3 塔吊格构式基础计算书(修改后).doc

3#塔吊格构式基础计算书本计算书主要依据本工程地质勘察报告，塔吊使用说明书、《钢结构设计规范》（GB50017－2003）、《钢结构设计手册》（第三版）、《建筑结构静力计算手册》（第二版）、《结构荷载规范》（GB5009－2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）等编制基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号：QZT80(5710)；标准节长度b：3m；塔吊自重Gt：577.4kN；塔吊地脚螺栓性能等级：普通8.8级；最大起重荷载Q：60kN；塔吊地脚螺栓的直径d：36mm；塔吊起升高度H：60m；塔吊地脚螺栓数目n：16个；塔身宽度B: 1.6m；2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo：6.2m；格构柱缀件类型：缀板；格构柱缀件节间长度a1：0.6m；格构柱分肢材料类型：L125x10；格构柱基础缀件节间长度a2：1.2m；格构柱钢板缀件参数:宽260mm，厚10mm；格构柱截面宽度b1：0.45m；格构柱基础缀件材料类型：L125x10；3、基础参数桩中心距a：1.6m；桩直径d：0.8m；桩入土深度l：46m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；桩混凝土等级：C30；桩钢筋型号：HRB335；桩钢筋直径：22mm；钢平台宽度：2.3m；钢平台厚度：0.05m；钢平台的螺栓直径：36mm；钢平台的螺栓数目：12个；钢平台的螺栓性能等级：普通8.8级；4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别：D类密集建筑群，房屋较高；风荷载高度变化系数：0.93；主弦杆材料：角钢/方钢；主弦杆宽度c：250mm；非工作状态：所处城市：XXXX市，基本风压ω0：0.45 kN/m2；额定起重力矩Me：800kN·m；基础所受水平力P：30kN；塔吊倾覆力矩M：2069.42kN·m；工作状态：所处城市：XXXX市，基本风压ω0：0.45 kN/m2，额定起重力矩Me：800kN·m；基础所受水平力P：30kN；塔吊倾覆力矩M：2069.42kN·m；非工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算作用在基础上的垂直力：N=Gt=577.40=577.40kN；2、塔吊风荷载计算地处XXXX市，基本风压ω0=0.45 kN/m2；挡风系数计算：φ = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)挡风系数Φ=0.79；体型系数μs=1.90；查表得：荷载高度变化系数μz=0.93；高度z处的风振系数取：βz=1.0；所以风荷载设计值为：ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.90×0.93×0.45=0.56kN/m2；3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mω=ω×Φ×B×H×H×0.5=0.56×0.79×1.60×60.00×60.00×0.5=1267.92kN·m；总的最大弯矩值：Mmax=1.4×(Me+Mω+P×h)=1.4×(800.00+1267.92+30.00×0.05)=2069.42kN·m；4、塔吊水平力计算水平力：Vk=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×60.00×0.79+30.00=64.17kN；5、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力：Fk=577.40kN； Mkmax=2069.42kN·m； Vk=64.17kN；图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

1）、桩顶竖向力的计算Nik=(Fk+Gk)/n±Mxkxi/Σxj2式中：n－单桩个数，n=4； Fk－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值； Gk－桩基承台的自重标准值； Mxk－承台底面的弯矩标准值； xi－单桩相对承台中心轴的X方向距离； Nik－单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：Nkmax=Fk/4+(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=577.40/4+(2069.42×1.60×2-0.5)/(2×(1.60×2-0.5)2)=1058.91kN；最小压力：Nkmin=Fk/4-(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=577.40/4-(2069.42×1.60×2-0.5)/(2×(1.60×2-0.5)2)=-770.21kN；需要验算桩基础抗拔力2）、桩顶剪力的计算V0=1.2Vk/4=1.2×64.17/4=19.25kN；二、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×36.002×320/4=325.72kN；Nv=1.2Vk/n=1.2×64.17/16=4.81kN<325.72kN；螺栓抗剪强度满足要求。

2、螺栓抗拉验算 n1×Nt = Nmin其中：n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，n1=n/4； Nt－每一颗螺栓所受的力；Ntb=πde2ftb/4=3.14×32.252×400/4=326.69kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×770.21/4.00=231.06kN<326.69kN；螺栓抗拉强度满足要求3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算 ((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2≤ 1其中：Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力； Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((4.81/325.72)2+(231.06/326.69)2)0.5=0.71；螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求三、承台验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=64.17/12=5.35kN；Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×36.002×320/(4×1000)=325.72kN；螺栓抗剪强度满足要求2、螺栓抗拉验算 n1×Nt = Nmin其中：n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，即：n1=n/4； Nt－每一颗螺栓所受的力；Nt=Nmin/n1=770.21/3.00=256.74kN；Ntb=πde2ftb/4=3.14×32.252×400/(4×1000)=326.69kN；螺栓抗拉强度满足要求。

3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算 ((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2≤ 1其中：Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力； Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((5.35/325.72)2+(256.74/326.69)2)0.5=0.79；螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求四、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L125x10A =24.37cm2 i =3.85cm I =361.67cm4 z0 =3.45cm每个格构柱由4根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2] ×4=[361.67+24.37×(45.00/2-3.45)2]×4=36822.42cm4；An1=A×4=24.37×4=97.48cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=36822.42/(45.00/2-3.45)=1932.94cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(36822.42/97.48)0.5=19.44cm；2、格构柱平面内整体强度Nmax/An1=1270.70×103/(97.48×102)=130.35N/mm2

3、格构柱整体稳定性验算L0x1=lo=6.20m；λx1=L0x1×102/ix1=6.20×102/19.44=31.90；单肢缀板节间长度：a1=0.60m；λ1=L1/iv=60.00/2.48=24.19；λ0x1=(λx12+λ12)0.5=(31.902+24.192)0.5=40.04；查表：Φx=0.90；Nmax/(ΦxA)=1270.70×103/(0.90×97.48×102)=145.02N/mm2

3、格构柱基础整体稳定性验算L0x2=lo=6.20m；λx2=L0x2/ix2=6.20×102/60.70=10.21；An2=389.92cm2；Ady2=2×24.37=48.74cm2；λ0x2=(λx22+40×An2/Ady2)0.5=(10.212+40×389.92/48.74)0.5=20.60；查表：φx=0.97； NEX' = π2EAn2/1.1λ0x22NEX=169837.05N； 1.2N/(φxA) + 1.4βmxMx/(Wlx(1-1.2φxN/NEX)) ≤f1.2N/(φxA)+1.4βmxMx/(Wlx(1-1.2φxN/NEX))=-20.96N/mm2≤f=300N/mm2；格构式基础整体稳定性满足要求4、刚度验算λmax=λ0x2=20.60<[λ]=150 满足；单肢计算长度：l02=a2=120.00cm；单肢回转半径：ix1=19.44cm；单肢长细比：λ1=l02/ix1=120/19.44=6.17<0.7λmax=0.7×2。