ST55/13塔吊基础的计算书l土层参数E土层名称层厚 n层成 标高n土 层描述1杂埴土1.402.774.103.512.210.91由水泥地坪、碑科石、煤局等组成，成分较复杂。2素填土1.002.002.600.910.30-0.41土性呈粉质粘土状，夹少量杂质。褐黄-灰黄色给质粘土0.601.771101.510.38-0 89土质均匀，含氧化铁斑点，土质自上而不变敦。灰色淤泥质粉质粘土3.406.248.00-4.01-5.88-7.23土质不均匀，层中含粉性颗粒，交多时呈砂质粉土或粘质粉土状。灰色淤泥质枯土6.007.168.0041.70-13.0313.89土质均匀，层中夹少蚩薄层粉细砂。la灰色粘土1.404.186.304423-17.2219.76土质均匀，层中含少量有机质，层底夹少量贝克屑。1b灰色粉质粘土1.80 4.868.7049.79-23.1326.91土质尚匀，含少量粉性颗粒。2灰色畛质粉土0.708.701S.0049.00-27.2834.54土质不均匀，含云母丹，局部夹少量拈性颗粒。3灰邑粉质粘土1.906.7012.40-21.98.33.0940.34土质不匀，含少量有机质。4灰掾色粉质拈土1.203.036.00-28.31-31.92 .37.55土质尚匀，含少量铁镜结核。暗掾色粉质粘土0.402.073.80-24.43-25.7527.16土质尚匀，含铁镜结核。草黄-灰色砂质粉土1.007.9119.90-28.03-39.7646.81土质尚匀，含云母。夹草黄-灰色粉质拈土1.203.174.70-31.25-37.6341.67土质不匀，层中局部不均匀夹少量粉性土，含少蚩云母屑。1英色粉质粘土夹砂质粉 1.106.7314.50-41.94.44.64-47.66土质不匀，夹砂较重处呈“千层讲”状。2灰色粉砂7.00133019.5053.39-57.98-61.76土质尚匀，含云母。3灰色粉质黏土1.805.047.10-58.79-6043-62.91土质不匀，含粉性颗粒较多处呈“粘质粉土”状。灰色粉细砂未钻穿未钻穿土后向匀，层中含有中砂-砾砂，含云母、石英等矿物，砂粒自上而下逐海 变相。2 .塔吊基础计算说明本计算书计算内容为大基坑两种格构柱长度的塔吊，考虑按照格构柱的工程桩（p800,桩长24.0m；格构柱械面460x460,采用4LI60xl6x 16,格构柱长度21.00m,缀板尺寸440x300x12,格构柱支撑双 拼140x1 Ox 10角钢;承台5600X 5600x1350的最不利参数计算,如能满足,那么格构柱长度21.00m也能格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:A = -.归5 2. T 48 + 铲1其中b 缀板厚度，取b=0.44m(h 缀板长度，取h=0. 30moai格构架截面长，取ai=O. 46m。经过计算得 i1=l(0.442+0.302)/48+5x0.462/81O-5=0.37moT 尸21.00/0.37=56.76。换算长细比计算公式：九X +国经过计算得到兄kx= 123.80,2ky= 123.80。5. 3.格构柱的整体稳定性计算格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：N丽43其中N 轴心压力的计算值(kN)：取N=10l8.82kN；A格构柱横破面的毛被而面积，取4x49.07cm2：0轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；根据换算长细比2ox=l23.80,20)=123.80,钢结构设计规范得到=0.417,%=0.417。经过计算得到X方向的强度值为124.48N/mm2,不大于设计强度215N/mnR所以满足要求！丫方向的强度值为124.48N/mm2,不大丁设计强度215N/mm2,所以满足要求！5. 4.四根格构柱的整体稳定性计算格构柱的截面尺寸为2. 1X2. 5m；格构选用：16号角钢bxdxr=160xl6xl6mm,截面为460x460：缀条选用：双拼14号角钢bxdxr=140xl0xl0mm：格构的截面力学参数为 Ao= 196.28cm2, Zo=27.5cm, ho= 109304cm4, I/= 109304cm4：格构柱的y-y轴截面总惯性矩：ly =4 34(一)，格构柱的X-X轴截面总惯性矩：h =4,o+&g-Zo)2经过计算得到：Ix=4xl 09304+196.27x(210/2-27.5)2=cm4：Iy=4x| 109304+196.27x(250/2-27.5)2J=cm4；格构柱的长细比计算公式：” L H5 /(44)其中II 格构柱的总高度，取21.00m：I 四根格构柱的截面惯性矩，取,k=cm4, Iy=cn?；Ao 一个格构的截面面积，取196.28cn12。经过计算得到九二29.6,人=23.9。单个格构柱对最小刚度轴17的长细比计算公式:A = -. T 48+ 铲1其中b缀条厚度，取b=2.1moh 缀板长度,取h=3.0m。ai 格构架截面长，取ai=2.lnio经过计算得 i产(2.12+3.02)/48+5x2.12/8-5= 1.7m。Z i=24.00/l.7=I4.U换算长细比计算公式：经过计算得到兄k32.8,Nky=27.7。四根格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：N/cpxA+PnvcMx/yxWC 1 -0.8N/NrEx)x弯距作用平面内的轴心受压构件稳定系数，取0.926/0.944；A构件截面面积，取4xl96.27cn12：等效弯距系数，取1.0：乩一所计算构件段范围内的最大弯距，取4982.6kN.m：Yx 对主轴x、y的截面塑性开展系数，取1.0：Wlx 在弯距作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量，取mn?；N段参数，NEx=mEA/ (1.1V)=134741090/188924468；根据换算长细比Nox=32.8,4oy=27.7,查钢结构设计规范得到九=0926,0y=0.9440经过计算得到X方向的强度值为129.4N/mnR不大于设计强度215N/mm，所以满足要求!丫方向的强度值为127.2N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!5. 5.钢格构柱截面设计1 .钢格构柱净截面面积应该下式初步估计：式中Nnwi一相应于荷载效应基本组合时单根钢格构柱顶所受的最大竖向力设计值(kN)；N+max 42 Lfo-1钢材许用应力；(P一一受压构件的稳定系数，由4查表确定；2一一钢格构柱长细比，可按以下方法初步确定：当乂301000 1时，取力 = 7八90； 乂小=25003000 1时，取丸=5070。A钢格构柱净截面面积。Nmax= 1.2x(376.5)/41+ 1.4x3559/ (1.414x2.1) =1791kN：A=179lxl 000/0.688x215=12108mm2 o初步估算AN121.08cm2,根据现场实际情况与仓库储藏选用4L160x16xl6, A实 =196.27cm2,所选截面满足初步估算要求。2 .初步选定格构柱单肢截面后，需按下式进行验算:式中I 钢格构柱的计算长度；i 钢格构柱截面的回转半径；A容许长细比，此处取方=150。入=24000/234.5=102囚=150,满足验算要求。a=1791xl000/0.554X 19627= 164.7N/mm2 (o=215 N/mm2,单肢截面满足强度要求。5. 6.四根格构柱的支撑设计1 .格构柱截面剪刀按下式计算:式中 A钢格构柱毛截面积之和；f钢材抗拉、抗压、抗弯设计值;4一一钢材屈服强度。V= (19627x215/85) xl.0=49.64kN2 .支撑内力按下式计算：三角支撑N=户zsinez式中斜支撑的倾斜角度。Nd=49.64/2xsina41。=37.61 kN。3 .支撑面积按下式计算：0.85crAdj=37.61 x 1000/0.85x215=206mm2 ,根据现场实际情况与仓库储藏选用双拼L140xl0xl0, AdjA：=27.37x2=54.74cm2,所选截面满足初步计算要求。4 .按下式验算支撑的刚度与稳定性:2 = /1r.mmNb = 7- w式中许用应力折减系数；/LK100时，z/ = 0.7； 4 2200时，？ = 1，中间按直线插值法计算。X=0.9x4600/59.8=69.2X= 150,满足验算要求。q=37.6 1 x 1000/0.756x5474=9.1 N/mm2 o=215N/mm2,支撑满足强度要求。5.考虑塔吊外力影响Fh、T两种荷载同时作用。工况作用下Fh=18.5kN, T=300kN.m；非工况作用下Fh=74.7kN, T=0。工况N18.5/2+300/1.5/2= 109.25kN,非工况Nd=74.7/2=37.35KN；取工况状态乂，同时与剪力V叠加计算。o= (37.61 + 109.25) x 1000/0.756x5474=35.5N/mm2 (a=215N/mm2,支撑满足强度要求。5. 7.单个格构柱的缀板设计1 .缀板内力按下式计算：式中I一一相邻缀板中心线间的距离；。一一柱肢轴线间的距离。Fb=49.64x 1 ()00x650/2x464.40=34.74kNo2 .缀板与柱肢连接处的弯矩按下式计算：%, =3b 2Mb=34.74x 1000x650/4=5.65kNm3 .缀板强度按下式进行验算c -式中1%一缀板截面边缘纤维处的截面模数；b应缀板的宽度和厚度。o=5.65x/73500=76.9o=215 N/mm2,满足强度要求。 1000/300x 10= 17.4N/mnro=l25N/mm2,满足剪力要求。5. 8.缀条或缀条与柱肢的连接焊缝计算1 .轴向力作用下的对接直平焊缝应按下式验算:N八】式中b一连接构件的最小厚度；lf焊缝计算长度；无用引弧板时，板宽减10mm；。h=34.74X 1000/140x 10=24.8N/mm2oiJ=215N/mnr,焊缝满足强度要求。2 .轴向力作用下的对接斜接焊缝应按下式验算：Nsina 人 ,crjI fo