QTZ40塔吊基础验算书底部桩基.docx

QTZ40塔吊基础验算书底部桩基.docx

《QTZ40塔吊基础验算书底部桩基.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《QTZ40塔吊基础验算书底部桩基.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

QTZ40塔吊基础验算书底部桩基

8、QTZ40塔吊基础承载力验算

1、2、5#塔吊为QTZ40塔吊，塔吊为独立状态计算，分工况和非工况两种状态分别进行塔吊基础的受力分析。

8.1、塔机概况

塔吊型号:

QTZ40，

塔吊最大安装高度H=35m（2#塔吊）

塔身宽度B=1.5m，

自重F1=201.88kN，

最大起重荷载F2=39.2kN，

基础以上土的厚度D=0.00m，

塔吊基础混凝土强度等级:

C35

基础厚度Hc=1.2m，

基础宽度Bc=4.5m，

8.2、桩基概况

查国家标准图集03SG409可得，PHC400A95-21为C80混凝土，桩身结构竖向承载力设计值R=1650kN。

现场桩基间距a=2.50m，桩直径=0.40m，

8.3、桩基荷载计算分析

8.3.1自重荷载以及起重荷载

塔吊自重G0=201.88kN；

起重臂自重G1=30.3kN；

小车和吊钩自重G2=2.86kN；

平衡臂自重G3=15.05kN；

平衡块自重G4=81kN；

塔吊最大起重荷载Qmax=39.2kN；

塔吊最小起重荷载Qmax=7.84kN；

塔基自重标准值：

Fk1=331.09kN；

基础自重标准值：

Gk=500kN；

起重荷载标准值：

Fqk=39.2kN；

8.3.2风荷载计算

8.3.2.1工作状态下风荷载标准值

塔机所受风均布线荷载标准值：

（ωo=0.2kN/m²）

qsk=0.8αβzμsμzωoαoBH/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.35×0.2×0.35×1.5=0.422kN/m

塔机所受风荷载水平合力标准值：

Fvk=qsk·H=0.422×39=16.46kN

基础顶面风荷载产生的力矩标准值：

Msk=0.5Fvk·H=0.5×16.46×39=321kN·m

8.3.2.2非工作状态下风荷载标准值

塔机所受风均布线荷载标准值：

（ω’o=0.55kN/m²）

q’sk=0.8αβzμsμzω’oαoBH/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.35×0.55×0.35×1.5=1.3kN/m

塔机所受风荷载水平合力标准值：

F’vk=q’sk·H=1.3×39=50.27kN

基础顶面风荷载产生的力矩标准值：

M’sk=0.5F’vk·H=0.5×50.27×39=980.27kN·m

8.3.3塔机的倾覆力矩

塔机自身的倾覆力矩，向起重臂方向为正，向平衡臂的方向为负。

1、大臂自重产生的力矩标准值：

M1=30.3×20=606kN·m

2、最大起重荷载产生的力矩标准值：

M2=39.2×10=392kN·m

3、小车产生的力矩标准值：

M3=2.86×10=28.6kN·m

4、平衡臂产生的力矩标准值：

M4=-15.05×6=-90.3kN·m

5、平衡产生的力矩标准值：

M5=-81×11=-891kN·m

8.3.4综合分析计算

8.3.4.1工作状态下塔基对基础顶面的作用

1、标准组合的倾覆力矩标准值：

Mk=M1+M3+M4+M5+0.9（M2+Msk）

=606+28.6-90.3-891+0.9（392+321）

=295kN·m

2、水平荷载标准值：

Fvk=16.46kN

3、竖向荷载标准值：

塔基自重标准值：

Fk1=331.09kN；

基础自重标准值：

Gk=500kN；

起重荷载标准值：

Fqk=39.2kN；

8.3.4.2非工作状态下塔基对基础顶面的作用

1、标准组合的倾覆力矩标准值：

M’k=M1+M4+M5+M’sk

=606-90.3-891+980.27

=604.79kN·m

无起重荷载，小车收拢于塔身边，故没有力矩M2、M3。

2、水平荷载标准值：

F’vk=q’sk·H=1.3×39=50.27kN

3、竖向荷载标准值：

塔基自重标准值：

Fk1=331.09kN；

基础自重标准值：

Gk=500kN；

F’k=Fk1+Gk=331.09+500=831.09kN

比较以上工况和非工况的计算，可知本例塔机在非工作状态时对于基础传递的倾覆力矩最大，故应该按照非工作状态的荷载组合进行塔吊基础承载力验算。

8.4桩基承载力验算

倾覆力矩按照最不利的对角线方向作用，取最不利的非工作状态荷载进行验算。

8.4.1桩基竖向荷载验算

1、轴心竖向力作用下：

（以最不利情况塔吊基础底部只有两根桩进行验算）

满足要求。

2、偏心竖向力作用下：

（以最不利情况塔吊基础底部只有两根桩进行验算）

满足要求。

8.4.2桩身轴心受压承载力验算

，查国家标准图集03SG409可得，PHC400A95-21桩身结构竖向承载力设计值R=1650kN。

，轴心受压承载力符合设计要求。

8.5塔吊基础承载力验算

8.5.1示意图

8.5.2相关数据

1．几何参数：

B1=2250mm；A1=2250mm；H1=1200mm；B=1500mm；A=1500mm；B2=2250mm；A2=2250mm基础埋深d=1.20m

2．荷载值：

（1）作用在基础顶部的标准值荷载

Fgk=831.09kN；Mgxk=604.79kN·m；Vgxk=50.27kN

（2）作用在基础底部的弯矩标准值

Mxk=604.79kN·m

Vxk=50.27kN·m

绕X轴弯矩:

M0xk=604.79kN·m

绕Y轴弯矩:

M0yk=60.32kN·m

（3）作用在基础顶部的基本组合荷载

不变荷载分项系数rg=1.20活荷载分项系数rq=1.40

F=rg·Fgk＋rq·Fqk=997.31kN

Mx=rg·Mgxk＋rq·Mqxk=725.75kN·m

Vx=rg·Vgxk＋rq·Vqxk=60.32kN

（4）作用在基础底部的弯矩设计值

绕X轴弯矩:

M0x=725.75kN·m

绕Y轴弯矩:

M0y=Vx·H1=60.32×1.20=72.39kN·m

3．材料信息：

混凝土：

C35

钢筋：

HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）

4．基础几何特性：

底面积：

S=（A1＋A2）（B1＋B2）=4.50×4.50=20.25m2

绕X轴抵抗矩：

Wx=（1/6）（B1+B2）（A1+A2）2=（1/6）×4.50×4.502=15.19m3

绕Y轴抵抗矩：

Wy=（1/6）（A1+A2）（B1+B2）2=（1/6）×4.50×4.502=15.19m3

8.5.3计算过程

8.5.3.1修正地基承载力

按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：

fa=fak＋ηb·γ·（b－3）＋ηd·γm·（d－0.5）（式5.2.4）

式中：

fak=220.00kPa

ηb=0.00，ηd=1.00

γ=18.00kN/m3γm=18.00kN/m3

b=4.50m，d=1.20m

如果b＜3m，按b=3m,如果b>6m，按b=6m

如果d＜0.5m，按d=0.5m

fa=fak＋ηb·γ·（b－3）＋ηd·γm·（d－0.5）

=220.00＋0.00×18.00×（4.50－3.00）＋1.00×18.00×（1.20－0.50）

=232.60kPa

修正后的地基承载力特征值fa=232.60kPa（满足塔吊基础说明书不得低于200kPa的要求）。

8.5.3.2轴心荷载作用下地基承载力验算

按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：

pk=（Fk＋Gk）/A（5.2.2－1）

Fk=Fgk＋Fqk=831.09＋0.00=831.09kN

Gk=20S·d=20×20.25×1.20=486.00kN

pk=（Fk＋Gk）/S=（831.09＋486.00）/20.25=65.04kPa≤fa，满足要求。

8.5.3.3偏心荷载作用下地基承载力验算

按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：

当e≤b/6时，pkmax=（Fk＋Gk）/A＋Mk/W（5.2.2－2）

pkmin=（Fk＋Gk）/A－Mk/W（5.2.2－3）

当e＞b/6时，pkmax=2（Fk＋Gk）/3la（5.2.2－4）

X、Y方向同时受弯。

偏心距exk=M0yk/（Fk＋Gk）=60.32/（831.09＋486.00）=0.05m

e=exk=0.05m≤（B1＋B2）/6=4.50/6=0.75m

pkmaxX=（Fk＋Gk）/S＋M0yk/Wy

=（831.09＋486.00）/20.25＋60.32/15.19=69.01kPa

偏心距eyk=M0xk/（Fk＋Gk）=604.79/（831.09＋486.00）=0.46m

e=eyk=0.46m≤（A1＋A2）/6=4.50/6=0.75m

pkmaxY=（Fk＋Gk）/S＋M0xk/Wx

=（831.09＋486.00）/20.25＋604.79/15.19=104.86kPa

pkmax=pkmaxX＋pkmaxY－（Fk＋Gk）/S=69.01＋104.86－65.04=108.83kPa

≤1.2×fa=1.2×232.60=279.12kPa，满足要求。

8.5.3.4基础抗冲切验算

按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：

Fl≤0.7·βhp·ft·am·h0（8.2.7－1）

Fl=pj·Al（8.2.7－3）

am=（at＋ab）/2（8.2.7－2）

pjmax,x=F/S＋M0y/Wy=997.31/20.25＋72.39/15.19=54.02kPa

pjmin,x=F/S－M0y/Wy=997.31/20.25－72.39/15.19=44.48kPa

pjmax,y=F/S＋M0x/Wx=997.31/20.25＋725.75/15.19=97.04kPa

pjmin,y=F/S－M0x/Wx=997.31/20.25－725.75/15.19=1.46kPa

pj=pjmax,x＋pjmax,y－F/S=54.02＋97.04－49.25=101.80kPa

（1）标准节对基础的冲切验算：

H0=H1＋H2－as=1.20＋0.00－0.05=1.15m

X方向：

Alx=1/4·（A＋2H0＋A1＋A2）（B1＋B2－B－2H0）

=（1/4）×（1.50＋2×1.15＋4.50）（4.50－1.50－2×1.15）

=1.45m2

Flx=pj·Alx=101.80×1.45=147.87kN

ab=min{A＋2H0,A1＋A2}=min{1.50＋2×1.15,4.50}=3.80m

amx=（at＋ab）/2=（A＋ab）