3#塔吊格构式基础计算书(修改后)(共18页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上3#塔吊格构式基础计算书本计算书主要依据本工程地质勘察报告，塔吊使用说明书、钢结构设计规范（GB500172003）、钢结构设计手册（第三版）、建筑结构静力计算手册（第二版）、结构荷载规范（GB50092001）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ942008）、建筑地基基础设计规范（GB500072002）等编制。基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号：QZT80(5710)； 标准节长度b：3m；塔吊自重Gt：577.4kN； 塔吊地脚螺栓性能等级：普通8.8级；最大起重荷载Q：60kN； 塔吊地脚螺栓的直径d：36mm；塔吊起升高

2、度H：60m； 塔吊地脚螺栓数目n：16个；塔身宽度B: 1.6m； 2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo：6.2m； 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：L125x10；格构柱基础缀件节间长度a2：1.2m； 格构柱钢板缀件参数:宽260mm，厚10mm；格构柱截面宽度b1：0.45m； 格构柱基础缀件材料类型：L125x10；3、基础参数桩中心距a：1.6m； 桩直径d：0.8m；桩入土深度l：46m； 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：HRB335；桩钢筋直径：22mm； 钢平台宽度：2.3m； 钢平台厚度

3、：0.05m；钢平台的螺栓直径：36mm； 钢平台的螺栓数目：12个；钢平台的螺栓性能等级：普通8.8级； 4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别：D类密集建筑群，房屋较高；风荷载高度变化系数：0.93；主弦杆材料：角钢/方钢； 主弦杆宽度c：250mm；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：800kNm； 基础所受水平力P：30kN；塔吊倾覆力矩M：2069.42kNm； 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：800kNm； 基础所受水平力P：30kN；塔吊倾覆力矩M：2069.42kNm； 非工作状

4、态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算作用在基础上的垂直力：N=Gt=577.40=577.40kN；2、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=0.79；体型系数s=1.90；查表得：荷载高度变化系数z=0.93；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.001.900.930.45=0.56kN/m2；3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=0.560.791.6060.0060.000.5=1267.92kNm；总

5、的最大弯矩值：Mmax=1.4(Me+M+Ph)=1.4(800.00+1267.92+30.000.05)=2069.42kNm；4、塔吊水平力计算水平力：Vk=BH+P=0.451.6060.000.79+30.00=64.17kN；5、每根格构柱的受力计算 作用于承台顶面的作用力：Fk=577.40kN； Mkmax=2069.42kNm； Vk=64.17kN；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Nik=(Fk+Gk)/nMxkxi/xj2式中：n单桩个数，n=4； Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值； Gk桩基承台的自

6、重标准值； Mxk承台底面的弯矩标准值； xi单桩相对承台中心轴的X方向距离； Nik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：Nkmax=Fk/4+(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=577.40/4+(2069.421.602-0.5)/(2(1.602-0.5)2)=1058.91kN；最小压力：Nkmin=Fk/4-(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=577.40/4-(2069.421.602-0.5)/(2(1.602-0.5)2)=-770.21kN；需要验算桩基础抗拔力。（2）、桩顶剪力的计算V0=1.2Vk/4=1.26

7、4.17/4=19.25kN；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=13.1436.002320/4=325.72kN；Nv=1.2Vk/n=1.264.17/16=4.81kN325.72kN；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，n1=n/4； Nt每一颗螺栓所受的力；Ntb=de2ftb/4=3.1432.252400/4=326.69kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2770.21/4.00=231.06kN326.69kN；螺栓抗拉强度满足要求。3、螺栓同时受到剪力以

8、及拉力时的验算 (Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、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=(4.81/325.72)2+(231.06/326.69)2)0.5=0.71；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、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=64.17/12=5.35kN；Nvb=nvd2fvb/4=13.1436.002320/(41000)=325.72kN；螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算 n1N

9、t = 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；Nt=Nmin/n1=770.21/3.00=256.74kN；Ntb=de2ftb/4=3.1432.252400/(41000)=326.69kN；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+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、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=(5.35/325.72)2+(256.74/326.69)2)0.5=

10、0.79；螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。四、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L125x10A =24.37cm2 i =3.85cm I =361.67cm4 z0 =3.45cm每个格构柱由4根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：Ix1=I+A（b1/2z0）2 4=361.67+24.37(45.00/2-3.45)24=36822.42cm4；An1=A4=24.374=97.48cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=36822.42/(45.00/2-3.45)=1932.94cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(36822.42/97.48)

11、0.5=19.44cm；2、格构柱平面内整体强度Nmax/An1=1270.70103/(97.48102)=130.35N/mm2f=300N/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=lo=6.20m；x1=L0x1102/ix1=6.20102/19.44=31.90；单肢缀板节间长度：a1=0.60m；1=L1/iv=60.00/2.48=24.19；0x1=(x12+12)0.5=(31.902+24.192)0.5=40.04；查表：x=0.90；Nmax/(xA)=1270.70103/(0.9097.48102)=145.02N/mm2f=300

12、N/mm2；格构柱整体稳定性满足要求。4、刚度验算max=0x1=40.04=150 满足；单肢计算长度：l01=a1=60.00cm；单肢回转半径：i1=3.85cm；单肢长细比：1=lo1/i1=60/3.85=15.580.7max=0.740.04=28.03；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=36822.42cm4 An1=97.48cm2W1=1932.94cm3 ix1=19.44cm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/

13、2)24=36822.42+97.48(1.60102/2-0.45102/2)24=.66cm4；An2=An14=97.484=389.92cm2；W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=.66/(1.60102/2-0.45102/2)=24981.96cm3；ix2=(Ix2/An2)0.5=(.66/389.92)0.5=60.70cm；2、格构柱基础平面内整体强度1.2N/An+1.4Mx/(xW)=692.88103/(389.92102)+2897.19106/(1.024981.96103)=133.74N/mm2f=300N/mm2；格构式基础平面内稳定满足要求。3、格构柱基

14、础整体稳定性验算L0x2=lo=6.20m；x2=L0x2/ix2=6.20102/60.70=10.21；An2=389.92cm2；Ady2=224.37=48.74cm2；0x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(10.212+40389.92/48.74)0.5=20.60；查表：x=0.97； NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=.05N； 1.2N/(xA) + 1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX) f1.2N/(xA)+1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX)=-20.96N/mm2f=300N/mm2；格构式基础整体稳定性满足要求。4、

15、刚度验算max=0x2=20.60=150 满足；单肢计算长度：l02=a2=120.00cm；单肢回转半径：ix1=19.44cm；单肢长细比：1=l02/ix1=120/19.44=6.17 770.213kN；Tuk/2+Gp=900.23/2+578.053=1028.168kN 770.213kN；桩抗拔满足要求。八、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、桩受拉钢筋计算经过计算得到桩抗拔满足要求，只需构造配筋！建议配筋值：HR

16、B335钢筋，922。实际配筋值3420.9 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200300mm；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。工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算作用在基础上的垂直力：N=Gt+Q=577.4

17、0+60.00=637.40kN；2、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=0.79；体型系数s=1.90；查表得：荷载高度变化系数z=0.93；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.001.900.930.45=0.56kN/m2；3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=0.560.791.6060.0060.000.5=1267.92kNm；总的最大弯矩值：Mmax=1.4(Me+M+Ph)=1.4(800.00+12

18、67.92+30.000.05)=2069.42kNm；4、塔吊水平力计算水平力：Vk=BH+P=0.451.6060.000.79+30.00=64.17kN5、每根格构柱的受力计算 作用于承台顶面的作用力：Fk=637.40kN； Mkmax=2069.42kNm； Vk=64.17kN；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Nik=(F+G)/nMyyi/yj2；式中：n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力标准值； G桩基承台的自重标准值； My承台底面的弯矩标准值； yj单桩相对承台中心轴的Y方向距离； Nik单

19、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：Nkmax=Fk/4+(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=637.40/4+(2069.421.602-0.5)/(2(1.602-0.5)2)=1073.91kN；最小压力：Nkmin=Fk/4-(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=637.40/4-(2069.421.602-0.5)/(2(1.602-0.5)2)=-755.21kN；需要验算桩基础抗拔力。（2）、桩顶剪力的计算V0=1.2V/4=1.264.17/4=19.25kN；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

20、：Nvb=nvd2fvb/4=13.1436.002320/4=325.72kN；Nv=1.2Vk/n=1.264.17/16=4.81kN325.72kN；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，n1=n/4； Nt每一颗螺栓所受的力；Ntb=de2ftb/4=3.1432.252400/4=326.69kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2755.21/4.00=226.56kN326.69kN；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+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、Nt 一个普

21、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=(4.81/325.72)2+(226.56/326.69)2)0.5=0.69；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、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=64.17/12=5.35kN；Nvb=nvd2fvb/4=13.1436.002320/(41000)=325.72kN；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

22、的力；Nt=Nmin/n1=755.21/3.00=251.74kN；Ntb=de2ftb/4=3.1432.252400/(41000)=326.69kN；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+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、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=(5.35/325.72)2+(251.74/326.69)2)0.5=0.77；螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。四、单肢格构柱截面验算1、格构

23、柱力学参数L125x10A =24.37cm2 i =3.85cm I =361.67cm4 z0 =3.45cm每个格构柱由4根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：Ix1=I+A（b1/2z0）2 4=361.67+24.37(45.00/2-3.45)24=36822.42cm4；An1=A4=24.374=97.48cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=36822.42/(45.00/2-3.45)=1932.94cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(36822.42/97.48)0.5=19.44cm；2、格构柱平面内整体强度Nmax/An1=1288.70103/(

24、97.48102)=132.20N/mm2f=300N/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=lo=6.20m；x1=L0x1102/ix1=6.20102/19.44=31.90；单肢缀板节间长度：a1=0.60m；1=L1/iv=60.00/2.48=24.19；0x1=(x12+12)0.5=(31.902+24.192)0.5=40.04；查表：x=0.90；Nmax/(xA)=1288.70103/(0.9097.48102)=147.08N/mm2f=300N/mm2；格构柱整体稳定性满足要求。4、刚度验算max=0x1=40.04=150 满足

25、；单肢计算长度：l01=a1=60.00cm；单肢回转半径：i1=3.85cm；单肢长细比：1=lo1/i1=60/3.85=15.580.7max=0.740.04=28.03；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=36822.42cm4 An1=97.48cm2W1=1932.94cm3 ix1=19.44cm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=36822.42+97.48(1.60102/2-0.45102/2)24=.6

26、6cm4；An2=An14=97.484=389.92cm2；W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=.66/(1.60102/2-0.45102/2)=24981.96cm3；ix2=(Ix2/An2)0.5=(.66/389.92)0.5=60.70cm；2、格构柱基础平面内整体强度1.2N/An+1.4Mx/(xW)=764.88103/(389.92102)+2897.19106/(1.024981.96103)=135.59N/mm2f=300N/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=6.20m；x2=L0x2/ix2=6.20102/60.7

27、0=10.21；An2=389.92cm2；Ady2=224.37=48.74cm2；0x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(10.212+40389.92/48.74)0.5=20.60；查表：x=0.97； NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=.05N； 1.2N/(xA) + 1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX) f1.2N/(xA)+1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX)=-14.25N/mm2f=300N/mm2；格构式基础整体稳定性满足要求。4、刚度验算max=0x2=20.60=150 满足；单肢计算长度：l02=a2=120.00c

28、m；单肢回转半径：ix1=19.44cm；单肢长细比：1=l02/ix1=120/19.44=6.17 755.213kN；Tuk/2+Gp=900.23/2+578.053=1028.168kN 755.213kN；桩抗拔满足要求。八、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、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！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！建议配筋值：HRB335钢筋，922。实际配筋值3420.9 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008

29、)，箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200300mm；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。九、格构柱施工要求（工程经验）1、格构柱锚入桩基中的长度不小于3000mm，并需增加箍筋和主筋数量，确保焊接质量桩混凝土等级不小于C30；2、吊（插）入桩孔时，应控制钢构柱的垂直与水平二个方向的

30、偏位。特别需防止浇捣混凝土后钢构柱的偏位，施工方案中必须有防偏位措施（采用模具等定位方法）。3、钢构柱应在工厂制作，成品后运往工地。现场焊接水平杆与斜撑杆（柱间支撑）等构件，必须持有焊接上岗证，原则上仍应由生产厂家派员施焊。4、单肢钢构柱内部需留有足够空间，浇捣混凝土中应采取有效手段保证混凝土的填充率达到95%以上。5、开挖土方时，塔机钢构柱周围的土方应分层开挖，钢构柱之间的水平与斜撑杆（或柱间支撑），连接板等构件，必须跟随挖土深度而及时设置并焊接。6、钢构柱露出端顶部设置承压板的，校水平后进行承压板刚性定位，焊接后四块承压板的上表面平面度不大于1/500。7、塔机使用中，要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况；经常观察地脚螺栓松动情况，随时拧紧；经常观察塔机的垂直度，发现超差及时纠正。专心-专注-专业