(TC7020)塔吊四桩基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
计算简图如下:荷载计算二.自重荷载及起重荷载1.塔机自重标准值1)=1260kNFk12) 基础以及覆土自重标准值G=4.5×4.5×1.60×25=810kN k3) 起重荷载标准值F=160kNqk2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值2a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m)2 0.2=0.60kN/m×1.2× W=0.8×1.59×1.95k q=1.2×0.60×0.35×2=0.50kN/m skb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F=q×H=0.50×46.50=23.25kNskvkc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M=0.5F×H=0.5×23.25×46.50=540.62kN.m vksk 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值2)2) Wo=0.35kN/m (本地区a. 塔机所受风均布线荷载标准值2 ×0.35=1.06kN/m1.951.62××1.2 W=0.8×k q=1.2×1.06×0.35×2.00=0.89kN/m skb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F=q×H=0.89×46.50=41.46kNskvkc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M=0.5F×H=0.5×41.46×46.50=963.93kN.m vksk3. 塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M=1639+0.9×(1400+540.62)=3385.55kN.m k非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值M=1639+963.93=2602.93kN.mk三. 桩竖向力计算非工作状态下:Q=(F+G)/n=(1260+810.00)/4=517.50kN kkk Q=(F+G)/n+(M+F×h)/L vkkkkmaxk =(1260+810)/4+Abs(2602.93+41.46×1.60)/4.95=1056.85kN Q=(F+G-F)/n-(M+F×h)/Lvkkkkkminlk =(1260+810-0)/4-Abs(2602.93+41.46×1.60)/4.95=-21.85kN工作状态下:Q=(F+G+F)/n=(1260+810.00+160)/4=557.50kN qkkkk Q=(F+G+F)/n+(M+F×h)/Lvkqkkmaxkkk =(1260+810+160)/4+Abs(3385.55+23.25×1.60)/4.95=1249.11kNQ=(F+G+F-F)/n-(M+F×h)/Lvkkkkkminlkqk =(1260+810+160-0)/4-Abs(3385.55+23.25×1.60)/4.95=-134.11kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 N=1.35×(F+F)/n+1.35×(M+F×h)/Lvkkikqk =1.35×(1260+160)/4+1.35×(3385.55+23.25×1.60)/4.95=1412.92kN最大拔力 N=1.35×(F+F)/n-1.35×(M+F×h)/Lvkkkiqk =1.35×(1260+160)/4-1.35×(3385.55+23.25×1.60)/4.95=-454.42kN非工作状态下:最大压力 N=1.35×F/n+1.35×(M+F×h)/Lvkkik =1.35×1260/4+1.35×(2602.93+41.46×1.60)/4.95=1153.38kN 最大拔力 N=1.35×F/n-1.35×(M+F×h)/Lvkkik =1.35×1260/4-1.35×(2602.93+41.46×1.60)/4.95=-302.88kN 弯矩的计算2.依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条(kN.m);──计算截面处XY方向的弯矩设计值其中 M,My1x (m);──单桩相对承台中心轴的XY方向距离 x,yii 。
i桩的竖向反力设计值(kN)──不计承台自重及其上土重,第 Ni 由于工作状态下,承台正弯矩最大:0.75=2119.38kN.m ×=2×1412.92 M=Myx:承台最大负弯矩0.75=-681.63kN.m×=2×-454.42 M=Myx配筋计算3.条第6.2.10根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010时,αC801.0,当混凝土强度等级为C50式中α──系数,当混凝土强度不超过时,α取为111 0.94,期间按线性内插法确定;取为 f──混凝土抗压强度设计值;c ──承台的计算高度; h02 f──钢筋受拉强度设计值,f=360N/mm。
yy:底部配筋计算26)=0.0117 ×1550×16.700×α =2119.38×104500.000/(1.000s0.5=0.0118 0.0117)η =1-(1-2×=1-0.0118/2=0.9941 γs26 ×360.0)=3820.7mm A=2119.38×10/(0.9941×1550.0s7069mm2 200mm,配筋面积为推荐参考配筋方案为:钢筋直径为20mm,钢筋间距为:顶部配筋计算26)=0.0038×1550×16.700×4500.000=681.63 α×10/(1.000s0.5=0.0038 ×ξ=1-(1-20.0038)=1-0.0038/2=0.9981γs26 A=681.63×/(0.9981××10210.0)=2098.1mm1550.0s! 实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求 . 五承台剪切计算=1412.92kN 最大剪力设计值: Vmax 依据《混凝土结构设计规范》6.3.4的第(GB50010-2010)条。
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:=1.500,λ式中λ──计算截面的剪跨比2 ;──混凝土轴心抗拉强度设计值,f=1.570N/mm ftt ; b──承台的计算宽度,b=4500mm ;──承台计算截面处的计算高度,h=1550mm h002 f=210N/mm; f──钢筋受拉强度设计值,yy 。
S──箍筋的间距,S=200mm! 经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋承台受冲切验算六.角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算桩身承载力验算七.条的第5.8.2桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)×值N=1.35其中最大向压力设计值,取桩计根据第二步的算方案可以得到的轴1249.11=1686.29kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:0.85──基桩成桩工艺系数,取其中Ψc2 =35.9N/mm;f f──混凝土轴心抗压强度设计值,cc2 A=196350mm。
A──桩身截面面积,psps 5.8.7条JGJ94-2008 桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》第=-181.04kN Q受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35×kmin2 经过计算得到受拉钢筋截面面积 A。
=670.529mms2 393mm0.20%,计算得最小配筋面积为由于桩的最小配筋率为2 综上所述,全部纵向钢筋面积671mm15实际选用钢筋为:钢筋直径22mm,钢筋根数为22 ×22/4 × 15=5702mm = 3.14桩实际配筋面积为As0! 实际配筋面积大于计算需要配筋面积,满足要求八.桩竖向承载力验算 6.3.4条和依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3=1249.11kN ;偏心竖向力作用下,轴心竖向力作用下,Q=557.50kNQkmaxk 桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算: R──单桩竖向承载力特征值;其中a i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; q──第sik q──桩端端阻力特征值,按下表取值;pa ;u=1.57m u──桩身的周长,2 A=0.20m;A──桩端面积,取pp 取值如下表;i层土层的厚度, l──第i:厚度及侧阻力标准值表如土名(kPa)端阻力特征(kPa)序土层厚(m)侧阻力特征值粘性土11 0 1 9粘性土20 0 2 5.5粘性土16 0 3 3粘性土30 1200 4 4.85 5.8 16 0 粘性土6 3 32 2200 粘性土由于桩的入土深度为30m,所以桩端是在第6层土层。
最大压力验算:R=1.57×(9×11+5.5×20+3×16+4.8×30+5.8×16+1.9×32)+2200×0.20=1303.13kN a由于: R= 1303.13 > Q = 557.50,最大压力验算满足要求! ka 由于: 1.2R = 1563.76 > Q = 1249.11,最大压力验算满足要求! kmaxa九. 桩的抗拔承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下,Q=-134.11kN kmin桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:式中 G──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计; p λ──抗拔系数; iR=1.57×(0.750×9×11+0.750×5.5×20+0.750×3×16+0.750×4.8×30+0.750×5.8×a16+0.750×1.9×32)=702.225kNG=0.196×(30×25-28.6×10)=91.106kNp由于: 702.23+91.11 >= 134.11,抗拔承载力满足要求!塔吊计算满足要求!。