塔吊基础设计计算书(桩基础).doc

1 塔塔吊吊基基础础设设计计计计算算书书（桩桩基基础础） 一一、 编编制制依依据据 1、 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002）； 2、 建筑地基基础设计规范 （DBJ 15-31-2003）； 3、 建筑结构荷载规范 （GB 50009-2001）； 4、 混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002）； 5、 简明钢筋混凝土结构计算手册； 6、 地基及基础 （高等学校教学用书）（第二版）； 7、 建筑、结构设计图纸； 8、 塔式起重机使用说明书； 9、 岩土工程勘察报告。 二二、 设设计计依依据据 1、 塔吊资料 根据施工现场场地条件及周边环境情况，选用1 台 QTZ160 自升 塔式起重机。塔身自由高度56m，最大吊运高度为203 米，最大起重 量为 10t，塔身尺寸为 1.70m1.70m，臂长 65m。 2、 岩土力学资料，（ BZK8 孔） 序号地层名称 厚度 （m） 桩侧阻力标准值 qsia（kPa） 岩层桩端极限阻力 标准值 qpa（kPa） 1 人工填土 2.0/ 2 砾砂 14.340 3 强风化粉砂岩 0.760 4 中风化粉砂岩 1.01001800 5 微风化粉砂岩 27.71804000 3、 塔吊基础受力情况 基础荷载 P（kN）M（kN.m）荷载工况 FkFhMMz 工作状态 950302780340 非工作状态 8507036300 2 Fk-基础顶面所受垂直力 Fh-基础顶面所受水平力 M -基础所受倾翻力矩 MZ-基础所受扭矩 Fh Fk 塔吊基础受力示意图 MZ M 三三、 基基础础设设计计主主要要参参数数 基础桩： 4800 钻孔桩， 桩顶标高 -2.90m，桩长为 15.96m，桩端入微风化 0.5m。 承台尺寸：平面4.04.0m，厚度 h=1.50m，桩与承台 中心距离为 1.20m；桩身混凝土等级： C25。 承台混凝土等级： C35； 承台面标高： -1.50m（原地面标高为 -0.6m，建筑物基坑开挖深度 为-11.9m）。 比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况，桩基础按 非工作状态计算，受力如上图所示： Fk=850.0kN Gk=25441.50=600kN Fh=70kN Mk=3630+701.50=3735kN.m 四四、 单单桩桩允允许许承承载载力力特特征征值值计计算算 1、 单桩竖向承载力特征值 : 1）、按地基土物理力学指标与承载力参数计算 Apr20.5027m2 （DBJ15-31-2003）（10.2.4-1） Parasaa RRRR 3 MPafMPafCC rprs 10;10;05 . 0 ;40 . 0 21 kNlquR isiasa 9 . 1488)7 . 06076.1340(8 . 01415926 . 3 kNR kNAfCR kNhfCuR kNhfCuR a Prppa rrspra rrspra 3 .5007 6 . 2010 2 . 1005 6 . 5029 .1488 6 . 20104 . 01415926 . 3 10104 . 0 2 . 10050 . 1101005. 08 . 01415926 . 3 8 . 08 . 0 6 . 5025 . 0101005 . 0 8 . 01415926. 38 . 08 . 0 23 1 3 22 3 21 2）、桩身截面强度计算 0.716.71030.50275877kN pcc Af 式中：0.7；fc16.7103kN/m2；Ap0.5027m2 c 2、 单桩水平承载力特征值计算 C25 砼： Ec=2.80104N/mm2=3.15107kN/m2，ftk=1.78103kN/m2 Es=2.0108kN/m2, %5625 . 0 %)3 . 0%65 . 0 ( 4002000 8002000 3 . 0 g 2 0 2 0 12 32 d E E d d W g c S =)206 . 0 8 . 0(%5625 . 0 ) 1 1080 . 2 100 . 2 (28 . 0 32 8 . 014 . 3 2 7 8 2 =0.07226m3 =0.0289m4 2 8 . 007226 . 0 2 0 dW IO EI=0.85EcI0=0.852.801070.0289=687820 =0.60m-1 5 3 5 0 687820 53 . 1 1035 IE mb c （DBJ15-31-2003）（10.2.19） 式中： m=35103kN/m4 0.01m oa b0=0.9(1.5d+0.5)=1.53m 桩长 L15.96m L=0.6015.96=9.5764, 按L=4 查表 得：=2.441；=0.768； x m （按圆形截面取值）；2 m kN GF N kk k 5 . 362 4 1 8 . 0 N 2 7 8 65 . 0 %5625 . 0 1 1080 . 2 100 . 2 1 4 8 . 0 ) 1(1 4 m E Ed A g c s n )1)(2225. 1 ( 10 ntkm k Ng m tkm Ha Af NWfa R 4 （DBJ15-31-2003）（10.2.22） kN RHa 7 . 236) 65. 01078 . 1 2 5 . 362 8 . 01 ( %)5625 . 0 2225. 1 ( 768 . 0 05286 . 0 1078 . 1 26248 . 0 3 3 3、 单桩抗拔力特征值计算 （DBJ15-31-2003） 0 9 . 0 GlquR i siaipat （10.2.10） 950.9+180.51131.4kN 3.140.8(0.44013.76+0.6600.7 i siaip lqu +0.71001.0+0.71800.5)950.9kN 0.9G00.90.4215.9625180.5kN 五五、 单单桩桩桩桩顶顶作作用用力力计计算算和和承承载载力力验验算算 1、 轴心竖向力作用下 （DBJ15-31-2003）（ 10.2.1-1） n GF kk ik Q kNRa4906.7kN （满满足足要要求求） 5 . 362 4 600850 2、 偏心竖向力作用下 i 按照 Mx作用在对角线进行计算 Mx=Mk3735kNm （DBJ15-31-2003）（10.2.1- 22 ikmax Q i iyk i ixkkk x xM y yM n GF 2） 2 )22 . 1 (2 22 . 13735 4 600850 362.51100.4 )( 0 . 1081 9 . 737 0 . 5877 76.60082 . 1 9 . 1462 单桩抗拔力满足要求 单桩承载力满足要求 kNRkN kNAf kNR kN ta pcc z 3、 水平力作用下 : 5 Hik= （DBJ15-31-2003）（ 10.2.1-3） n Hk =17.5kNRHa236.8kN （满满足足要要求求） 4 70 六六、 抗抗倾倾覆覆验验算算 根据上图所示，可得： 倾覆力矩 mkNHFMM h .4358 4 . 10703630 倾 抗倾覆力矩 i b2 2 )( takk R a GFM抗 mkN. 6 . 86638 . 2 0 . 10812 2 6 . 3 )600850( 故由上述计算结果，得 （抗抗倾倾覆覆满满足足要要求求）6 . 199 . 1 4358 6 . 8663 倾 抗 M M 七七、 承承台台受受冲冲切切、受受剪剪切切承承载载力力验验算算 按照广东省地基基础设计规范中明确承台受冲切、受剪切承载力采 用验算 h0的高度来判断。 （DBJ 15-31-2003）（ 10.5.4-1） 8 2 0 c c l u f F h 6 F1.2QkiFk950kN， l F C35 混凝土： fc16.7N/mm2， uc40.20.8m；h01500100351365mm mm u f F mmh c c l 377 8 108 . 0 7 . 16 10950 2 8 21365 33 0 （承承台台受受冲冲切切、受受剪剪切切承承载载力力满满足足要要求求） 八八、 承承台台配配筋筋计计算算 1、 基础弯矩计算 21312.91.23151kN.m iix NM （GB500072002）（ 8.5.16-1） 其中： 1312.9kN； i N 22 i iyk i ixkk x xM y yM n F 2 )22 . 1 (2 22 . 13735 4 850 mxi2 . 14 . 2 2 1 2、 基础配筋 基础采用 HRB335 钢筋，fy300N/mm2， h01500100351365mm 2 6 0 1 7 . 8549 13653009 . 0 103151 9 . 0 mm hf M As y 0.1，0.1400013655460mm2， 2 As 故按配筋。 1 As 取 2622（22150） As=26380.1=9882.6 mm28549.7 mm2 1 As （满满足足要要求求） 7