QTZ63格构式塔吊基础专项方案( 含计算书)

桩钢筋直径：20mm； 桩钢筋型号：HRB335； 承台宽度L×L：3.5m×3.5m； 承台厚度h：1.2m； 承台混凝土等级为：C40； 承台钢筋等级：HRB335； 承台钢筋直径：22mm； 承台保护层厚度:25mm； 承台钢筋间距：150mm；

3.1.4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：0.73； 主弦杆材料：圆钢； 主弦杆宽度c：250mm； 非工作状态：

所处城市 湖南郴州， 最大允许风压ω0：0.8 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：552.37kN·m（非工作状态下，起重力矩不发生）； 工作状态：

所处城市 ：湖南郴州， 最大允许风压ω0：0.25 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：1089.49kN·m；

3.2非工作状态下荷载计算 3.2.1塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

承台自重：Gc=25×Bc×Bc×h×1.2=25×3.50×3.50×1.20×1.2=441.00kN 格构柱系统自重：Gz=4×20×1.2=96.00 kN

作用在基础桩上的垂直力：N=1.2×(Gt+Gc+Gz)=1.2×(737+441+96)=1528.80kN（全

高）

N=1.2×(Gt+Gc+Gz)=1.2×(510+441+96)=1256.4kN（初升40m，上拔力验算用） 2、塔吊风荷载计算（初升40m） 地处 郴州，最大允许风压ω0=0.8 kN/m2 挡风系数计算：

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φ = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb) 挡风系数Φ=0.87 体型系数μs=1.14

查表得：荷载高度变化系数μz=0.73 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=0.7×1.00×1.14×0.73×0.80=0.47kN/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=0.47×0.87×1.60×40.00×40.00×0.5=516.77kN·m 总的最大弯矩值：

Mmax=1.4×(Me+Mω+P×h)=1.4×(516.77+30.00×1.20)=552.37kN·m 4、塔吊水平力计算

水平力：V=1.2×(ω×B×H×Φ+P)=1.2×(0.80×1.60×40.00×0.87+30.00)=89.23kN 5、每根格构柱的受力计算

作用于格构柱顶面的重力作用：N=1.2×(Gt+Gc)=1.2×(737+441)=1413.6kN。

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Mmax=552.37kN·m

V=89.23kN

作用在基础桩上的垂直力：N=1528.80kN（全高） N=1256.4kN（初升40m，上拔力验算用） N=1256.4kN（初升40m，压力验算用）

作用在桩面弯矩Mmax=552.37+1.4×89.23×9.5（格构柱承台高度）=1739.13 kN·m 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（取下述工况中的大者）

1全高140m时的工况（加设扶墙件，弯矩及水平力可忽略）： ○

Ni=(F+G)/4=1335.22/4=333.80 kN

2初升40m，竖向压力验算 ○

Ni=(F+G)/4±Mxyi/Σyi2±Myxi/Σxi2； 式中：N－单桩个数，n=4；

F－作用于桩基承台顶面的竖向力设计值； G－桩基承台加上格构柱的自重； Mx,My－承台底面的弯矩设计值；

xi,yi－单桩相对承台中心轴的XY方向距离； Ni－单桩桩顶竖向力设计值； 设短边方向为x方向，长边方向为y方向。

确定最不利弯矩方向：设与x方向夹角为а，则单桩受力N=M×sinа/（2×2.2）+M×cosа/（2×2.2）；

N对а求导，则得出N’=M×cosа/（2×2.2）- M×sinа/（2×2.2），当N’=0时可以得出其极值，则可得tgа=2.2/2.2时出现最不利工况。即sinа=0.7071，cosа=0.7071。

则有：Mx= Mmax×cosа=1739.13×0.7071=1229.74kN·m ，My= Mmax×sinа=1739.13×0.7071=1229.74 kN·m经计算得到单桩桩顶竖向力设计值

最大压力：Nmax=1256.4/4+(1229.74×2.5)/(2×2.52)×2=799.33kN 最小压力：Nmi=1256.4/4-(1229.74×2.5)/(2×2.52)×2=-177.8kN 需要验算桩基础抗拔力。

3桩顶剪力的计算 ○

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V0=V/4=89.23/4=22.31kN

（2）、格构柱顶竖向力的计算（取下述工况中的大者）

格构柱受力明显小于桩顶，按照桩顶受力数据进行计算。

3.2.2塔吊与承台连接的螺栓验算

按照塔吊说明书要求设置，不再计算。

3.2.3承台验算（下述验算荷载取数均大于设计值）

1、承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008 ）的第5.9.1条。 Mx1 = ∑Niyi My1 = ∑Nixi

其中 Mx1,My1－计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi－单桩相对承台中心轴的XY方向距离取 (a-B)/2=(2.50-1.60)/2=0.4500m；（取最不利值）

Ni1－单桩桩顶竖向力设计值去除单根格构柱重量荷载； （Mx1，My1）max=2×0.45×（1352.74-20）=1199.47kN·m。 2、承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 As = M/(γsh0fy) αs = M/(α1fcbh02) δ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-δ/2

式中：αl－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,期间按线性内插法得1.00 ；

fc－混凝土抗压强度设计值查表得19.10N/mm2； ho－承台的计算高度ho=1200.00-25.00=1175.00mm； fy－钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；

经过计算得：αs=935.62×106/(1.000×19.100×4.500×103×(1175.000)2)=0.0105； ξ=1-(1-2×0.0105)0.5=0.0106；

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