7525塔吊基础方案文档格式.docx
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第二节、TC7525-16D塔吊基础设计及计算
基地工程;
属于钢结构结构;
地上1层;
地下7层;
建筑高度:
38m;
标准层层高:
4.8m;
总建筑面积:
4390平方米;
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
TC7525-16D
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
51.3
塔机独立状态的计算高度H(m)
64.5
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
2
二、塔机荷载
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
295.9
起重臂自重G1(kN)
148.35
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
37.8
小车和吊钩自重G2(kN)
8
最大起重荷载Qmax(kN)
80
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
15.5
最小起重荷载Qmin(kN)
25
最大吊物幅度RQmin(m)
75
最大起重力矩M2(kN·
m)
Max[80×
15.5,25×
75]=1875
平衡臂自重G3(kN)
101
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
10
平衡块自重G4(kN)
210
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
18
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
云南昆明市
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.35
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
1.59
1.69
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.4
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.8×
1.2×
1.59×
1.95×
1.32×
0.2=0.79
1.69×
0.35=1.46
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1(kN)
295.9+148.35+8+101+210=763.25
起重荷载标准值Fqk(kN)
竖向荷载标准值Fk(kN)
763.25+80=843.25
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.79×
0.4×
2×
64.5=40.76
倾覆力矩标准值Mk(kN·
148.35×
37.8+8×
75-101×
10-210×
18+0.9×
(1875+0.5×
40.76×
64.5)=4288.19
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
Fk1=763.25
水平荷载标准值Fvk'
1.46×
64.5=75.34
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
37.8-101×
18+0.5×
75.34×
64.5=3247.34
4、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×
763.25=915.9
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×
80=112
竖向荷载设计值F(kN)
915.9+112=1027.9
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×
40.76=57.06
倾覆力矩设计值M(kN·
(148.35×
18)+1.4×
0.9×
64.5)=5719.94
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
=1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
=1.4×
75.34=105.48
倾覆力矩设计值M'
0.5×
64.5=4382.76
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.5
承台长l(m)
5.5
承台宽b(m)
承台长向桩心距al(m)
承台宽向桩心距ab(m)
桩直径d(m)
0.8
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
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)
50
配置暗梁
否
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'
γ'
)=5.5×
5.5×
(1.5×
25+0×
19)=1134.38kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×
1134.38=1361.25kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(843.25+1134.38)/4=494.41kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(843.25+1134.38)/4+(4288.19+40.76×
1.5)/5.66=1263.27kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(843.25+1134.38)/4-(4288.19+40.76×
1.5)/5.66=-274.45kN
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
=(1027.9+1361.25)/4+(5719.94+57.06×
1.5)/5.66=1623.57kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(1027.9+1361.25)/4-(5719.94+57.06×
1.5)/5.66=-429kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
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)
桩入土深度lt(m)
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
桩混凝土类型
钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋
HRB4009Φ18
地基属性
是否考虑承台效应
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)
碎石
20
5
8500
0.7
-
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.8=2.51m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.82/4=0.5m2
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap
=2.51×
(19.5×
5)+8500×
0.5=4517.61kN
Qk=494.41kN≤Ra=4517.61kN
Qkmax=1263.27kN≤1.2Ra=1.2×
4517.61=5421.13kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-274.45kN<
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:
Qk'
=274.45kN
桩身的重力标准值:
Gp=ltApγz=18×
25=226.19kN
Ra'
=uΣλiqsiali+Gp=2.51×
(0.7×
19.5×
5)+226.19
=397.73kN
Qk'
=274.45kN≤Ra'
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积:
As=nπd2/4=9×
3.14×
182/4=2290mm2
(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=1623.57kN
ψcfcAp+0.9fy'
As'
=(0.85×
17×
106+0.9×
(360×
2290.22))×
10-3=7959.66kN
Q=1623.57kN≤ψcfcAp+0.9fy'
=7959.66kN
(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=429kN
fyAS=360×
2290.22×
10-3=824.48kN
Q'
=429kN≤fyAS=824.48kN
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ22@120
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
承台顶部短向配筋
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1500-50-22/2=1439mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(1623.57+(-429))×
5.66/2=3378.77kN·
m
X方向:
Mx=Mab/L=3378.77×
4/5.66=2389.15kN·
Y方向:
My=Mal/L=3378.77×
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=1027.9/4+5719.94/5.66=1268.13kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1439)1/4=0.86
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(4-2-0.8)/2=0.6m
a1l=(al-B-d)/2=(4-2-0.8)/2=0.6m
剪跨比:
λb'
=a1b/h0=600/1439=0.42,取λb=0.42;
λl'
=a1l/h0=600/1439=0.42,取λl=0.42;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.42+1)=1.2
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