QTZ80塔吊计算书Word格式.docx
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Hc=1.3m
承台箍筋间距:
S=200mm
承台钢筋级别:
HRB400
承台顶面埋深:
D=0m
桩直径:
d=0.8m
桩间距:
a=2.1m
桩钢筋级别:
桩入土深度:
46.75m
桩型与工艺:
泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩
计算简图如下:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=777kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=3×
3×
×
25=
承台受浮力:
Flk=3×
10=72kN
3)起重荷载标准值
Fqk=60kN
2.风荷载计算
1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=m2)
=×
=m2
=m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×
H=×
=
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=×
=非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=m2)
=塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1668+×
(810+=非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1668+=三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(777+/4=
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×
h)/L
=(777+/4++×
/=
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×
=(777+/4-+×
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(777++60)/4=
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×
=(777++60)/4++×
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×
=(777++60-72)/4-+×
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
最大压力Ni=×
(Fk+Fqk)/n+×
(Mk+Fvk×
=×
(777+60)/4+×
+×
最大拔力Ni=×
(Fk+Fqk)/×
(777+60)/×
Fk/n+×
777/4+×
Fk/×
777/×
2.弯矩的计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于非工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My=2×
=承台最大负弯矩:
=配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中α1──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,期间按线性内插法确定;
fc──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2。
底部配筋计算:
αs=×
106/×
12502)=
=1-(1-2×
γs=2=
As=×
=1953.2mm2
顶部配筋计算:
=1364.8mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。
我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=mm2;
b──承台的计算宽度,b=3000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1250mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2;
S──箍筋的间距,S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=×
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=502655mm2。
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=×
Qkmin=
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=3192.013mm2。
由于桩的最小配筋率为%,计算得最小配筋面积为1005mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1005mm2
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和条
轴心竖向力作用下,Qk=;
偏向竖向力作用下,Qkmax=桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中Ra──单桩竖向承载力特征值;
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;
按下表取值;
qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=2.51m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土层号
土层名称
土层厚度
(约)
钻孔灌注桩摩阻力标准值(KPa)
桩周土摩擦力
桩端土承载力
1
2-1
淤泥
2
2-2
3
3-2
粘土
16
250
4
4-1
粉质粘土
22
350
5
4-2
淤泥质粘土
11
200
6
5-1
23
400
由于桩的入土深度为46.75m,所以桩端是在第5-1层土层。
最大压力验算:
Ra=×
5+×
16+×
22+×
11+×
23)+400×
由于:
Ra=>
Qk=,最大压力验算满足要求!
=>
Qkmax=,最大压力验算满足要求!
九.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条
偏向竖向力作用下,Qkmin=桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:
式中Gp──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;
λi──抗拔系数;
Ra=×
23)=
Gp=×
10)=
+>
=,抗拔承载力满足要求!
十.桩式基础格构柱计算
依据《钢结构设计规范》(GB50017-2011)。
1.格构柱截面的力学特性:
格构柱的截面尺寸为×
0.46m;
主肢选用:
16号角钢b×
d×
r=160×
10×
16mm;
缀板选用(m×
m):
主肢的截面力学参数为A0=31.50cm2,Z0=4.31cm,Ix0=779.53cm4,Iy0=779.53cm4;
格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩:
格构柱的x-x轴截面总惯性矩:
经过计算得到:
Ix=4×
[+×
(46/2]=47134.74cm4;
Iy=4×
2.格构柱的长细比计算:
格构柱主肢的长细比计算公式:
其中H──格构柱的总高度,取9.00m;
I──格构柱的截面惯性矩,取,Ix=47134.74cm4,Iy=47134.74cm4;
A0──一个主肢的截面面积,取31.50cm2。
经过计算得到λx=,λy=。
格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:
其中b──缀板厚度,取b=0.01m。
h──缀板长度,取h=0.40m。
a1──格构架截面长,取a1=0.46m。
经过计算得i1=[+/48+5×
8]=0.37m。
γ1==。
换算长细比计算公式:
经过计算得到λkx=,λky=。
3.格构柱的整体稳定性计算:
格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:
其中N──轴心压力的计算值(kN);
取N==;
A──格构柱横截面的毛截面面积,取4×
31.50cm2;
φ──轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数;
根据换算长细比λ0x=,λ0y=≤150
满足要求!
查《钢结构设计规范》得到φx=,φy=。
X方向:
N/φA=1846737/×
=173≤N/mm2满足要求!
Y方向:
4.格构分肢的长细比验算:
由于格构形式采用,分肢选取16号角钢b×
16mm,其回转半径i=32mm。
λ1=L/i=700/32=≤×
λ0x=且小于等于40满足要求!
塔吊计算满足要求!
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- QTZ80 塔吊 计算