塔式起重机基础设计.

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1、塔式起重机基础设计 一、基础受力分析 二、参数信息 塔吊型号:QTZ60 自重(包括压重)F1=833.00kN，最大起重荷载 F2=60.00kN， 塔吊倾覆力距Mk=787.50kN.m，塔吊起重高度 H=50.00m，塔身宽度B=1.80m， 混凝土强度等级:C35，基础埋深D=0.00m， 基础最小厚度h=1.20m， 基础最小宽度L=5.00m， 三、塔吊基础承载力计算 依据建筑地基基础设计规范(GB50007- 2002)第5.2条承载力计算。 当不考虑附着时的基础设计值计算公式： V塔吊作用于基础的竖向力设计值，它包括 塔吊自重，压重和最大起重荷载。 V=1.2F1+1.4F2

2、=1.2833+1.460=1083.6(KN) 三、塔吊基础承载力计算 G基础自重与基础上面的土的自重， G=1.2(25.0LLh+20.0LLD) =1.2(25.0551.2+20.0550) = 900.00(kN) L基础底面的宽度，取L=5.00m W础底面的抵抗矩， W=LLL/6=555/6=20.83(m3) M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起 重力距，M=1.4Mk =1.4787.50=1102.50(kN.m) 三、塔吊基础承载力计算 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑偏心距较 大时的基础设计 值计算公式： 三、塔吊基础承载力计算 当考虑附着时的基础设计

3、值计算公式： 当考虑偏心距较 大时的基础设计 值计算公式： 1.请大家根据图 示关系，推导一 下这个公式。 2.为什么要是 eb/6才用这个 公式、这个图示 ？ 三、塔吊基础承载力计算 a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m) ，按下式计算： 三、塔吊基础承载力计算 经过计算得到: 无附着的最大压力设计值 无附着的最小压力设计值 三、塔吊基础承载力计算 有附着的压力设计值 偏心距较大时压力设计值 有无问题？ 四、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范 GB 50007-2002第5.2.3条。 计算公式如下: fak地基承载力特征值，取250.00kN/m2；

4、 b基础宽度地基承载力修正系数，见表5.2.4，取0.00； d基础埋深地基承载力修正系数，见表5.2.4，本工程地 基承载力特征值是采用深层平板实验取得的，故取0.00； 基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3； m基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b基础底面宽度，取5.00m； d基础埋深度,取0.00m。 四、地基基础承载力验算 解得地基承载力设计值 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=200.00kPa pkfa (5.2.1-1) fa=200.00kPapmax=132.27kPa，满足要求！ pkmax1.2fa (5.2.1-2) pkmax =136.3

5、3kPa b/6）的 基础设计值计算公式. （1）推导当eb/6时， 基础设计值计算计算 公式 （2）上述推导出的公式 ，为什么是在eb/6情 况下成立？若eb/6时 ，上述公式是否也成 立？试加以证明。 2. P44第2、4、5题 塔式起重机基础设计础设计 （四桩基础） 塔吊四桩基础的设计计算 最常用的塔吊基础是采用四桩基础，塔吊桩基础 的设计的内容包括： （1）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 （2）矩形承台弯矩的计算 （3）矩形承台截面主筋的计算 （4）矩形承台截面抗剪切计算 （5）桩承载力验算和桩竖身极限承载力验算及桩 长计算。 塔机型号 QTZ63 （ 5510） 塔机独立状态的最

6、大起吊高 度H0(m) 32 塔机独立状态的计算高度 H(m) 40 塔身桁架结构方钢管 塔身桁架结构宽度B(m)1.6 一、塔机参数 一、塔机参数 塔身自重G0(kN)251 起重臂自重G1(kN)37.4 起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22 小车和吊钩自重G2(kN)3.8 最大起重荷载Qmax(kN)60 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离 RQmax(m) 11.5 最小起重荷载Qmin(kN)10 最大吊物幅度RQmin(m)55 最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5，1055690 平衡臂自重G3(kN)19.8 平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3 平衡块自

7、重G4(kN)138 平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 一、参数信息 塔吊型号: QTZ63 （5510） 塔身宽度B=1.6m ，基础埋深D=0.00m ；桩直径d=0.40m,桩间 距La=3.70m,桩身混凝土强度C25，承台厚度 h=1.20m 混凝土强度:C35,钢筋级别:级,承台箍筋间距 S=200mm,承台长度或宽度L =4.50m, 保护层 厚度:50mm； 二、风荷载计算 k风荷载标准值(kN/m2)； z高度z 处的风振系数； s风载体形系数； z风压高度系数；按现行国家标准建筑结构 荷载规范（GB50009-2001的规定采用） 0基本风压；按现行国家标准建筑

8、结构荷载 规范（GB50009-2001的规定采用）； 1.基本风压 查建筑结构荷载规范（GB50009-2001）基本 风压附录D5，施工场地位于温州茶山高教园区： 10年一遇的基本风压w0=0.35kN/m2； 50年一遇的 基本风压w0=0.6kN/m2； 100年一遇的基本风压 w0=0.7kN/m2；取50年一遇基本风压计算。 0=0.35（kN/m2） 离地面或海 平面高度 （m） 地面粗糙度类别 ABCD 5 10 15 20 30 40 50 60 117 138 152 163 180 192 203 212 100 100 114 125 142 156 161 177 0

9、74 074 074 084 100 113 125 135 062 062 062 062 062 073 084 093 表7.2.1 风压高度变化系数z z =1.61 2.风压高度变化系数z 2.风压高度变化系数z 地面粗糙度可分为A、B、C、D四类： A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 ； B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀 疏的乡镇和城市郊区； C类指有密集建筑群的城市市区； D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 3.高度z 处的风振系数z 脉动增大系数； 脉动影响系数； z 振型系数，查表F1.1， z =1； z 风压高度变化系数。 T1=(0.0070.0

10、13)H 钢结构可取高值，钢筋混凝土结构可取低值。 本例取T1=0.013*50=0.65（S）， 0T12=0.35*0.652=0.15(KNs2/m2)，=1.96 =0.87 z=1 z 3. 高度z 处的风振系数z 脉动增大系数； 脉动影响系数； z 振型系数，查表F1.1， z =1； z 风压高度变化系数。 4. 风载体形系数s 查建筑结构荷载规范（GB80009-2001）中 的表7.3.1中第34项中的“塔架”风向情形，挡风 系数=0.35，得s=2.1。 s=2.1 5. 风荷载标准值计算 二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 荷载效应标准组合： 1.作用于桩基承台顶面的

11、竖向力： 塔机自重：F1 F1=G0+G1+G2+G3+G4 =251+37.4+3.8+19.8+138=450（KN） 起吊重量：F2=60（KN） V= F1 +F2=450+60=510（kN） 2.承台自重和上面覆土自重 G=25.0LLh+20.0LLD =(25.04.54.51.2+20.04.54.50) = 607.5(kN) 二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 3. 塔吊的倾覆力矩： M=G1*RG1+G2*RG2-G3*RG3-G4*RG4+G1*RG1 +0.9（Qmin*RQmin+c*Fh*H0/2） =37.4*22+3.8*11.5-19.8*6.3-13

12、8*11.8 +0.9*（60*11.5+54.656*40/2） =718.168（KN.m） 二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 荷载效应基本组合： 1.作用于桩基承台顶面的竖向力： 塔机自重：F1 F1=G0+G1+G2+G3+G4 =251+37.4+3.8+19.8+138=450（KN） 起吊重量：F2=60（KN） V= 1.2*F1 +1.4*F2=1.2*450+1.4*60=624（kN） 2.承台自重和上面覆土自重 G=1.2*（25.0LLh+20.0LLD ） =1.2*(25.04.54.51.2+20.04.54.50) =729(kN) 二、塔吊基础承台顶面

13、的竖向力与弯矩计算 3. 塔吊的倾覆力矩： M=1.2*（G1*RG1+G2*RG2-G3*RG3-G4*RG4+G1*RG1) +1.4*0.9*（ Qmin*RQmin+c*Fh*H0/2） =1.2*(37.4*22+3.8*11.5-19.8*6.3-138*11.8) +1.4*0.9*（60*11.5+54.656*40/2 ） =1182.763（KN.m） 三、矩形承台弯矩的计算 三、矩形承台弯矩的计算 1. 桩顶竖向力的计算(GB 50007-2002第8.5.3条) n单桩个数，n=4； V作用于桩基承台顶面的竖向力设计值； G桩基承台的自重标准值； Mx，My承台底面的弯

14、矩设计值(kN.m)； xi，yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m) ， xi=yi =1.85m； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)。 三、矩形承台弯矩的计算 按荷载效应标准组合计算Ni 按荷载效应基本组合计算Ni 三、矩形承台弯矩的计算 2. 矩形承台弯矩的计算(GB 50007-2002第8.5.16条 ) Mx,My计算截面处X、Y方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)， 三、矩形承台弯矩的计算 经过计算得到弯矩设计值： 四、矩形承台承台主筋计算 1. 配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)中7.2条。