QTZ80塔式起重机基础设计方案Word文件下载.docx
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M基础所受倾翻力矩;
MK基础所受扭矩
四、工程地质条件及土层物理力学指标
根据《郴州市文化艺术中心岩土工程施工勘察报告》选取地质资料中岩土设计参数值作为工程塔机基础设计的参考资料,地质情况及土层物理力学指标如下表:
、、指标
地层
人工挖孔桩
冲(钻)孔灌注桩
qsik
(KPa)
qpk
素填土①
未完成自重固结
粉质粘土②
30
/
35
冲洪积粉质粘土③
65
70
卵石④
150
160
微风化石灰岩⑤
600
14000
注:
1)人工填土的负摩阻力按10KPa考虑;
2)采用上表数值时宜进行试桩校核;
3)钻、冲孔灌注桩桩底沉渣厚度小于100mm。
五、塔机基础设计
1.计算依据
(1)《郴州市文化艺术中心岩土工程施工勘察报告》;
(2)《塔机地基超前钻岩土勘察报告》;
⑶国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
(4)行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008;
(5)《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2011);
⑹(QTZ80)TC6010-6塔式起重机使用说明书;
(7)本方案采用PKPM塔吊基础工程计算软件主计算。
2.塔吊基础桩选型
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6.3.4条
轴心竖向力作用下,Ck=1422.50kN
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:
Rq刊E务丛+?
严坷
其中Ra单桩竖向承载力特征值;
q
sik第i层岩石的桩侧阻力特征值;
按下表取值;
pa——桩端端阻力特征值,按下表取值;
u
桩身的周长;
A
P—桩端面积;
l
i——第i层土层的厚度,取值如下表;
以入土最小厚度计算,厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)
地质名称
15
2235
粉土或砂土
20.5
120014000
微风化石灰
岩
单桩直径为1200m时,u=3.77,Ap=1.13
最大压力验算:
Ra=3.77X(5X22+0.5X1200)+14000X1.13=18496.7kN
由于:
Ra=18496.7kNvQk=24223.50kN,所以不满足要求!
单桩直径为1500mm时,u=4.71,Ap=1.77
Ra=4.71X(5X22+0.5X1200)+14000X1.77=28124.1kN由于:
Ra=28124.1>
Qk=24223.50kN,所以满足要求!
单桩直径为1800mrfl寸,u=5.65,A=2.54
Ra=5.65X(5X22+0.5X1200)+14000X2.54=39571.5kN
Ra=39571.5>
Qk=24223.50kN,所以满足要求!
综上所述,直径1500mm<直径1800mn都满足要求,但从安全、经济、合理的角度,应选择1500mn桩。
3.塔机基础设计
因场地上层土质为杂填土,土质松软,承载力达不到0.21MPa,故塔机基础采用单桩承台,拟采用机械冲孔灌注桩,根据计算确定桩径为1500伽,桩端持力层入微风化岩不小于0.5米,桩长三5m,桩身C35混凝土,配筋24C18、螺旋箍筋A10@100/200加劲箍筋
B16@2000。
塔机基础承台为5.5mX5.5mX1.40m(平建筑物基础承台标高,详见塔机承台大样图),配筋为上层双向双层为C20@200下层双向双层为C25@200钢筋;
距建筑物外边缘五米,具体位置及坐标详见总平面布置图。
1#塔吊单桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)参数信息
塔身宽度:
B=1.80m
非工作状态下塔身弯矩:
M1=1515.44kN.m
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=1033.9kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=5.5X5.5X(1.60X25+1.5X17)=2358kN承台受浮力:
Fik=5.5X5.5X1.10X10=396kN
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=0.2kN/m2)
叫二0一昭坯“艸
=0.8X1.48X1.95X1.666X0.2=0.77kN/m2
%二a
=1.2X0.77X0.35X1.8=0.58kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qskXH=0.58X42.00=24.43kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
MSk=0.5FvkXH=0.5X24.43X42.00=512.96kN.m
2)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=0.35kN/mi2)
=0.8X1.51X1.95X1.666X0.35=1.37kN/m2q壷=a
=1.2X1.37X0.35X1.8=1.04kN/m
Fvk=qskXH=1.04X42.00=43.61kN
MSk=0.5FvkXH=0.5X43.61X42=915.87kN.m
3.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=1515.44+0.9X(2195.7+512.96)=3953.23kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=1515.44+915.87=2431.31kN.m
3.承台计算
承台尺寸:
5500mmX5500mrX1400mm
单桩承台的承台弯矩两个方向都为0(kN.m),所以承台只需采用构造配筋,不需要进行抗剪和其它的验算!
4.桩身最大弯矩计算
计算简图:
B
1.按照m法计算桩身最大弯矩:
计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第545条,并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。
(1)计算桩的水平变形系数-・(1/m):
其中m地基土水平抗力系数;
b0桩的计算宽度,bo=2.34m。
E——抗弯弹性模量,E=0.67Ec=20100.00N/mm;
I——截面惯性矩,l=0.32m4;
经计算得到桩的水平变形系数:
-=0.311/m
⑵计算Dv:
Dv=43.61/(0.31X3953.23)=0.04
(3)由Dv查表得:
K=1.01
(4)计算Mmax
Mm据二叫芒淀
经计算得到桩的最大弯矩值:
Mmax=3953.23X1.01=3979.26kN.m。
由Dv查表得:
最大弯矩深度z=0.23/0.31=0.75m。
5.桩配筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.8条。
沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其截面受压承载
力计算:
(1)偏心受压构件,其偏心矩增大系数按下式计算:
140矚*丿w
式中I0桩的计算长度,取Io=5.OOm;
h截面高度,取h=1.50m;
h0截面有效高度,取ho=1.45m;
'
1——偏心受压构件的截面曲率修正系数:
从F-
解得:
「1=1.00
A——构件的截面面积,取A=1.77m2;
■2——构件长细比对截面曲率的影响系数,当I0/h<
15时,取1.0,否则按下式:
ea=l15-001^
2h
2=1.00
经计算偏心增大系数'
=1.02。
(2)偏心受压构件应符合下例规定:
N<
叫其彳1「^3^卜©
—函圧4
2…,sin^K+sin^cjj
M唱<
-aJ.Ar+f
勺二%+%
式中As——全部纵向钢筋的截面面积;
r——圆形截面的半径,取r=0.750m;
rs纵向钢筋重心所在圆周的半径,取rs=0.70m;
e0——轴向压力对截面重心的偏心矩:
e0=Mnax/F=3979.26/1422.5=2.80m;
ea——附加偏心矩,应取20mr和偏心放学截面最大尺寸的1/30两者中的较
大者,ea=53.33mm
口对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2珥的比值,取口=0.52;
--1——纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当
->
0.625时,取-・t=0:
口f=125-2cs
构造配筋详大样图。
6.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6.3.4条
轴心竖向力作用下,Qk=24223.50kN
2埜&
Qz"
2氐
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;
qPa桩端端阻力特征值,按下表取值;
u桩身的周长,u=4.71m;
Ap——桩端面积,取Ap=1.77m;
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:
序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)地质名称
192235粉土或砂土
27120014000微风化石灰岩
由于桩的入土深度为12.7m,所以桩端是在第2层地质层。
最大压力验算:
Ra=4.71X(9X22+3X1200)+14000X1.77=42668.58kN由于:
Ra=42668.58>
Qk=24223.50kN,所以满足要求!
3#塔吊单桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)
参数信息
塔吊型号:
QT80A
起重荷载标准值:
Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=2195.7kN.m
塔机自重标准值:
Fk1=1033.90kN
塔吊计算高度:
H=42m
塔身宽度:
B=1.80m
非工作状态下塔身弯矩:
矩形承台边长:
5.5mX5.5m
承台顶面标高:
171.2m
承台顶面埋深:
D=1.500m
保护层厚度:
50mm
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
2)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
叫二。
昭0血%
=0.8X1.51X1.95X1.666X0.35=1.37kN/m2
1.按照m法计算桩身最大弯矩:
(1)计算桩的水平变形系数-・(1/m):
7?
=]十—f上Q
15-001^
“对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2丁的比值,取F=0.52;
=1.25-2cs
按下表取值;
Ap——桩端面积,取Ap=1.77m2;
土层厚度(m)
侧阻力特征值(kPa)
端阻力特征值(kPa)地质名称
15.3
22
23.4
1200
微风化石灰岩
由于桩的入土深度为7.4m,所以桩端是在第2层地质层。
Ra=4.71X(5.3X22+2X1200)+14000X1.77=36633.186kN
Ra=36633.186>
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- QTZ80 塔式起重机 基础 设计方案