慈溪城南區塊綜合改造E05地塊安置房工程A標段（標） 格構式塔吊基礎計算書QTZ80塔吊格構式基礎計算書慈溪城南區塊綜合改造E-05地塊安置房工程A標段（標）工程；工程建設地點：慈溪市、南三環路、烏山路；結構類型框剪；地下一層，1#、2#、4#樓地上11層；3#、5#樓地上15層；建筑高度：36.55m（11層）、47.45m（15層）；標準層層高：3m ；總建筑面積：40806平方米；總工期：635天。本工程由慈溪城南建設投資有限公司投資建設，浙江綠城東方建筑設計有限公司設計，慈溪市建設工程監理咨詢有限公司監理，長業建設集團有限公司組織施工；由王世華擔任項目經理，魏敏擔任技術負責人。本計算書主要依據本工程地質勘察報告，QTZ80塔吊使用說明書、鋼結構設計規范（GB500172003）、鋼結構設計手冊（第三版）、建筑結構靜力計算手冊（第二版）、結構荷載規范（GB50092001）、混凝土結構設計規范（GB50010-2002）、建筑樁基技術規范（JGJ942008）、建筑地基基礎設計規范（GB500072002）等編制。基本參數1、塔吊基本參數塔吊型號：QZT80； 標準節長度b：3m；塔吊自重Gt：550kN； 塔吊地腳螺栓性能等級：普通8.8級；最大起重荷載Q：60kN； 塔吊地腳螺栓的直徑d：30mm；塔吊起升高度H：60m； 塔吊地腳螺栓數目n：12個；塔身寬度B: 1.6m； 2、格構柱基本參數格構柱計算長度lo：7m； 格構柱綴件類型：綴板；格構柱綴件節間長度a1：0.5m； 格構柱分肢材料類型：L110x10；格構柱基礎綴件節間長度a2：1.5m； 格構柱鋼板綴件參數:寬200mm，厚10mm；格構柱截面寬度b1：0.3m； 格構柱基礎綴件材料類型：L56x5；3、基礎參數樁中心距a：1.65m； 樁直徑d：0.8m；樁入土深度l：28m； 樁型與工藝：泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁；樁混凝土等級：C30； 樁鋼筋型號：HRB335；樁鋼筋直徑：818mm； 螺旋箍8200，121500內箍 鋼平臺寬度：2.5m； 鋼平臺厚度：0.04m；鋼平臺的螺栓直徑：30mm； 鋼平臺的螺栓數目：12個；鋼平臺的螺栓性能等級：普通8.8級； 4、塔吊計算狀態參數地面粗糙類別：A類 近海或湖岸區； 風荷載高度變化系數：0.5；主弦桿材料：角鋼/方鋼； 主弦桿寬度c：250mm；工作狀態：所處城市：浙江慈溪市， 基本風壓0：0.45 kN/m2，額定起重力矩Me：600kNm； 基礎所受水平力P：30kN；塔吊傾覆力矩M：1282.88kNm 非工作狀態的傾覆力矩939.3KN/m不作計算工作狀態下荷載計算一、塔吊受力計算1、塔吊豎向力計算作用在基礎上的垂直力：N=Gt+Q=550.00+60.00=610.00kN；2、塔吊風荷載計算地處 浙江慈溪市，基本風壓0=0.45 kN/m2；擋風系數計算： = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)擋風系數=0.79；體型系數s=1.90；查表得：荷載高度變化系數z=0.50；高度z處的風振系數取：z=1.0；所以風荷載設計值為：=0.7zsz0=0.71.001.900.500.45=0.30kN/m2；3、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算：M=BHH0.5=0.300.791.6060.0060.000.5=681.68kNm；總的最大彎矩值：Mmax=1.4(Me+M+Ph)=1.4(600.00+681.68+30.000.04)=1282.88kNm；4、塔吊水平力計算水平力：Vk=BH+P=0.451.6060.000.79+30.00=64.17kN5、每根格構柱的受力計算 作用于承臺頂面的作用力：Fk=610.00kN； Mkmax=1282.88kNm； Vk=64.17kN；圖中x軸的方向是隨時變化的，計算時應按照傾覆力矩Mmax最不利方向進行驗算。（1）、樁頂豎向力的計算Nik=(F+G)/nMyyi/yj2；式中：n單樁個數，n=4； F作用于樁基承臺頂面的豎向力標準值； G樁基承臺的自重標準值； My承臺底面的彎矩標準值； yj單樁相對承臺中心軸的Y方向距離； Nik單樁樁頂豎向力標準值；經計算得到單樁樁頂豎向力標準值最大壓力：Nkmax=Fk/4+(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=610.00/4+(1282.881.652-0.5)/(2(1.652-0.5)2)=702.28kN；最小壓力：Nkmin=Fk/4-(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=610.00/4-(1282.881.652-0.5)/(2(1.652-0.5)2)=-397.28kN；需要驗算樁基礎抗拔力。（2）、樁頂剪力的計算V0=1.2V/4=1.264.17/4=19.25kN；二、塔吊與承臺連接的螺栓驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力：Nvb=nvd2fvb/4=13.1430.002320/4=226.19kN；Nv=1.2Vk/n=1.264.17/12=6.42kN226.19kN；螺栓抗剪強度滿足要求。2、螺栓抗拉驗算 n1Nt = Nmin其中：n1塔吊每一個角上螺栓的數量，n1=n/4； Nt每一顆螺栓所受的力；Ntb=de2ftb/4=3.1426.722400/4=224.23kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2397.28/3.00=158.91kN224.23kN；螺栓抗拉強度滿足要求。3、螺栓同時受到剪力以及拉力時的驗算 (Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、Nt 一個普通螺栓所承受的剪力和拉力； Nvb、Ntb、Ncb 一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設計值；(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=(6.42/226.19)2+(158.91/224.23)2)0.5=0.71；螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。三、承臺驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=64.17/12=5.35kN；Nvb=nvd2fvb/4=13.1430.002320/(41000)=226.19kN；螺栓抗剪強度滿足要求。2、螺栓抗拉驗算 n1Nt = Nmin其中：n1塔吊每一個角上螺栓的數量，即：n1=n/4； Nt每一顆螺栓所受的力；Nt=Nmin/n1=397.28/3.00=132.43kN；Ntb=de2ftb/4=3.1426.722400/(41000)=224.23kN；螺栓抗拉強度滿足要求。3、螺栓同時受到剪力以及拉力時的驗算 (Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、Nt 一個普通螺栓所承受的剪力和拉力； Nvb、Ntb、Ncb 一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設計值；(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=(5.35/226.19)2+(132.43/224.23)2)0.5=0.59；螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。四、單肢格構柱截面驗算1、格構柱力學參數L110x10A =21.26cm2 i =3.38cm I =242.19cm4 z0 =3.09cm每個格構柱由4根角鋼L110x10組成，格構柱力學參數如下：Ix1=I+A（b1/2z0）2 4=242.19+21.26(30.00/2-3.09)24=13031.52cm4；An1=A4=21.264=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、格構柱平面內整體強度Nmax/An1=842.73103/(85.04102)=99.10N/mm2f=300N/mm2；格構柱平面內整體強度滿足要求 。3、格構柱整體穩定性驗算L0x1=lo=7.00m；x1=L0x1102/ix1=7.00102/12.38=56.55；單肢綴板節間長度：a1=0.50m；1=L1/iv=50.00/2.17=23.04；0x1=(x12+12)0.5=(56.552+23.042)0.5=61.06；查表：x=0.80；Nmax/(xA)=842.73103/(0.8085.04102)=123.61N/mm2f=300N/mm2；格構柱整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x1=61.06=150 滿足；單肢計算長度：l01=a1=50.00cm；單肢回轉半徑：i1=3.38cm；單肢長細比：1=lo1/i1=50/3.38=14.790.7max=0.761.06=42.74；因截面無削弱，不必驗算截面強度。分肢穩定滿足要求。五、整體格構柱基礎驗算1、格構柱基礎力學參數單肢格構柱力學參數：Ix1=13031.52cm4 An1=85.04cm2W1=1094.17cm3 ix1=12.38cm格構柱基礎是由四個單肢的格構柱組成的，整個基礎的力學參數：Ix2=Ix1+An1(b2102/2-b1102/2)24=13031.52+85.04(1.65102/2-0.30102/2)24=1601980.09cm4；An2=An14=85.044=340.16cm2；W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=1601980.09/(1.65102/2-0.30102/2)=23733.04cm3；ix2=(Ix2/An2)0.5=(1601980.09/340.16)0.5=68.63cm；2、格構柱基礎平面內整體強度1.2N/An+1.4Mx/(xW)=732.00103/(340.16102)+1796.03106/(1.023733.04103)=97.20N/mm2f=300N/mm2格構式基礎平面內穩定滿足要求。3、格構柱基礎整體穩定性驗算L0x2=lo=7.00m；x2=L0x2/ix2=7.00102/68.63=10.20；An2=340.16cm2；Ady2=25.42=10.84cm2；0x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(10.202+40340.16/10.84)0.5=36.87；查表：x=0.91； NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=46255.01N； 1.2N/(xA) + 1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX) f1.2N/(xA)+1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX)=17.99N/mm2f=300N/mm2；格構式基礎整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x2=36.87=150 滿足；單肢計算長度：l02=a2=150.00cm；單肢回轉半徑：ix1=12.38cm；單肢長細比：1=l02/ix1=150/12.38=12.12 397.278kN；Tuk/2+Gp=700.223/2+351.858=701.97kN 397.278kN；樁抗拔滿足要求。八、樁配筋計算1、樁構造配筋計算按照構造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋！3、樁受拉鋼筋計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7.4條正截面受拉承載力計算。 N fyAs式中：N軸向拉力設計值，N=397277.67N； fy鋼筋強度抗壓強度設計值，fy=300N/mm2； As縱向普通鋼筋的全部截面積。As=N/fy=397277.67/300=1324.26mm2建議配筋值：HRB335鋼筋，818。實際配筋值30048 mm2。符合要求。依據建筑樁基設計規范(JGJ94-2008)，箍筋采用螺旋式，直徑不應小于6mm，間距宜為200300mm；實際使用8200符合設計要求，受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時，樁頂以下5d范圍內箍筋應加密；間距不應大于100mm；當樁身位于液化土層范圍內時箍筋應加密；當考慮箍筋受力作用時，箍筋配置應符合現行國家標準混凝土結構設計規范GB50010的有關規定；當鋼筋籠長度超過4m時，應每隔2m設一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。九、格構柱施工要求（工程經驗）1、格構柱錨入樁基中的長度不小于2000mm，并需增加箍筋和主筋數量，確保焊接質量樁混凝土等級不小于C30；2、吊（插）入樁孔時，應控制鋼構柱的垂直與水平二個方向的偏位。特別需防止澆搗混凝土后鋼構柱的偏位，施工方案中必須有防偏位措施（采用模具等定位方法）。3、鋼構柱應在工廠制作，成品后運往工地。現場焊接水平桿與斜撐桿（柱間支撐