塔吊QTZ80计算书

塔吊QTZ80计算书
塔吊QTZ80计算书

塔吊基础计算书(QTZ80)

本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等编制。

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号:QTZ80,塔吊起升高度H:,

塔身宽度B:,基础埋深D:,

自重F1:,基础承台厚度Hc:,

最大起重荷载F2:80kN,基础承台宽度Bc:,

桩钢筋级别:HRB335,桩直径或者方桩边长:,

桩间距a:,承台箍筋间距S:,

承台混凝土的保护层厚度:50mm,空心桩的空心直径:。

二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重(包括压重)F1=;

塔吊最大起重荷载F2=;

作用于桩基承台顶面的竖向力F k=F1+F2=;

1、塔吊风荷载计算

依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中风荷载体型系数:

地处江苏苏州,基本风压为ω0=m2;

查表得:荷载高度变化系数μz=;

挡风系数计算:

φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×+2×+(4×+×]/×=;

因为是角钢/方钢,体型系数μs=;

高度z处的风振系数取:βz=;

所以风荷载设计值为:

ω=×βz×μs×μz×ω0=××××=m2;

2、塔吊弯矩计算

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:

Mω=ω×φ×B×H×H×=×××85×65×=·m;

M kmax=Me+Mω+P×h c=630++85×=·m;

三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

1. 桩顶竖向力的计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第条,在实际情况中x、y轴是随机变化的,所以取最不利情况计算。

N ik=(F k+G k)/n±M yk x i/∑x j2±M xk y i/∑y j2;

其中 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,F k=;

G k──桩基承台的自重标准值:G k=25×Bc×Bc×Hc=25×××=;

M xk,M yk──承台底面的弯矩标准值,取·m;

x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/=;

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=+1080)/4+×(2×=。

最小压力:N kmin=+1080)/×(2×=。

需要验算桩的抗拔!

2. 承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第条。

M x = ∑N i y i

M 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/2-B/2=;

N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,N i1=×(N kmax-G k/4)=;

经过计算得到弯矩设计值:M x=M y=2××=·m。

四、承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第条受弯构件承载力计算。

αs= M/(α1f c bh02)

ζ = 1-(1-2αs)1/2

γs = 1-ζ/2

A s = M/(γs h0f y)

式中,αl──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为,当混凝土强度等级为C80时,α1取为,期间按线性内插法得;

f c──混凝土抗压强度设计值查表得mm2;

h o──承台的计算高度:=;

f y──钢筋受拉强度设计值,f y=mm2;

经过计算得:αs=×106/×××=;

ξ =1-(1-2×=;

γs =2=;

A sx =A sy =×106/××=。

由于最小配筋率为%,所以构造最小配筋面积为:

××%=。

建议配筋值:HRB335钢筋,¢22@180。承台底面单向根数30根。实际配筋值。

五、承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第条,承台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=6000mm;

λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0,此处,a=;当λ<时,取λ=;当λ>3时,取λ=3,得λ=;

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=(800/1150)1/4=;

α──承台剪切系数,α=+1)=;

×××6000×1150=≥×=;

经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!

六、桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第条:

桩的轴向压力设计值中最大值N k=;

单桩竖向极限承载力标准值公式:

Q uk=u∑q sik l i+q pk(A j+λp A p1)

u──桩身的周长,u=;

A j──空心桩桩端净面积,A j=;

λp──桩端土塞效应系数,λp=;

A p1──空心桩敞口面积,A p1=;

各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 抗拔系数土名称

1 回填土

2 淤泥质粘土泥炭质土

3 粉质粘土

4 粉质粘土夹粉土

5 粉土

6 粉质粘土

由于桩的入土深度为,所以桩端是在第6层土层。

单桩竖向承载力验算: Q uk=×+1300×+×=;

单桩竖向承载力特征值:R=Q uk/2+ηc f ak A c=2+×120×=;

N k=≤=×=;

桩基竖向承载力满足要求!

七、桩基础抗拔验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第条。

群桩呈非整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:

T uk=Σλi q sik u i l i

其中:T uk──桩基抗拔极限承载力标准值;

u i──破坏表面周长,取u i=πd= ×=;

q sik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值;

λi──抗拔系数,砂土取~,粘性土、粉土取~,桩长l与桩径d之比小于20时,λ取小值;

l i──第i层土层的厚度。

经过计算得到:T uk=Σλi q sik u i l i=;

群桩呈整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:

T gk=(u lΣλi q sik l i)/4=

u l──桩群外围周长,u l = 4×(+=;

桩基抗拔承载力公式:

N k≤ T gk/2+G gp

N k≤ T uk/2+G p

其中 N k - 桩基上拔力设计值,N k=;

G gp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数,G gp =;

G p - 基桩自重设计值,G p =;

T gk/2+G gp=2+= > ;

T uk/2+G p=2+= > ;

桩抗拔满足要求。

八、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

A s=πd2/4×%=×4002/4×%=817mm2;

2、桩抗压钢筋计算

经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋!

3、桩受拉钢筋计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第条正截面受拉承载力计算。

N ≤ f y A s

式中:N──轴向拉力设计值,N=;

f y──钢筋强度抗压强度设计值,f y=mm2;

A s──纵向普通钢筋的全部截面积。

A s=N/f y==

建议配筋值:HRB335钢筋,139。实际配筋值 mm2。

依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008),

箍筋采用螺旋式,直径不应小于6mm,间距宜为200~300mm;受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶以下5d范围内箍筋应加密;间距不应大于100mm;当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;当考虑箍筋受力作用时,箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定;当钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

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