慈溪城南区块综合改造E—05地块安置房工程A标段（Ⅳ标） 格构式塔吊基础计算书QTZ80塔吊格构式基础计算书慈溪城南区块综合改造E-05地块安置房工程A标段（Ⅳ标）工程；工程建设地点：慈溪市、南三环路、乌山路；结构类型框剪；地下一层，1#、2#、4#楼地上11层；3#、5#楼地上15层；建筑高度：36.55m（11层）、47.45m（15层）；标准层层高：3m ；总建筑面积：40806平方米；总工期：635天本工程由慈溪城南建设投资有限公司投资建设，浙江绿城东方建筑设计有限公司设计，慈溪市建设工程监理咨询有限公司监理，长业建设集团有限公司组织施工；由王世华担任项目经理，魏敏担任技术负责人本计算书主要依据本工程地质勘察报告，QTZ80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； 标准节长度b：3m；塔吊自重Gt：550kN； 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：30mm；塔吊起升高度H：60m； 塔吊地脚螺栓数目n：12个；塔身宽度B: 1.6m； 2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo：7m； 格构柱缀件类型：缀板；格构柱缀件节间长度a1：0.5m； 格构柱分肢材料类型：L110x10；格构柱基础缀件节间长度a2：1.5m； 格构柱钢板缀件参数:宽200mm，厚10mm；格构柱截面宽度b1：0.3m； 格构柱基础缀件材料类型：L56x5；3、基础参数桩中心距a：1.65m； 桩直径d：0.8m；桩入土深度l：28m； 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：8Φ18mm； 螺旋箍ф8@200，Φ12@1500内箍 钢平台宽度：2.5m； 钢平台厚度：0.04m；钢平台的螺栓直径：30mm； 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：A类 近海或湖岸区； 风荷载高度变化系数：0.5；主弦杆材料：角钢/方钢； 主弦杆宽度c：250mm；工作状态：所处城市：浙江慈溪市， 基本风压ω0：0.45 kN/m2，额定起重力矩Me：600kN·m； 基础所受水平力P：30kN；塔吊倾覆力矩M：1282.88kN·m 非工作状态的倾覆力矩939.3KN/m不作计算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+Q=550.00+60.00=610.00kN；2、塔吊风荷载计算地处 浙江慈溪市，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=0.50；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=0.7×1.00×1.90×0.50×0.45=0.30kN/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=0.30×0.79×1.60×60.00×60.00×0.5=681.68kN·m；总的最大弯矩值：Mmax=1.4×(Me+Mω+P×h)=1.4×(600.00+681.68+30.00×0.04)=1282.88kN·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=64.17kN5、每根格构柱的受力计算 作用于承台顶面的作用力：Fk=610.00kN； Mkmax=1282.88kN·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=(F+G)/n±Myyi/Σyj2；式中：n－单桩个数，n=4； F－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值； G－桩基承台的自重标准值； My－承台底面的弯矩标准值； yj－单桩相对承台中心轴的Y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)=610.00/4+(1282.88×1.65×2-0.5)/(2×(1.65×2-0.5)2)=702.28kN；最小压力：Nkmin=Fk/4-(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=610.00/4-(1282.88×1.65×2-0.5)/(2×(1.65×2-0.5)2)=-397.28kN；需要验算桩基础抗拔力2）、桩顶剪力的计算V0=1.2V/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=1×3.14×30.002×320/4=226.19kN；Nv=1.2Vk/n=1.2×64.17/12=6.42kN<226.19kN；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=3.14×26.722×400/4=224.23kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×397.28/3.00=158.91kN<224.23kN；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=((6.42/226.19)2+(158.91/224.23)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=1×3.14×30.002×320/(4×1000)=226.19kN；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=397.28/3.00=132.43kN；Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×400/(4×1000)=224.23kN；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=((5.35/226.19)2+(132.43/224.23)2)0.5=0.59；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L110x10A =21.26cm2 i =3.38cm I =242.19cm4 z0 =3.09cm每个格构柱由4根角钢L110x10组成，格构柱力学参数如下：Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2] ×4=[242.19+21.26×(30.00/2-3.09)2]×4=13031.52cm4；An1=A×4=21.26×4=85.04cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=13031.52/(30.00/2-3.09)=1094.17cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(13031.52/85.04)0.5=12.38cm；2、格构柱平面内整体强度Nmax/An1=842.73×103/(85.04×102)=99.10N/mm2
3、格构柱整体稳定性验算L0x1=lo=7.00m；λx1=L0x1×102/ix1=7.00×102/12.38=56.55；单肢缀板节间长度：a1=0.50m；λ1=L1/iv=50.00/2.17=23.04；λ0x1=(λx12+λ12)0.5=(56.552+23.042)0.5=61.06；查表：Φx=0.80；Nmax/(ΦxA)=842.73×103/(0.80×85.04×102)=123.61N/mm2