QTZ125G计算书

安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品塔吊四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)。一.参数信息塔吊型号:QTZ125塔机自重标准值:Fk1=718.80kN（含配重）起重荷载标准值:Fqk=100kN塔吊最大起重力矩:M=1500kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-1300kN.m塔吊计算高度:H=50.5m塔身宽度:B=1.7m桩身混凝土等级:C35承台混凝土等级:C30保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.4m承台厚度:Hc=1.4m承台箍筋间距:S=160mm承台钢筋级别:HRB335承台顶面埋深:D=0m方桩边长:d=0.4m桩间距:a=0.4m桩钢筋级别:HRB335桩入土深度:27.5m桩型与工艺:预制桩计算简图如下：二.荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=718.8kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=5.4×5.4×1.40×25=1020.6kN3)起重荷载标准值安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品Fqk=100kN2.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)=0.8×1.77×1.95×0.84×0.2=0.46kN/m2=1.2×0.46×0.35×1.7=0.33kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.33×50.50=16.73kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×16.73×50.50=422.34kN.m2)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/m2)=0.8×1.81×1.95×0.84×0.35=0.83kN/m2=1.2×0.83×0.35×1.70=0.59kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.59×50.50=29.93kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×29.93×50.50=755.79kN.m3.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=-1300+0.9×(1500+422.34)=430.10kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-1300+755.79=-544.21kN.m三.桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(718.8+1020.60)/4=434.85kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品=(718.8+1020.6)/4+(-544.21+29.93×1.40)/0.57=-453.24kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(718.8+1020.6-0)/4-(-544.21+29.93×1.40)/0.57=1322.94kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(718.8+1020.60+100)/4=459.85kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(718.8+1020.6+100)/4+(430.10+16.73×1.40)/0.57=1261.69kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(718.8+1020.6+100-0)/4-(430.10+16.73×1.40)/0.57=-341.99kN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：工作状态下：最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(718.8+100)/4+1.35×(430.10+16.73×1.40)/0.57=1358.83kN最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(718.8+100)/4-1.35×(430.10+16.73×1.40)/0.57=-806.14kN非工作状态下：最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×718.8/4+1.35×(-544.21+29.93×1.40)/0.57=-956.33kN2.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(kN.m)；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)。由于工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=2×1358.83×-0.65=-1766.47kN.m安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品3.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1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,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=300N/mm2。底部配筋计算:αs=-1766.47×106/(1.000×14.300×5400.000×13502)=-0.0126=1-(1-2×-0.0126)0.5=-0.0125γs=1--0.0125/2=1.0062As=-1766.47×106/(1.0062×1350.0×300.0)=-4334.6mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值：Vmax=1358.83kN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=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.430N/mm2；b──承台的计算宽度，b=5400mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；S──箍筋的间距，S=160mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品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=1.35×1261.69=1703.28kN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0.85fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2；Aps──桩身截面面积，Aps=160000mm2。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=1.35×Qkmin=-461.68kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=1538.942mm2。由于桩的最小配筋率为1.27%，计算得最小配筋面积为2032mm2综上所述，全部纵向钢筋面积2032mm2八.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6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=459.85kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=1261.69kN.m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=1.60m；安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品Ap──桩端面积,取Ap=0.16m2；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)土名称10.6100粘性土21.06281500粘性土39.73182300粉土或砂土43.43422300粉土或砂土51.61381800粘性土64.42502300粉土或砂土73.25442300粉土或砂土81.98502300粉土或砂土96.64703000粘性土由于桩的入土深度为27.5m,所以桩端是在第9层土层。最大压力验算:Ra=1.60×(0.61×0+1.06×28+9.73×18+3.43×42+1.61×38+4.42×50+3.25×44+1.98×50+1.41×70)+3000×0.16=2034.82kN由于:Ra=2034.82Qk=459.85,所以满足要求!由于:1.2Ra=2441.78Qkmax=1261.69,所以满足要求!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=-341.99kN.m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=1.60×(0.750×0.61×0+0.750×1.06×28+0.700×9.73×18+0.700×3.43×42+0.750×1.61×38+0.700×4.42×50+0.700×3.25×44+0.700×1.98×50+0.750×1.41×70)=1155.904kN安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品Gp=0.160×(27.5×25-26.9×10)=66.960kN由于:1155.90+66.96=341.99满足要求!