塔式起重机基础的设计ppt课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,塔式起重机基础设计,塔式起重机基础设计,1,一、基础受力分析,一、基础受力分析,二、参数信息,塔吊型号,:QTZ60,自重,(,包括压重,)F,1,=833.00kN,，最大起重荷载,F,2,=60.00kN,，,塔吊倾覆力距,M,k,=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,，,二、参数信息塔吊型号:QTZ60,三、塔吊基础承载力计算,依据,建筑地基基础设计规范,(GB50007-2019),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=1.2F,1,+1.4F,2,=,1.2833+1.460=1083.6(KN),三、塔吊基础承载力计算 依据建筑地基基础设计规范(GB5,三、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(m,3,),M,倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，,M=1.4M,k,=1.4787.50=1102.50(kN.m),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,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当考虑附着时的基础设计值计算公式：1,三、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 a合力作用点至基础底面最大压力边,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 经过计算得到:,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？,三、塔吊基础承载力计算有附着的压力设计值 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 50007-2019,第,5.2.3,条。 计算公式如下,:,f,ak,地基承载力特征值，取,250.00kN/m,2,；,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/m,3,；,m,基础底面以上土的重度，取,20.00kN/m,3,；,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地基基础承载力特征值计算依据建筑地基,塔式起重机基础的设计ppt课件,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,:,f,a,=200.00kPa,p,k,f,a,(5.2.1-1),f,a,=200.00kPa,p,max,=132.27kPa,，满足要求！,p,kmax,1.2f,a,(5.2.1-2),p,kmax,=136.33kPa 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）的基础设计值计,塔式起重机基础设计,（四桩基础）,塔式起重机基础设计（四桩基础）,30,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,塔机型号,QTZ63,（,5510,）,塔机独立状态的最大起吊高度,H,0,(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,塔机型号QTZ63 （5510）塔机独立状态的最大起吊高度H,塔式起重机基础的设计ppt课件,一、塔机参数,塔身自重,G,0,(kN),251,起重臂自重,G,1,(kN),37.4,起重臂重心至塔身中心距离,R,G1,(m),22,小车和吊钩自重,G,2,(kN),3.8,最大起重荷载,Q,max,(kN),60,最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离,R,Qmax,(m),11.5,最小起重荷载,Q,min,(kN),10,最大吊物幅度,R,Qmin,(m),55,最大起重力矩,M,2,(kNm),Max6011.5,，,1055,690,平衡臂自重,G,3,(kN),19.8,平衡臂重心至塔身中心距离,R,G3,(m),6.3,平衡块自重,G,4,(kN),138,平衡块重心至塔身中心距离,R,G4,(m),11.8,一、塔机参数塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN),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,L,a,=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,；,一、参数信息塔吊型号: QTZ63 （5510） 塔身宽度B,二、风荷载计算,k,风荷载标准值,(kN/m,2,),；,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,（,GB50009-2019,的规定采用）,0,基本风压；按现行国家标准,建筑结构荷载规范,（,GB50009-2019,的规定采用）；,二、风荷载计算,1.基本风压,查,建筑结构荷载规范,（,GB50009-2019,）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,w,0,=0.35kN/m,2,；,50,年一遇的基本风压,w,0,=0.6kN/m,2,；,100,年一遇的基本风压,w,0,=0.7kN/m,2,；取,50,年一遇基本风压计算。,0,=0.35,（,kN/m,2,）,1.基本风压查建筑结构荷载规范（GB50009-2019,离地面或海,平面高度,（,m,）,地面粗糙度类别,A,B,C,D,5,10,15,20,30,40,50,60,1,17,1,38,1,52,1,63,1,80,1,92,2,03,2,12,1,00,1,00,1,14,1,25,1,42,1,56,1,61,1,77,0,74,0,74,0,74,0,84,1,00,1,13,1,25,1,35,0,62,0,62,0,62,0,62,0,62,0,73,0,84,0,93,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,离地面或海地面粗糙度类别ABCD51171000740,2.,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。,2.风压高度变化系数z地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：,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。,3.高度z 处的风振系数z 脉动增大系数；,T,1,=(0.007,0.013),H,钢结构可取高值，钢筋混凝土结构可取低值。,本例取,T,1,=0.013*50=0.65,（,S,），,0,T,1,2,=0.35*0.65,2,=0.15(KNs,2,/m,2,),，,=1.96,T1=(0.0070.013)H,=0.87,=0.87,z,=1,z,z=1z,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。,3. 高度z 处的风振系数z 脉动增大系数；,4.,风载体形系数,s,查,建筑结构荷载规范,（,GB80009-2019,）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,。,4. 风载体形系数s查建筑结构荷载规范（GB80009,s,=2.1,s=2.1,5. 风荷载标准值计算,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竖向力：,塔机自重：,F,1,F,1,=G,0,+G,1,+G,2,+G,3,+G,4,=251+37.4+3.8+19.8+138=450,（,KN,）,起吊重量：,F,2,=60,（,KN,）,V= F,1,+F,2,=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荷载效应标准组合：,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=G,1,*R,G1,+G,2,*R,G2,-G,3,*R,G3,-G,4,*R,G4,+G,1,*R,G1,+0.9,（,Q,min,*R,Qmin,+,c,*F,h,*H,0,/2,）,=37.4*22+3.8*11.5-19.8*6.3-138*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3. 塔吊的倾覆力矩：,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：,F,1,F,1,=G,0,+G,1,+G,2,+G,3,+G,4,=251+37.4+3.8+19.8+138=450,（,KN,）,起吊重量：,F,2,=60,（,KN,）,V= 1.2*F,1,+1.4*F,2,=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、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算荷载效应基本组合：,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=1.2*,（,G,1,*R,G1,+G,2,*R,G2,-G,3,*R,G3,-G,4,*R,G4,+G,1,*R,G1,),+1.4*0.9*,（,Q,min,*R,Qmin,+,c,*F,h,*H,0,/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,）,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：,三、矩形承台弯矩的计算,三、矩形承台弯矩的计算,塔式起重机基础的设计ppt课件,三、矩形承台弯矩的计算,1.,桩顶竖向力的计算,(GB 50007-2019,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；,M,x,，,M,y,承台底面的弯矩设计值,(kN.m),；,x,i,，,y,i,单桩相对承台中心轴的,X,、,Y,方向距离,(m),，,x,i,=y,i,=1.85m,；,N,i,单桩桩顶竖向力设计值,(kN),。,三、矩形承台弯矩的计算1. 桩顶竖向力的计算(GB 5000,三、矩形承台弯矩的计算,按荷载效应,标准,组合计算,N,i,按荷载效应基本组合计算,N,i,三、矩形承台弯矩的计算按荷载效应标准组合计算Ni,三、矩形承台弯矩的计算,2.,矩形承台弯矩的计算,(GB 50007-2019,第,8.5.16,条,),M,x,M,y,计算截面处,X,、,Y,方向的弯矩设计值,(kN.m),；,x,i,y,i,单桩相对承台中心轴的,X,、,Y,方向距离,(m),；,N,i1,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 2. 矩形承台弯矩的计算(GB 50,三、矩形承台弯矩的计算,经过计算得到弯矩设计值：,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 50010-2019),中,7.2,条。,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,取为,0.94,期间按线性内插,法确定；,f,c,混凝土抗压强度设计值，,f,c,=16.7N/mm,2,；,h,0,承台的计算高度。,四、矩形承台承台主筋计算 1. 配筋面积计算,公式如下:,四、矩形承台承台主筋计算,经过计算得,由于最小配筋率为,min,=,0.24%,（取,0.2%,与,45f,t,/f,y,的大者）所以最小配筋面积,:A,s,=4500*1200*0.24%= 12960,（,mm,2,）。,故取,A,sx,= A,sy,= 12960 mm,2,。,四、矩形承台承台主筋计算经过计算得,五、矩形承台截面抗剪切计算,依据,建筑地基基础设计规范,(GB 50007-2019,第,8.5.4,、,8.5.9,条。,五、矩形承台截面抗剪切计算依据建筑地基基础设计规范(GB,五、矩形承台截面抗剪切计算,依据,建筑地基基础设计规范,(GB 50007-2019,第,8.5.18,条。,V,扣除承台及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值；,V=2N,i1,=2*476.416=952.832,（,KN,）,h,s,受剪切承载力截面高度影响系数按下式计算。板的有效高 度,h,0,小于,800mm,时,h,0,取,800mm,h,0,大于,2000nmm,时,h,0,取,2000nmm,。,五、矩形承台截面抗剪切计算依据建筑地基基础设计规范(GB,五、矩形承台截面抗剪切计算,剪切系数；,计算截面的剪跨比,x,=a,x,/h,0,y,=a,y,/h,0,。,a,x,、,a,y,为柱边或承台变阶处至,x,、,y,方向计算一排桩的桩边的水平距离，当,=3,时取,=3,。,五、矩形承台截面抗剪切计算剪切系数；,五、矩形承台截面抗剪切计算,承台满足抗剪要求，只需构造配箍筋,。,五、矩形承台截面抗剪切计算承台满足抗剪要求，只需构造配箍筋。,六、桩身混凝土承载力验算,依据,建筑地基基础设计规范,(GB 50007-2019,第,8.5.9,条）,桩顶轴向压力设计值应足下面的公式：,Q,相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值,f,c,混凝土轴心抗压强度设计值按现行混凝土结构设计规范取值,A,p,桩身横截面积；,c,工作条件系数预制桩取,0.75,，灌注桩取,0.60.7,(,水下灌注桩或长桩时用低值,),六、桩身混凝土承载力验算依据建筑地基基础设计规范(GB,六、桩身混凝土承载力验算,依据,建筑地基基础设计规范,(GB 50007-2019,第,8.5.1,条），灌注桩最小配筋率不宜小于,0.2%0.65%,（小直径取大值）。,六、桩身混凝土承载力验算依据建筑地基基础设计规范(GB,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算,依据,建筑地基基础设计规范,(GB 50007-2019,第,8.5.9,条），桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：,R,a,单桩竖向承载力特征值；,q,pa,、,q,sia,桩端端阻力桩侧阻力特征值由当地静载荷试,验结果统计分析算得；,A,p,桩底端横截面面积；,u,p,桩身周边长度；,l,i,第,i,层岩土的厚度。,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算依据建筑地基基础设计规范,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算,序号,土厚度,(m),土侧阻力标准值,(kPa),土端阻力标准值,(kPa),土名称,1,11.5,30,0,粉土或砂土,2,0.5,70,8000,微风化灰岩,桩进入土层厚度及侧阻力标准值表,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算序号土厚度(m)土侧阻力标,塔式起重机基础的设计ppt课件,六、桩身混凝土承载力验算,根据前面的计算，桩的轴向压力设计值取,Q=N,max,=473.47kN,桩身混凝土强度为,C20,，,f,c,=11.90N/mm,2,；,桩的截面面积，,A=(0.4/2),2,*3.14=0.126m,2,；,水下灌注桩取,c,=0.6,；,满足要求,只需构造配筋,!,六、桩身混凝土承载力验算根据前面的计算，桩的轴向压力设计值取,六、桩身混凝土承载力验算,根据前面的计算，桩的轴向压力设计值取,Q=N,max,=473.47kN,桩身混凝土强度为,C20,，,f,c,=11.90N/mm,2,；,桩的截面面积，,A=(0.4/2),2,*3.14=0.126m,2,；,水下灌注桩取,c,=0.6,；,满足要求,只需构造配筋,!,为什么不取,Q=N,max,=781.05KN,六、桩身混凝土承载力验算根据前面的计算，桩的轴向压力设计值取,六、桩身混凝土承载力验算,依据,建筑地基基础设计规范,(GB 50007-2019,第,8.5.1,条），灌注桩最小配筋率不宜小于,0.2%0.65%,（小直径取大值）。,取,min,=0.65%,A,s,= 0.65%*A,p,= 0.65%*0.126*10,6,=819,（,mm,2,）,选配：,6,14,，,As=923mm,2,六、桩身混凝土承载力验算依据建筑地基基础设计规范(GB,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算,依据,建筑地基基础设计规范,(GB 50007-2019,第,8.5.9,条），桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：,R,a,单桩竖向承载力特征值；,q,pa,、,q,sia,桩端端阻力桩侧阻力特征值由当地静载荷试,验结果统计分析算得；,A,p,桩底端横截面面积；,u,p,桩身周边长度；,l,i,第,i,层岩土的厚度。,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算依据建筑地基基础设计规范,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算,桩的入土深度为,12m,，桩端位于第,2,土层，则桩的竖向极限承载力为：,Q=473.47KN,R,a,=1485.28KN,，满足要求。,序号,土厚度,(m),土侧阻力标准值,(kPa),土端阻力标准值,(kPa),土名称,1,11.5,30,0,粉土或砂土,2,0.5,70,8000,微风化灰岩,桩进入土层厚度及侧阻力标准值表,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算序号土厚度(m)土侧阻力标,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算,桩的入土深度为,12m,，桩端位于第,2,土层，则桩的竖向极限承载力为：,Q=473.47KN,R,a,=1485.28KN,，满足要求。,序号,土厚度,(m),土侧阻力标准值,(kPa),土端阻力标准值,(kPa),土名称,1,11.5,30,0,粉土或砂土,2,0.5,70,8000,微风化灰岩,桩进入土层厚度及侧阻力标准值表,这里为什么取,0.5m,，而不是取,0,或更大深度？,参见,建筑地基基础设计规范,第,8.5.2,条。,七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算序号土厚度(m)土侧阻力标,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础施工,塔式起重机基础施工,79,基础施工,基础施工,基础施工,基础施工,基础施工,基础施工,基础施工,基础施工,钢构架基础,钢构架基础,塔式起重机起升过程,塔式起重机起升过程,85,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机事故,塔式起重机事故,99,起重臂过载事故,起重臂过载事故,塔身强度不足,塔身强度不足,基础失稳,基础失稳,平衡臂拉索断裂,平衡臂拉索断裂,塔式起重机基础的设计ppt课件,钢索问题,钢索问题,怎么造成的？,怎么造成的？,当同一施工地点有两台以上起重机时，应保持两机间任何接近部位,(,包括吊重物,),距离不得小于,2m,。,当同一施工地点有两台以上起重机时，应保持两机间任何接近部位(,2019,年各类型事故发生部位死亡人数比例图,2019年各类型事故发生部位死亡人数比例图,塔式起重机基础的设计ppt课件,塔式起重机基础设计计算过程,一、工作状态,（一）标准组合值计算,1,风荷载标准组合值计算,2,塔机作用标准组合值计算,（二）基本组合值计算,1,风荷载基本组合值计算,2,塔机作用基本组合值计算,二、非工作状态,（一）标准组合值计算,1.,风荷载标准组合值计算,2.,塔,机,作用标准组合值计算,（二）基本组合值计算,1.,风荷载基本组合值计算,2.,塔,机,作用基本组合值计算,塔式起重机基础设计计算过程一、工作状态二、非工作状态,塔式起重机基础设计计算过程,三、基础基底反力计算,验算地基承载力时用标准组合值,1.,验算天然地基承载力是否满足要求,2.,若天然地基承载力不满足要求，则可采取以下措施：,（,1,）调整承台基础尺寸,（,2,）采用桩基础,（,3.,桩基础设计）,4.,承台设计,（采用基本组合值计算，采用天然地基与采用桩基础，承台内力计算方法是不一样的）。,（,1,）抗冲切验算；（,2,）配筋计算,塔式起重机基础设计计算过程三、基础基底反力计算,