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1、*跨海大桥工程 里程范围（K0+115.524K1+605.824） *跨海大桥主墩塔吊基础计算书 *有限公司 二一七年三月 *跨海大桥工程 里程范围（K0+115.524K1+605.824） *跨海大桥主墩塔吊基础计算书 编制： 复核： 审批： *有限公司 二一七年三月 *跨海大桥主墩塔吊基础计算书 一、工程概况 *跨海大桥主桥 18#墩为满足桩基及承台施工吊装作业，在承台 倒角侧布置 一台 QTZ315 塔吊，塔吊基础采用钢管桩及钢筋砼承台结 构，钢管桩设计为 D96cm 直 径及 10mm 壁厚，预计打入河床以下 24m，钢管桩顶设置一个 5.15.11.6m 的钢筋 砼承台， 承台施
2、工过 程中预埋塔吊底座螺栓， 与塔吊底节连成整体。 塔吊安装参数如下： 墩号型号臂长(米) 安装高度 (米) 附 墙 备 注 18#墩JL70347030米无 参照 TC703516 独立固定塔式起重机使用说明书： 塔吊型号: TC7035 塔机自重标准 值:Fk1=1128.00kN 起重荷载标准 值:Fqk=160.00kN 塔吊最大起重力 矩:M=3150.00kN.m 塔吊计算高 度: H=30m 塔身宽度: B=2.19m 非工作状态下塔身弯 矩:M1=5899kN.m 钢管桩型号: 96cm壁厚10mm 桩间距： 3.5m 入土深度：24.00m 承台尺 寸: 5.15.11.6m
3、 混凝土等级: C30 钢 筋级别: HRB335 塔吊布置示意图如下： 3 二、塔吊载荷计算 1、自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值：Fk1=1128kN 2) 基础以自重标准值：Gk=5.15.11.625=1040.4kN 3) 起重荷载标准值：Fqk=160kN 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) =0.81.481.951.540.2=0.71kN/m2 =1.20.710.352.19=0.65kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.6530=19.5
4、kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.519.530.00=292.5kN.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/m2) =0.81.511.951.540.35=1.27kN/m2 =1.21.270.352.19=1.17kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=1.1730.00=35.1kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.535.130.00=526.5kN.m 3. 塔机的倾覆力矩 4 工作状态下，标准组合
5、的倾覆力矩标准值 Mk=5899+292.5-0.93150=3356.5kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标 准值 Mk=5899+526.5=6425.5kN.m 3、钢管桩竖向力计算 非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n= (1128+1040.00)/4=542.00kN Qkmax= (Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(1128+1040)/4+ (6425.5+35.11.60)/4.95=1851.4kN Qkmin=(Fk+Gk- Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(1128+1040)/4- (6425.5+35.11.60)/4.95=-767
6、.4kN 工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1128+1040.00+160)/4=582.00kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(1128+1040+160)/4+ (3356.5+19.51.60)/4.95=1266.4kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk- Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(1128+1040+160)/4-(3356.5+19.51.60)/4.95=-102.4kN 4、承台受弯计算 1）荷载计算 不计承台自重，第i桩的竖 向力反力设计值： 工作状态下： 最大压力 Ni= (Fk+Fqk)/n+ (Mk
7、+Fvkh)/L = (1128+160)/4+ (3356.5+19.51.60)/4.95 =1006.4kN 最大拔力 Ni= (Fk+Fqk)/n- (Mk+Fvkh)/L = (1128+160)/4- (3356.5+19.51.60)/4.95 =-362.4kN 非工作状态下： 最大压力 Ni=Fk/n+ (Mk+Fvkh)/L 5 =1128/4+(6425.5+35.11.60)/4.95=1591.4kN 最大拔力 Ni=Fk/n- (Mk+Fvkh)/L =1128/4- (6425.5+35.11.60)/4.95=-1027.4kN 2）弯矩的计算依据塔式起重机混凝
8、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，第i桩 的竖向反力设计值(kN)。 由于非工作状态下，承台最大正弯矩： Mx=My=1.751591.40.91=2534.3kN.m 承台最大负弯矩: Mx=My=1.75-1027.40.91=-1636.1kN.m 3）配筋计算 根据混凝土结构设计规程GB50010-2002第7.2.1条 式中 M承台弯矩，计算时乘1.35系数 1系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级 为C80时， 1取
9、为0.94,期间按线性内插法确定； Fc混凝土抗压强度设计值C30=14.3 mm2； 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: s=2534.31.35106/(1.014.3510016002)=0.0183 =1-(1-20.0183)0.5=0.0185 s=1-0.0185/2=0.9908 As=2534.31.35106/(0.99081600.0300.0)=7193.9mm 顶部配筋计算: 6 s=1636.11.35106/(1.014.3510016002)=0.0118 =1-(1-20.0118)0.5=0.0119 s
10、=1-0.0119/2=0.9941 As=1636.11.35106/(0.99411600.0300.0)=4628.8mm 经过计算承台底部与顶部配34根25钢筋已足够满足抗 弯要求! 5、承台剪切计 算 最大剪力设 计值： Vmax=1591.4kN 依据混凝土结构设计规 范(GB50010-2002)的第7.5.7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 计算截面的剪跨比, 1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值， ft=1.570N/mm2； b承台的计算宽度， b=5100mm； h0承台计算截面处的计算高 度，h0=1600mm； fy钢筋受拉
11、强度设计 值，fy=300N/mm2； S箍筋的间距， S=150mm。 经过计算承台已满足抗剪要求， 只需构造配箍筋! = 6、钢管桩承载力验算 钢管桩采用 D96cm 壁厚 10mm 钢板卷制，打入河床以下深度要求 24m，河床以上 自由高度 6m。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=1851.4kN，最大拨拉力设计值 N=767.4。 1）强度检算： A=29845mm2 N =1851.4KN max= N/A=1851.4103/29845mm2=62.03MPa= 767.4 满足要求! D96cm 钢管桩采用 90t 及 240t 振动锤打设到位，打入深度 35#墩 入土24m、36#墩 入土18m，其竖向承载力满足钢管桩最大受压力 及抗拨力要求。在四根钢管桩对角线 中心位置再加设一根 D82cm 钢 管桩，将五根钢管桩采用32 槽钢剪刀撑连成整体，并在 钢管桩中灌 砂石及项部 1 米位置与承台一同浇筑砼， 各钢管桩与钢平台钢管桩横 向联系， 以提高塔吊基础的整体刚度。 根据以上验算结果，塔吊安装在 30m 独立高度及最大起重力矩 3150kn.m 的受力情 况下，其基础设计能够满足要求。 9
