QTZ80塔吊格构基础设计计算书基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号：QTZ80；塔吊自重Gt：490kN；最大起重荷载Q：60kN；塔吊起升高度H：40.50m；塔身宽度B: 1.6m；2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo：5.9m；格构柱缀件类型：缀板；格构柱缀件节间长度a1：0.6m；格构柱分肢材料类型：L160x14；格构柱基础缀件节间长度a2：0.6m；格构柱钢板缀件参数:宽420mm，厚10mm；格构柱截面宽度b1：0.50m；格构柱基础缀件材料类型：L160x14；3、基础参数桩中心距a：2.8m；桩直径d：0.9m；桩入土深度l：18.5m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；桩混凝土等级：C30；桩钢筋型号：HRB400；桩钢筋直径：25mm；承台宽度Bc：4.6m；承台厚度h：1.35m；承台混凝土等级为：C35；承台钢筋等级：HRB400；承台钢筋直径：25；承台保护层厚度:100mm；承台箍筋间距：200mm；4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别：B类田野乡村；风荷载高度变化系数：2.09；主弦杆材料：角钢/方钢；主弦杆宽度c：140mm；非工作状态：所处城市：福建莆田市，基本风压ω0：0.70 kN/m2；额定起重力矩Me：800kN·m；基础所受水平力P：74kN；塔吊倾覆力矩M：1712kN·m；工作状态：所处城市：福建莆田市，基本风压ω0：0.7 kN/m2，额定起重力矩Me：800kN·m；基础所受水平力P：18.9kN；塔吊倾覆力矩M：1718kN·m；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：G c=25×Bc×Bc×h=25×4.60×4.60×1.35=714.15kN；作用在基础上的垂直力：F k=Gt+Gc=490.00+714.15=1204.15kN；2、塔吊倾覆力矩总的最大弯矩值M kmax=1712.00kN·m；3、塔吊水平力计算挡风系数计算：φ = (3B+2b+(4B2+b2)1/2)c/Bb挡风系数Φ=0.46；水平力：V k=ω×B×H×Φ+P=0.70×1.60×40.50×0.46+74.00=94.87kN；4、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力：F k=1204.15kN；M kmax=1712.00kN·m；V k=94.87kN；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N ik=(F k+G k)/n±M xk x i/Σx j2式中：n－单桩个数，n=4；F k－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；G k－桩基承台的自重标准值；M xk－承台底面的弯矩标准值；x i－单桩相对承台中心轴的X方向距离；N ik－单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：N kmax=F k/4+(M kmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1204.15/4+(1712.00×2.80×2-0.5)/(2×(2.80×2-0.5)2)=733.24kN；最小压力：N kmin=F k/4-(M kmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1204.15/4-(1712.00×2.80×2-0.5)/(2×(2.80×2-0.5)2)=-131.46kN；需要验算桩基础抗拔力。
（2）、桩顶剪力的计算V0=1.2V k/4=1.2×94.87/4=28.46kN；二、承台验算1、承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008 ）的第5.9.1条。
M x = ∑N i y iM y = ∑N i x i其中 M x,M y－计算截面处XY方向的弯矩设计值；x i,y i－单桩相对承台中心轴的XY方向距离，取(a-B)/2=(2.80-1.60)/2=0.60m；N i1－单桩桩顶竖向力设计值；经过计算得到弯矩设计值：M x=M y=2×0.60×554.70×1.2=798.77kN·m。
2、承台配筋计算（1）承台梁底部配筋依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2条受弯构件承载力计算。
αs= M/(α1f c bh02)ζ = 1-(1-2αs)1/2γs = 1-ζ/2A s = M/(γs h0f y)式中：αl－系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00 ；f c－混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；h o－承台的计算高度h o=1350.00-100.00=1250.00mm；f y－钢筋受拉强度设计值，f y=360N/mm2；经过计算得：αs=798.77×106/(1.000×16.700×4.600×103×(1250.000)2)=0.006；ξ=1-(1-2×0.008)0.5=0.006；γs =1-0.008/2=0.997；A sx =A sy=798.77×106/(0.997×1250.000×360)=1780.386mm2；由于最小配筋率为0.20%,所以最小配筋面积为:900×1250×0.20%=2250mm2；建议配筋值：HRB400钢筋，825。
实际配筋值3927mm2。
（2）承台梁顶部配筋0.5×3927=1963.5 mm2；最小配筋率为0.20%,所以最小配筋面积为:900×1250×0.20%=2250mm2；建议配筋值：HRB400钢筋，825。
实际配筋值3927mm2。
(3)承台梁腰筋配筋HRB400，10@400，按梅花状布置。
3、承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条。
桩对矩形承台的最大剪切力为V=1064.42kN。
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：V≤βhsαf t b0h0其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=4600.00mm；λ－计算截面的剪跨比，λ=a/h o，此处，a=(2800.00-1600.00)/2=600.00mm，当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.48；βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=(600/1250)1/4=0.832；α──承台剪切系数，α=1.75/(0.480+1)=1.182；h o－承台计算截面处的计算高度，h o=1350.00-100.00=1250.00mm；879.89kN≤0.832×1.182×1.57×4600×1250/1000=8877.86kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！三、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L160x14A =43.30cm2 i =4.92cm I =1048.36cm4 z0 =4.47cm每个格构柱由4根角钢L160x14组成，格构柱力学参数如下：I x1=[I+A×（b1/2－z0）2] ×4=[1048.36+43.30×(50.00/2-4.47)2]×4=77193.93cm4；A n1=A×4=43.30×4=173.20cm2；W1=I x1/(b1/2-z0)= 77193.93/(50.00/2-4.47)=3760.06cm3；i x1=(I x1/A n1)0.5=(77193.93/173.20)0.5=21.11cm；2、格构柱平面内整体强度N max/A n1=879.89×103/(173.20×102)=50.80N/mm2<f=215N/mm2；格构柱平面内整体强度满足要求。
3、格构柱整体稳定性验算L0x1=l o=5.90m；λx1=L0x1×102/i x1=5.90×102/21.11=27.95；单肢缀板节间长度：a1=0.60m；λ1=L1/i v=60.00/3.16=18.99；λ0x1=(λx12+λ12)0.5=(27.952+18.992)0.5=33.79；查表：Φx=0.82；N max/(Φx A)=879.89×103/(0.82×173.20×102)=61.95N/mm2<f=215N/mm2；格构柱整体稳定性满足要求。
4、刚度验算λmax=λ0x1=33.79<[λ]=150 满足；单肢计算长度：l01=a1=60.00cm；单肢回转半径：i1=4.92cm；单肢长细比：λ1=l o1/i1=60/4.92=12.20<0.7λmax=0.7×33.79=23.65；因截面无削弱，不必验算截面强度。
分肢稳定满足要求。
四、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：I x1=77193.93cm4 A n1=173.20cm2W1=3760.06cm3 i x1=21.11cm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：I x2=[I x1+A n1×(b2×102/2-b1×102/2)2]×4=[77193.93+173.20×(2.80×102/2-0.50×102/2)2]×4=9471055.72cm4；A n2=A n1×4=173.20×4=692.80cm2；W2=I x2/(b2/2-b1/2)= 9471055.72/(2.80×102/2-0.50×102/2)=82357.01cm3；i x2=(I x2/A n2)0.5=(9471055.72/692.80)0.5=116.92cm；2、格构柱基础平面内整体强度1.2N/A n+1.4M x/(γx×W)=1444.98×103/(692.80×102)+2396.80×106/(1.0×82357. 01×103)=49.95N/mm2<f=215N/mm2；格构式基础平面内稳定满足要求。