塔吊基础方案计算书

1、安全设施计算软件 (2014) PKPM 软件出品塔吊四桩基础的计算书依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T 187-2009）一.参数信息塔吊型号：QTZ80（TC5610）塔机自重标准值:Fk1=286.90kN起重荷载标准值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=876.8kN.m非工作状态下塔身弯矩：M=42.52kN.m塔吊计算高度:H=46.2m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C80承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长：H=5.0m承台厚度:Hc=1m承台箍筋间距：S=400mm承台钢筋级别:HRB335承台顶面埋深：D=0.0m桩直径:d=0

2、.4m桩间距:a=4.0m桩钢筋级别:HRB335桩入土深度:22m桩型与工艺：预制桩桩空心直径:0.21m荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1）塔机自重标准值F k1=286.9kN2）基础以及覆土自重标准值G k=5X 5X 1.00 X 25=625kN 3）起重荷载标准值F qk=60kN2. 风荷载计算1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值2a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)2W k=0.8 X 1.59 X 1.95 X 1.346 X 0.2=0.67kN/mq sk=1.2 X 0.67 X 0.35 X 1.6=0.45kN/mb. 塔

3、机所受风荷载水平合力标准值F vk=qskXH=0.45X46.20=20.73kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5FvkX H=0.5X 20.73X 46.20=478.87kN.m2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值 ( 本地区 Wo=0.35kN/m2)Wk=0.8X1.63X1.95X1.346X0.35=1.20kN/m2q sk=1.2X1.20X0.35X1.60=0.80kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=qskXH=0.80X46.20=37.19kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

4、M sk=0.5FvkXH=0.5X37.19X46.20=859.11kN.m3. 塔机的倾覆力矩 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值M k=42.52+0.9 X(876.8+478.87)=1262.63kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值M k=42.52+859.11=901.63kN.m三 . 桩竖向力计算非工作状态下：Q k=(Fk+Gk)/n=(286.9+625.00)/4=227.98kNQ kmax=(Fk+Gk)/n+(M k+FvkX h)/L=(286.9+625)/4+Abs(901.63+37.19 X1.00)/5.66=393.96kN安全设施计

5、算软件（2014） PKPM 软件岀品Q kmin =(Fk+G-F Ik )/n-(M k+Fvk X h)/L=(286.9+625-0)/4-Abs(901.63+37.19 X 1.00)/5.66=61.99kN工作状态下：Q k=(Fk+G+Fqk)/n=(286.9+625.00+60)/4=242.98kNQ kmax= (Fk+G+Fqk)/n+(M k+Fvk X h)/L=(286.9+625+60)/4+Abs(1262.63+20.73 X 1.00)/5.66=469.88kNQ kmin=(Fk+G+Fqk-Flk)/n-(M k+Fvk X h)/L=(286.

6、9+625+60-0)/4-Abs(1262.63+20.73 X 1.00)/5.66=16.07kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值： 工作状态下：最大压力 Ni =1.35 X (F k+Fqk)/n+1.35 X (Mk+Fvk X h)/L=1.35 X (286.9+60)/4+1.35 X (1262.63+20.73 X 1.00)/5.66=423.40kN最大拔力 Ni=1.35 X (F k+Fqk)/n- 1.35 X (Mk+Fvk X h)/L=1.35 X (286.9+60)/4 -1.35 X (1262.63+

7、20.73 X 1.00)/5.66= -189.24kN 非工作状态下：最大压力 Ni =1.35 XF k/n+1.35 X (Mk+Fvk X h)/L=1.35 X 286.9/4+1.35 X (901.63+37.19 X 1.00)/5.66=320.91kN最大拔力 Ni =1.35 XF k/n- 1.35 X (Mk+Fvk X h)/L=1.35 X 286.9/4 -1.35 X (901.63+37.19 X 1.00)/5.66= -127.25kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第 6.4.2条= S眄二 Nixi其中Mx,My1 计算截面处X

8、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 XY方向距离(m);N i不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大:M x=M=2X 423.40 X 1.20=1016.15kN.m承台最大负弯矩：M x=M=2X -189.24 X 1.20= -454.17kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范 GB50010-2010第 6.2.10条_ MA _ M口 J抄:,1 jl - 2码 匕二1-灯2 J力。厶C80 时,式中a 1 系数，当混凝土强度不超过 C50时，a 1取为1.0,当混凝土强度等级为 a 1取为0

9、.94,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值；h0承台的计算高度；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm。底部配筋计算：a s=1016.15 X 10 /(1.000 X 16.700 X 5000.000 X 950 )=0.01350 5E =1-(1- 2X 0.0135) 0.5 =0.0136丫 s=1-0.0136/2=0.9932A s=1016.15 X 106/(0.9932 X 950.0 X 300.0)=3589.8mm2顶部配筋计算：a s=454.17 X 106/(1.000 X 16.700 X 5000.000 X 9502)=0.00600

10、 5E =1-(1- 2X 0.0060) . =0.0060丫 s=1-0.0060/2=0.99706 2A s=454.17 X 10 /(0.9970 X 950.0 X 300.0)=1598.4mm五. 承台剪切计算最大剪力设计值： V max=423.40kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：1 75A1 + 1s式中 入计算截面的剪跨比,入=1.7862f t混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm;b承台的计算宽度，b=5000mmh 0承台计算截面处的计算高度，h=950m

11、m2f y钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm；S箍筋的间距，S=400mm经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六. 承台受冲切验算依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切!承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：N1兰0探+筝+卩坟（住1十兮）向pA刃o阳=17 =0.562 lx + 0.20.56式中Nl荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值;B 1x，B 1y角桩冲切系数；B 1x=B 1y=0.56/（1.000+0.2）=0.467c 1，c角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；C1=C2=700mma 1x，a1y承台底

12、角桩内边缘 45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离;a1x=a1y=1000mmB hp承台受冲切承载力截面高度影响系数；B hp=0.946f t承台混凝土抗拉强度设计值；ft=1.57N/mn2h 0承台外边缘的有效高度；h0=950mm入1x，入1y角桩冲跨比，其值应满足 0.251.0，取入1x=X 1y=a1x/h 0=1.000 工作状态下：N =1.35 X (F k+Fqk)/n+1.35 X (Mk+Fvk X h)/L=1.35 X (286.9+60)/4+1.35 X (1262.63+20.73 X 1)/5.656=423.40kN非工作状态下：N =1.

13、35 XF k/n+1.35 X (Mk+Fvk X h)/L=1.35 X 286.9/4+1.35 X (901.63+37.19 X 1)/5.656=320.91kN安全设施计算软件(2014) PKPM 软件岀品等式右边0.467 X (700+500)+0.447 X (700+500) X 0.946 X 1.57 X 950/1000=1546.65kN比较等式两边，所以满足要求！七. 桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.35X 469.88=634.33kN

14、桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：N 叭j却其中Wc基桩成桩工艺系数，取 0.85f c混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm；2A ps桩身截面面积，Aps=91028mm经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为 0.20%，计算得最小配筋面2积为182mm综上所述，全部纵向钢筋面积182mm八. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Q=242.98kN;偏心竖向力作用下，Qmax=469.88kN桩基竖向承载力必须满足以下两式：Qewm 1 - 2R 孔单桩竖向承载力特征值按下式计算：&二吃曲i +细州其中Ra单桩竖向承载力特征值；q sik 第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；q pa桩端端阻力特征值，按下表取值；u桩身的周长，u=1.26m；2A p桩端面积，取Ap=0.13m ；li 第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称11.95160粘性土22.