塔吊基础十字梁式桩基础计算书

1、十字梁式桩基础计算书十字梁式桩基础计算书一、塔机属性塔机型号TC7052(QTZ400)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)20塔机独立状态的计算高度H(m)25塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.8二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kN·m)Max60

2、5;11.5，10×50690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地江苏 盐城基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.45塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度C类(有密集建筑群的城市市区)风振系数z工作状态1.82非工作状态1.82风压等效高度变化系数z0.8风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.8×1

3、.2×1.82×1.95×0.8×0.20.54非工作状态0.8×1.2×1.82×1.95×0.8×0.451.22 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)251+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.54×0.35×1.8×258.51倾覆力矩标准值Mk(kN·m)37.4×22+3.8×11.

4、5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×8.51×25)403.58非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1401.4水平荷载标准值Fvk'(kN)1.22×0.35×1.8×2519.22倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×19.22×25-116.61 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2

5、5;401.4481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084竖向荷载设计值F(kN)481.68+84565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.4×8.5111.91倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×8.51×25)627.64非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'1.2×401.4481.68水平

6、荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×19.2226.91倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×19.22×25-91.88三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.3承台梁宽l(m)1承台梁长b(m)6桩心距ab(m)5桩直径d(m)0.4加腋部分宽度a(m)0.6承台参数承台混凝土强度等级C35承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h'(m)0承台上部覆土的重度&

7、#39;(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50 承台底面积：A=2bl-l2+2a2=2×7.00×1.00-1.002+2×0.602=13.72m2 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=A(hC+h'')=13.72×(1.30×25.00+0.00×19.00)=445.9kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×445.9=535.08kN 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下： Qk=(Fk+Gk)/n=(461.40+445.9)/4=226.82kN 荷载效应标

8、准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/ab =(461.40+445.9)/4+(403.58+19.22×1.30)/5.50=304.75kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/ab =(461.40+445.9)/4-(403.58+19.22×1.30)/5.50=148.9kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+FVh)/ab =(565.68+535.08)/4+(627.64+11.91×1.30)/5.50=392.12kN Qmin=

9、(F+G)/n-(M+FVh)/ab =(565.68+535.08)/4-(627.64+11.91×1.30)/5.50=158.26kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C60桩基成桩工艺系数C0.85桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)15桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值3200地基属性是否考虑承台效应是承台效应系数c0.1土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)粉土夹粘土251000.8100粉土3243400.8150粉土4.518

10、2000.8180粉砂5542000.8200粉土夹砂土5241800.8200 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.14×0.5=1.57m 桩端面积：Ap=d2/4=3.14×0.52/4=0.2m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(7/2,5)=3.5m fak=(2×100+1.5×150)/3.5=425/3.5=121.43kPa 承台底净面积：Ac=(A-nAp)/n=(13.72-4×0.2)/4=3.23m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsia·li+qpa·Ap+cf

11、akAc=1.57×(0.5×5+3×24+4.5×18+5×54+2×24)+180×0.2+0.1×121.43×3.23=818.38kN Qk=226.82kNRa=818.38kN Qkmax=304.75kN1.2Ra=1.2×818.38=982.06kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=148.9kN0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=11×3.14×10.72/4=989

12、mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=392.12kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=3200kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=148.9kN0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！五、承台计算承台梁底部配筋HRB335 1020承台梁上部配筋HRB335 818承台梁腰筋配筋HRB335 412承台箍筋配筋HPB235 10150承台箍筋肢数n4 1、荷载计算 塔身截面对角线上立杆的荷载设计值： Fmax=F/4+M/(20.5B)=565.68/4+627.64/(20.5×1.80)=387.98k

13、N Fmin=F/4-M/(20.5B)=565.68/4-627.64/(20.5×1.80)=-105.14kN 暗梁计算简图 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) Vmax=255.29kN，Mmax=0kN·m，Mmin=-377.82kN·m 2、受剪切计算 截面有效高度：h0=h-c-D/2=1300-35-20/2=1255mm 受剪承载力截面高度影响系数：hs=(800/h0)1/4=(800/1255)1/4=0.89 塔吊边至桩边的水平距离：a1=ab/2-B/20.5-d/2=5.50/2-1.80/20.5-0.50/2=2748m

14、m 计算截面剪跨比：'=a1/h0=2748/1255=2.19，取=2.19 承台剪切系数：=1.75/(+1)=1.75/(2.19+1)=0.55 V=255.29kNhsftb0h0=0.89×0.55×1.57×103×1.00×1.255=965.83kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.80+2×1.255=4.31m ab=5.50mB+2h0=4.31m 角桩内边缘至承台外边缘距离：c=(b-ab+d)/2=(7.00-5.50+0.50)/2=1m 角桩冲跨比：'

15、'=a1/h0=2748/1255=2.19，取=1； 角桩冲切系数：1=0.56/(+0.2)=0.56/(1+0.2)=0.47 Nl=V=255.29kN21(c+al/2)hpfth0=2×0.47×(1+2.75/2)×0.96×1.57×103×1.255=4184.28kN 满足要求！ 4、承台配筋计算 (1)、承台梁底部配筋 S1= Mmin/(1fclh02)=377.82×106/(0.98×16.7×1000×12552)=0.015 1=1-(1-2S1)0.5=

16、1-(1-2×0.015)0.5=0.015 S1=1-1/2=1-0.015/2=0.993 AS1=Mmin/(S1h0fy1)=377.82×106/(0.993×1255×300)=1011mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24% 承台梁底需要配筋：A1=max(1011, lh0)=max(1011,0.0024×1000×1255)=2956mm2 承台梁底部实际配筋：AS1'=3142mm2AS1=2956

17、mm2 满足要求！ (2)、承台梁上部配筋 S2= Mmin/(2fclh02)=0×106/(0.98×16.7×1000×12552)=0 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0)0.5=0 S2=1-2/2=1-0/2=1 AS2=Mmax/(S2h0fy2)=0×106/(1×1255×300)=0mm2 承台梁上部需要配筋：A1=max(0, 0.5AS1')=max(0,0.5×3142)=1571mm2 承台梁上部实际配筋：AS2'=2036mm2AS2=1571mm2 满足要求！ (3)、承台梁腰筋配筋 梁腰筋按照构造配筋HRB335 412 (4)、承台梁箍筋计算 箍筋抗剪 箍筋钢筋截面积：Asv1=3.14×102/4=79mm2 计算截面剪跨比：'=(ab-20.5B)/(2h0)=(5.50-20.5×1.80)/(2×1.255)=1.18 取=1.5 混凝土受剪承载力：1.75ftlh0/(+1)=1.75×1