台受弯计算： （1）、单桩桩顶竖向力计算： 在轴心竖向力作用下 Qk （Fk + Gk） / n （基础规范 8.5.3-1） Qk （451+540）/4 247.8kN Ra 1600kN 在偏心竖向力作用下 Qik （Fk + Gk） / n Mxk * Yi / Yi 2 Myk * Xi / Xi 2 （基础规范 8

8、.5.3-2） Q1k （Fk + Gk） / n + Mxk * Yi / Yi 2 - Myk * Xi / Xi 2 247.8+（1266*2.4/2）/（2.42）- （1266*2.4/2）/（2.42） 247.8kN 1.2Ra 1920kN Q2k （Fk + Gk） / n + Mxk * Yi / Yi 2 + Myk * Xi / Xi 2 247.8+（1266*2.4/2）/（2.42）+ （1266*2.4/2）/（2.42） 775.3kN 1.2Ra 1920kN Q3k （Fk + Gk） / n - Mxk * Yi / Yi 2 - Myk * Xi /

9、 Xi 2 247.8-（1266*2.4/2）/（2.42）- （1266*2.4/2）/（2.42） -279.7kN 1.2Ra 1920kN Q4k （Fk + Gk） / n - Mxk * Yi / Yi 2 + Myk * Xi / Xi 2 247.8-（1266*2.4/2）/（2.42）+ （1266*2.4/2）/（2.42） 每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值 Qgk： Qgk Gk / n 540/4 135.0kN 扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值： Ni z * （Qik - Qgk） N1 1.35*（247.8

10、-135） 165.0kN N2 1.35*（775.3-135） 1179.1kN N3 1.35*（-279.7-135） -849.0kN N4 1.35*（247.8-135） 165.0kN （2）、X 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕 X 轴） 柱上边缘 MxctU （N3 + N4） * （Sb - bc） / 2 （-849+165）*（2.4-1.6）/2 -410.4kNm 柱下边缘 MxctD （N1 + N2） * （Sb - bc） / 2 （165+1179.1）*（2.4-1.6）/2 806.5kN Mxct MaxMxctU, MxctD 806.5kN 号筋 A

11、sy 2216mm 0.008 0.05% min 0.15% As,min 8100mm 3618110 （As 9161） （3）、Y 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕 Y 轴） 柱左边缘 MyctL （N1 + N3） * （Sa - hc） / 2 （165+-849）*（2.4-1.6）/2 -410.4kN 柱右边缘 MyctR （N2 + N4） * （Sa - hc） / 2 （1179.1+165）*（2.4-1.6）/2 806.5kN Myct MaxMyctL, MyctR 806.5kN 号筋 Asx 2176mm 0.008 0.04% 2、承台受冲切承载力计算： （1

12、）、柱对承台的冲切计算： 扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值： Fl 660150N 柱对承台的冲切，可按下列公式计算： Fl 2 * ox * （bc + aoy） + oy * （hc + aox） * hp * ft * ho （基础规范 8.5.17-1） X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离： aox 1400 - 0.5hc - 0.5d 1400-1600/2-460/2 370mm ox aox / ho 370/（1350-110） 0.298 X 方向上冲切系数 ox 0.84 / （ox + 0.2） （基础规范 8.5.17-3） ox 0.84

13、/（0.298+0.2） 1.685 Y 方向上自柱边到最近桩边的水平距离： aoy 1400 - 0.5bc - 0.5d 1400-1600/2-460/2 370mm oy aoy / ho 370/（1350-110） 0.298 Y 方向上冲切系数 oy 0.84 / （oy + 0.2） （基础规范 8.5.17-4） oy 0.84/（0.298+0.2） 1.685 2 * ox * （bc + aoy） + oy * （hc + aox） * hp * ft * ho 2*1.685*（1600+370）+1.685*（1600+370）*0.954*1.575*1240 2

14、4742936N Fl 660150N，满足要求。 （2）、角桩对承台的冲切计算： 扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值： Nl Nmax 1179072N 承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算： Nl 1x * （c2 + a1y / 2） + 1y * （c1 + a1x / 2） * hp * ft * ho （基础规范 8.5.17-5） X 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离： a1x 1400 - 0.5hc - 0.5d 1400-1600/2-460/2 370mm 1x a1x / ho 370/（1350-110） 0.298 X 方向

15、上角桩冲切系数 1x 0.56 / （1x + 0.2） （基础规范 8.5.17-6） 1x 0.56/（0.298+0.2） 1.124 Y 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离： a1y 1400 - 0.5bc - 0.5d 1400-1600/2-460/2 370mm 1y a1y / ho 370/（1350-110） 0.298 Y 方向上角桩冲切系数 1y 0.56 / （1y + 0.2） （基础规范 8.5.17-7） 1y 0.56/（0.298+0.2） 1.124 桩内边缘到承台外边缘的水平距离： c1 c2 Sc + 0.5d 600+460/2 830mm 1x

16、 * （c2 + a1y / 2） + 1y * （c1 + a1x / 2） * hp * ft * ho 1.124*（830+370/2）+1.124*（830+370/2）*0.954*1.575*1240 4249421N 1.1Nl 1296979N，满足要求。 3、承台斜截面受剪承载力计算： （1）、X方向斜截面受剪承载力计算： 扣除承台及其上填土自重后 X 方向斜截面的最大剪力设计值： Vx MaxN1 + N2, N3 + N4 1344110N 承台斜截面受剪承载力按下列公式计算： Vx hs * y * ft * bxo * ho （基础规范 8.5.18-1） ay 1

17、400 - 0.5bc - 0.5d 1400-1600/2-460/2 370mm y ay / ho 370/（1350-110） 0.298 当 y 0.3 时，取 y 0.3 y 1.75 / （y + 1.0） 1.75/（0.3+1.0） 1.346 hs * y * ft * bxo * ho 0.896*1.346*1.575*4000*1240 9422367N Vx 1344110N，满足要求。 （2）、Y方向斜截面受剪承载力计算： 扣除承台及其上填土自重后 Y 方向斜截面的最大剪力设计值： Vy MaxN1 + N3, N2 + N4 1344110N Vy hs * x

18、 * ft * byo * ho （基础规范 8.5.18-1） ax 1400 - 0.5hc - 0.5d 1400-1600/2-480/2 370mm x ax / ho 370/（1350-110） 0.298 当 x 0.3 时，取 x 0.3 x 1.75 / （x + 1.0） 1.75/（0.3+1.0） 1.346 hs * x * ft * byo * ho 0.896*1.346*1.575*4000*1240 9422367N Vy 1344110N，满足要求。 4、柱下局部受压承载力计算： 局部荷载设计值 F 660150N 混凝土局部受压面积 Al bc * hc

19、 2560000mm 承台在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算： Ab （bx + 2 * c） * （by + 2 * c） c MinCx, Cy, bx, by Min1200,1200,1600,1600 1200mm Ab （1600+2*1200）*（1600+2*1200） 16000000mm l Sqr（Ab / Al） Sqr（16000000/2560000） 2.5 * l * fcc * Al 1.0*2.5*0.85*16.72*2560000 90956796N F 660150N，满足要求。 5、桩局部受压承载力计算： 局部荷载设计值 F Nmax + g

20、 * Qgk 1179.1+1.35*135 1361.3kN 混凝土局部受压面积 Al d 2 211600mm 承台在角桩局部受压时的计算底面积按下列公式计算： Ab （d + 2 * c） 2 c MinCx, Cy, d Min370,370,460 370mm Ab （480+2*370）2 1440000mm l Sqr（Ab / Al） Sqr（1440000/211600） 2.609 * l * fcc * Al 1.0*2.609*0.85*16.72*211600 7845024N F 1361322N，满足要求。 三、单桩承载力特征值0.000相当于绝对标高4.750，

21、桩顶标高为相对标高-10.400，相当于绝对标高-5.650。桩长24m，桩径800mm。项目场地土层分布非常平坦，条件类似，以R-R剖面的J36孔数据计算，土层分布如下表：土层名称厚度（m）Fs（kpa）Fp（kpa）47.66205-1-13.3305-1-23.73564.9557-14.44701600Rsk=3.14*0.8*（7.66*20+3.3*30+3.7*35+4.9*55+4.44*70）=2417KNRpk=3.14*0.8*0.8*1600/4=804KNRa=（Rsk+Rpk）/2=1610KN，取1600KN。Ra大于最大压力标准值775KN，满足要求。抗拔承载力

22、特征值:Tuk=0.7*3.14*0.8*（7.66*20+3.3*30+3.7*35+4.9*55+4.44*70）=1692KNGp=3.14*0.8*0.8*24*15/4=181KNNk=Tuk/2+Gp=1027KN取抗拔承载力Ra为1000KNRa大于最大上拔力280KN，满足要求。在受拔工况下，桩内钢筋应力为=280000*1.4/（8*314）=156Mpa360Mpa，满足要求。四、 桩水平抗剪验算（一） 单桩水平承载力单桩水平承载力设计值 Rh：ZH-1 1、基本资料： 桩类型：桩身配筋率g0.65%的灌注桩 桩顶约束情况：铰接、自由 截面类型：圆形截面 桩身直径 d 80

23、0mm 混凝土强度等级 C35 Ft 1.65N/mm Ec 31500N/mm 桩身纵筋 As 3140mm 净保护层厚度 c 50mm 钢筋弹性模量 Es 200000N/mm 桩入土深度 h 24.000m 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m 14MN/m4 桩顶容许水平位移 oa 10mm 建筑桩基技术规范（JGJ 942008） 以下简称 桩基规范 2、单桩水平承载力设计值计算： （1）、桩身配筋率 g： g As / （ * d 2 / 4） 3800/（*8002/4） 0.76% （2）、桩身换算截面受拉边缘的表面模量 Wo： 扣除保护层的桩直径 do d - 2 * c 800

24、-2*50 700mm 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 E Es / Ec 200000/31500 6.349 Wo * d / 32 * d 2 + 2 * （E - 1） * g * do 2 *0.800/32*0.8002+2*（6.349-1）*0.76%*0.7002 0.053m （3）、桩身抗弯刚度 EI： 桩身换算截面惯性距 Io Wo * d / 2 0.053*0.800/2 0.0214m4 对于钢筋混凝土桩，EI 0.85 * Ec * Io EI 0.85*31500*1000*0.0214 571678.951kN/m （4）、桩的水平变形系数 按下式确定： （m * bo / EI） 1 / 5 （桩基规范5.4.5） 对于圆形桩，当直径 d 1m 时，bo 0.9 * （1.5 * d + 0.5） bo 0.9*（1.5*0.800+0.5） 1.530m （14000*1.530/571678.951）1/5 0.5185（1/m） （5）、桩顶水平位移系数 x： 桩的换算埋深 h 0.5185*22.000 11.407 查桩基规范表5.4.2得：x 2.441 （7）、单桩水平承载力设计值 Rh： 对于桩身配筋率g0.65%的灌注桩，可