塔吊基础计算文档格式.docx
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50
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
1400
2、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.35Fk1=1.35×
320=432
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35FQk=1.35×
60=81
竖向荷载设计值F(kN)
432+81=513
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×
40=54
倾覆力矩设计值M(kN·
1.35Mk=1.35×
900=1215
竖向荷载设计值F'
1.35Fk'
=1.35×
水平荷载设计值Fv'
1.35Fvk'
50=67.5
倾覆力矩设计值M'
1400=1890
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.25
承台长l(m)
4.8
承台宽b(m)
承台长向桩心距al(m)
3.8
承台宽向桩心距ab(m)
桩直径d(m)
0.5
承台参数
承台混凝土等级
C25
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'
(m)
承台上部覆土的重度γ'
(kN/m3)
19
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
配置暗梁
否
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'
γ'
)=4.8×
4.8×
(1.25×
25+0×
19)=720kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.35Gk=1.35×
720=972kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(3.82+3.82)0.5=5.374m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(320+720)/4=260kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(320+720)/4+(1400+50×
1.25)/5.374=532.143kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(320+720)/4-(1400+50×
1.25)/5.374=-12.143kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:
Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(432+972)/4+(1890+67.5×
1.25)/5.374=718.393kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(432+972)/4-(1890+67.5×
1.25)/5.374=-16.393kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C80
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz(kN/m3)
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩入土深度lt(m)
22
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
7089.221
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es(N/mm2)
200000
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)
100
最大裂缝宽度ωlim(mm)
0.2
普通钢筋相对粘结特性系数V
1
预应力钢筋相对粘结特性系数V
0.8
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
承台埋置深度d(m)
1.8
是否考虑承台效应
承台效应系数ηc
0.1
土名称
土层厚度li(m)
侧阻力特征值qsia(kPa)
端阻力特征值qpa(kPa)
抗拔系数
承载力特征值fak(kPa)
素填土
1200
0.7
淤泥质土
1.9
24
淤泥
2.7
15
粘性土
42
1600
70
粉土
2.8
26
1900
90
细砂
31
4400
180
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.5=1.571m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.52/4=0.196m2
承载力计算深度:
min(b/2,5)=min(4.8/2,5)=2.4m
fak=(1×
100+1.4×
60)/2.4=184/2.4=76.667kPa
承台底净面积:
Ac=(bl-nAp)/n=(4.8×
4.8-4×
0.196)/4=5.564m2
复合桩基竖向承载力特征值:
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap+ηcfakAc=1.571×
(1.1×
24+2.7×
15+1.8×
42+1.6×
24+2.8×
26+9.3×
24)+4400×
0.196+0.1×
76.667×
5.564=1782.94kN
Qk=260kN≤Ra=1782.94kN
Qkmax=532.143kN≤1.2Ra=1.2×
1782.94=2139.528kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-12.143kN<
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:
Qk'
=12.143kN
桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算,
桩身的重力标准值:
Gp=ltAp(γz-10)=22×
0.196×
(25-10)=64.795kN
Ra'
=uΣλiqsiali+Gp=1.571×
(0.7×
1.1×
24+0.7×
2.7×
15+0.7×
1.8×
42+0.7×
1.6×
2.8×
26+0.7×
9.3×
24)+64.795
=678.238kN
Qk'
=12.143kN≤Ra'
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积:
Aps=nπd2/4=11×
3.142×
10.72/4=989mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:
Q=Qmax=718.393kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=7089.221kN
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:
Q'
=-Qmin=16.393kN
fpyAps=650×
989.123×
10-3=642.93kN
Q'
=16.393kN≤fpyAps=642.93kN
4、裂缝控制计算
裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。
(1)、纵向受拉钢筋配筋率
有效受拉混凝土截面面积:
Ate=d2π/4=5002π/4=196350mm2
ρte=(As+Aps)/Ate=(0+989.123)/196350=0.005<
0.01
取ρte=0.01
(2)、纵向钢筋等效应力
σsk=(Qk'
-Np0)/(Aps+As)=(12.143×
103-100×
103)/(989.123+0)=-88.823N/mm2
(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×
3.11/(0.01×
88.823)=3.376
取ψ=1
(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=(0×
162+11×
10.72)/(0×
1×
16+11×
0.8×
10.7)=13.375mm
(5)、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.2×
88.823×
(1.9×
35+0.08×
13.375/0.01)/200000=0.17mm≤ωlim=0.2mm
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ20@130
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
HRB400Φ18@160
承台顶部短向配筋
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1250-50-20/2=1190mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(718.393+(-16.393))×
5.374/2=1886.278kN·
m
X方向:
Mx=Mab/L=1886.278×
3.8/5.374=1333.8kN·
Y方向:
My=Mal/L=1886.278×
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=432/4+1890/5.374=459.693kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1190)1/4=0.905
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(3.8-1.6-0.5)/2=0.85m
a1l=(al-B-d)/2=(3.8-1.6-0.5)/2=0.85m
剪跨比:
λb'
=a1b/h0=850/1190=0.714,取λb=0.714;
λl'
=a1l/h0=850/1190=0.714,取λl=0.714;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.714+1)=1.021
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.714+1)=1.021
βhsαbftbh0=0.905×
1.021×
1.27×
103×
1.19=6705.521kN
βhsαlftlh0=0.905×
V=459.693kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=6705.521kN
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:
B+2h0=1.6+2×
1.19=3.98m
ab=3.8m≤B+2h0=3.98m,al=3.8m≤B+2h0=3.98m
角桩位于冲切椎体以内,可不进行角桩冲切的承载力验算!
4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=1333.8×
106/(1.05×
11.9×
4800×
11902)=0.016
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×
0.016)0.5=0.016
γS1=1-ζ1/2=1-0.016/2=0.992
AS1=My/(γS1h0fy1)=1333.8×
106/(0.992×
1190×
360)=3139
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