灌注桩计算书.doc

四桩基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）等编制。一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QZT80A(6013)， 塔吊起升高度H：90.000m，塔身宽度B：1.65m， 基础埋深D：3.000m，自重F1：650kN， 基础承台厚度Hc：1.350m，最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：6.000m，桩钢筋级别:RRB400， 桩直径或者方桩边长：0.700m，桩间距a：4m， 承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=650.00kN；塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=710.00kN；1、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处天津塘沽，基本风压为0=0.55kN/m2；查表得：荷载高度变化系数z=2.34；挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.65+22.5+(41.652+2.52)0.5)0.12/(1.652.5)=0.41；因为是角钢/方钢，体型系数s=2.17；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.172.340.55=1.955kN/m2；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=1.9550.411.6590900.5=5355.619kNm；MkmaxMeMPhc19005355.619301.357296.12kNm；三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Nik=(Fk+Gk)/4)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2；其中 n单桩个数，n=4； Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=710.00kN； Gk桩基承台的自重标准值：Gk=25BcBcHc=256.006.001.35=1215.00kN； Mxk,Myk承台底面的弯矩标准值，取7296.12kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m； Nik单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力：Nkmax=(710.00+1215.00)/4+7296.122.83/(22.832)=1771.03kN。最小压力：Nkmin=(710.00+1215.00)/4-7296.122.83/(22.832)=-808.53kN。需要验算桩的抗拔！2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.9.2条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My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/2-B/2=1.18m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=1760.74kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=21760.741.18=4137.74kNm。四、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。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l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,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1300.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；经过计算得：s=4137.74106/(1.0016.706000.001300.002)=0.024； =1-(1-20.024)0.5=0.025； s =1-0.025/2=0.988； Asx =Asy =4137.74106/(0.9881300.00360.00)=8952.07mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:6000.001350.000.15%=12150.00mm2。建议配筋值：RRB400钢筋，20150。承台底面单向根数39根。实际配筋值12253.8mm2。五、承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式： Vhsftb0h0其中，b0承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0，此处，a=0.89m；当 3时,取=3，得=0.688； hs受剪切承载力截面高度影响系数，当h0800mm时，取h0=800mm，h02000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，hs=(800/1300)1/4=0.886； 承台剪切系数，=1.75/(0.688+1)=1.036；0.8861.0361.5760001300=11241.591kN1.21771.034=2125.241kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.1条：桩的轴向压力设计值中最大值Nk=1771.034kN；单桩竖向极限承载力标准值公式：Quk=uqsikli+qpkAp u桩身的周长，u=2.199m； Ap桩端面积,Ap=0.385m2；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 抗拔系数 土名称 1 7.30 50.00 1350.00 0.70 粉土或砂土 2 7.70 24.00 1350.00 0.70 淤泥 3 5.00 50.00 1400.00 0.70 粉土或砂土 4 2.40 53.00 1270.00 0.70 粉土或砂土 5 3.90 50.00 1750.00 0.70 粘性土 6 7.30 53.00 1400.00 0.70 粉土或砂土 7 5.00 33.00 1270.00 0.70 粉土或砂土 由于桩的入土深度为25.00m,所以桩端是在第5层土层。单桩竖向承载力验算: Quk=2.1991057+17500.385=2997.943kN；单桩竖向承载力特征值：R=Ra=Quk/2=2997.943/2=1498.972kN；Nk=1771.034kN1.2R=1.21498.972=1798.766kN；桩基竖向承载力满足要求！七、桩基础抗拔验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.4.5条。群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Tuk=iqsikuili其中：Tuk桩基抗拔极限承载力标准值； ui破坏表面周长，取ui=d=3.142 0.7=2.199m； qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； i 抗拔系数，砂土取0.500.70，粘性土、粉土取0.700.80，桩长l与桩径d之比小于20时，取小值； li第i层土层的厚度。经过计算得到：Tuk=iqsikuili=1627.13kN；群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Tgk=（uliqsikli）/4= 3477.53kNul 桩群外围周长，ul = 4（4+0.7)=18.80m；桩基抗拔承载力公式：Nk Tgk/2+GgpNk Tuk/2+Gp其中 Nk - 桩基上拔力设计值，Nk=808.53kN； Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =2761.25kN； Gp - 基桩自重设计值，Gp =240.53kN；Tgk/2+Ggp=3477.53/2+2761.25=4500.015kN 808.534kN；Tuk/2+Gp=1627.125/2+240.528=1054.091kN 808.534kN；桩抗拔满足要求。八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.147002/40.65%=2501mm2；2、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！3、桩受拉钢筋计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。 N fyAs式中：N轴向拉力设计值，N=808533.98N； fy钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2； As纵向普通钢筋的全部截面积。As=N/fy=808533.98/360.00=2245.93mm2建议配筋值：RRB400钢筋，1316。实际配筋值2614.3 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008)