塔吊基础承载力计算书
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塔吊基础承载力计算书
编写依据塔吊说明书要求与现场实际情况,塔基承台设计为5200m×5200m×1.3m,根据地质报告可知,承台位置处于回填土上,地耐力为4T/m2,不能满足塔吊说明书要求的地耐力≥24T/m2。为了保证塔基承台的稳定性,打算设置四根人工挖孔桩。
地质报告中风化泥岩桩端承载力为P=220Kpa。按桩径r=1.2米,桩深h=9米,桩端置于中风化泥上(嵌入风化泥岩1米)进行桩基承载力的验算。
一、塔吊基础承载力验算
1、单桩桩端承载力为:
F1=S×P=π×r2×P=π×0.62×220=248.7KN=24.87T
2、四根桩端承载力为:
4×F1=4×24.87=99.48T
3、塔吊重量51T(说明书中参数)
基础承台重量:5.2×5.2×1.3×2.2=77.33T
塔吊+基础承台总重量=51+77.33=128.33T
4、基础承台承受的荷载
F2=5.2×5.2×4.0=108.16T
5、桩基与承台共同受力=4F1+F1=99.48+108.16=207.64T>塔吊基础总重量=128.33T
所以塔吊基础承载力满足承载要求。
二、钢筋验算
桩身混凝土取C30,桩配筋23根ф16,箍筋间距φ8@200。
验算要求轴向力设计值N≤0.9(fcAcor+fy’AS’+2xfyAsso) 必须成立。
Fc=14.3/mm2(砼轴心抗压强度设计值)
Acor=π×r2/4(构件核心截面积)
=π×11002/4=950332mm2
fy’=300N/MM2(Ⅱ级钢筋抗压强度设计值)
AS’=23×π×r2/4=23×π×162/4
=4624mm2(全部纵向钢筋截面积)
x=1.0(箍筋对砼约束的折减系数,50以下取1.0)
fy=210N/mm2 (Ⅰ级钢筋抗拉强度设计值)
dCor=1100mm (箍筋内表面间距离,即核心截面直径)
Ass1=π×r2/4=π×82/4=16×3.14=50.24mm2(一根箍筋的截面面积)
S螺旋箍筋间距200mm
A’sso=πdCorAssx/s
=π×1100×50.24/200=867.65mm2(螺旋间接环式或焊接,环式间接钢筋换算截面面积)因此判断式
N≤0.9(fcAcor+fy’AS’+2xfyAsso)=0.9(14.3×950332+300×4624+2×1.0×210×867.65)=15341360.6N 248.7KN<12382.87KN
经验算钢筋混凝土抗拉满足要求。
一个塔吊天然基础的计算
一、设计原理:
GB/T13752-92《塔式起重机设计规X》第4.6.3条对固定式基础设计要求如下:
固定式塔式起重机(简称塔吊)使用的混凝土基础必须能承受工作状态和非工作状态下的最大荷载,并必须满足起重机抗倾覆稳定性的要求,故必须满足以下几点设计要求:
1、塔吊基础承载力验算;
2、塔吊地基承载力验算;
3、塔吊基础受弯承载力验算。
二、塔吊基础与地基验算:
1、塔吊基础承载力验算参数信息:
塔吊型号TZ5012;自重(包括压重)F1=297.80kN;最大起重荷载F2=50.00kN;塔吊倾覆力距M=1035.3kN.m;塔吊起重高度H=30m;塔身宽度B=1.60m;混凝土强度等级:C35;基础埋深D=1.80m;基础最小厚度h=1.40m;基础最小宽度b=5.60m(十字形基础对角线长),混凝土基础的最小承压能力p=12MPa。
2、基础最小尺寸计算:
基础的最小厚度取:H=1.40m;
基础的最小宽度取:b=5.60m。
3、塔吊基础承载力计算:
依据《建筑地基基础设计规X》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算,计算简图如下:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式(本工程为独立式塔吊,故仅考虑没有附着时的基础验算):
其中F?塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=347.8kN;
G?基础自重与基础上面的土的自重,G=1443kN;
Bc?基础底面的宽度,取Bc=5.60m;
W?基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=29.3m3;
M?倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1035.3kN.m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=92.4MPa
无附着的最小压力设计值Pmin=21.8MPa
Pmin=21.8MPa>p=12MPa
∴塔吊混凝土基础承压能力满足要求。
4、地基基础承载力验算:
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规X》GB 50007-2002第5.2.3条,计算公式如下:
其中fa?修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak?地基承载力特征值,取280kN/m2;
ηb?基础宽度地基承载力修正系数,取0.30;
ηd?基础埋深地基承载力修正系数,取1.60;
γ?基础底面以下土的重度,取20.00kN/m3;
γm?基础底面以上土的重度,取20.00kN/m3;
b?基础底面宽度,取5.60m;
d?基础埋深度,取1.80m。
解得地基承载力设计值fa=337.2kPa
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=337.2kPa
地基承载力特征值fa小于最大压力设计值Pmax=92.4kPa
∴塔吊基础的地基承载力满足要求。
5、基础偏心距a计算:
6、承台截面主筋的计算:
依据《混凝土结构设计规X》(GB50010-2002)第7.5条受弯构件承载力计算,本工程中塔吊基础为了节省混凝土,经塔吊厂家与安装单位同意,将塔吊基础优化成了“十”字形台式基础,在配筋计算过程中,仍按矩形基础计算计算,将“十”字形台式基础转化成B×L×H=5.60×5.60×1.3m的矩形基础,计算公式如下:
其中M?计算截面处的弯矩设计值(kN.m);
K?安全系数,取1.4;
h0?承台计算截面处的计算高度,h0=1260mm;
fy?钢筋受拉强度设计值,fy=310N/mm2。
弯矩设计值M=1035kN.m,配筋面积As=2945mm2
故根据厂家提供的塔吊基础配筋图:塔吊基础底主筋配Φ14@200,基础底分布筋配φ8@500,基础顶主筋配Φ14@200,基础顶分布筋配φ8@500能符合要求。
具体配筋详见附图《塔吊基础施工图》。
三、塔吊基础施工时的技术要求: