塔吊基础桩计算方案

1、3000中心距矩形板式桩基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑桩基技术规范JGJ94-2008 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 5、钢结构设计规范GB50017-20036、建质【2009】 87号文7、建筑施工安全检查标准JGJ59-2011 一、塔机属性塔机型号QTZ80塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 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)44

2、9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)55最大起重力矩M2(kN·m)Max60×11.5，10×55690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)7平衡块自重G4(kN)120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 南京市基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态

3、0.4塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.64风压等效高度变化系数z1.32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0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20.79非工作状态0.8×1.2×1.64×1.95×1.32×0.41.62 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标

4、准值Fk1(kN)449+37.4+3.8+19.8+120630起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)630+60690水平荷载标准值Fvk(kN)0.79×0.35×1.6×4319.02倾覆力矩标准值Mk(kN·m)37.4×22+3.8×11.5-19.8×7-120×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43)300.94非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1630水平荷载标准值Fvk'(kN)1.62×0.35&

5、#215;1.6×4339.01倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)37.4×22-19.8×7-120×11.8+0.5×39.01×43106.91 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)1.2Fk11.2×630756起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084竖向荷载设计值F(kN)756+84840水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.4×19.0226.63倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(37.4×22+3

6、.8×11.5-19.8×7-120×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.02×43)558.93非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'1.2×630756水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×39.0154.61倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(37.4×22-19.8×7-120×11.8)+1.4×0.5×39.01×43296.04 三

7、、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.4承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3承台宽向桩心距ab(m)3桩直径d(m)0.6承台参数承台混凝土等级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'(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h'')=5×5×(1.4×25+0×19)=875kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×875

8、=1050kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.24m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(690+875)/4=391.25kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(690+875)/4+(300.94+19.02×1.4)/4.24=468.46kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(690+875)/4-(300.94+19.02×1.4)/4.24=314.04kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向

9、力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(840+1050)/4+(558.93+26.63×1.4)/4.24=613.03kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(840+1050)/4-(558.93+26.63×1.4)/4.24=331.97kN 四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30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)9桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值2700桩裂缝计算钢筋弹性模量Es(N/mm2)200000法向预应力等于零时钢筋的合力

10、Np0(kN)100最大裂缝宽度lim(mm)0.2普通钢筋相对粘结特性系数V1预应力钢筋相对粘结特性系数V0.8地基属性是否考虑承台效应否土名称土层厚度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)粘性土5.62402200.72-强风化岩1.5503000.65-中风化岩55025000.6- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.14×0.6=1.88m 桩端面积：Ap=d2/4=3.14×0.62/4=0.28m2 Ra=uqsia·li+qpa·Ap =1.88×(

11、4.12×40+1.5×50+3.38×50)+2500×0.28=1477.43kN Qk=391.25kNRa=1477.43kN Qkmax=468.46kN1.2Ra=1.2×1477.43=1772.91kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=314.04kN0 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=10×3.14×142/4=1539mm2 (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=613.0

12、3kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=2700kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=314.04kN0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、裂缝控制计算 Qkmin=314.04kN0 不需要进行裂缝控制计算！ 五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB335 22120承台底部短向配筋HRB335 22120承台顶部长向配筋HRB335 20180承台顶部短向配筋HRB335 20180 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1400-50-22/2=1339mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(613.03+(331.97)×4.24/2=2004.6

13、5kN·m X方向：Mx=Mab/L=2004.65×3/4.24=1417.5kN·m Y方向：My=Mal/L=2004.65×3/4.24=1417.5kN·m 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=840/4 + 558.93/4.24=341.74kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1339)1/4=0.88 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m a1l=(al-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m 剪跨比：b'=a1b/h0=400/1

14、339=0.3，取b=0.3； l'= a1l/h0=400/1339=0.3，取l=0.3； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.3+1)=1.35 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.3+1)=1.35 hsbftbh0=0.88×1.35×1.57×103×5×1.34=12452.22kN hslftlh0=0.88×1.35×1.57×103×5×1.34=12452.22kN V=341.74kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=124

15、52.22kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.34=4.28m ab=3mB+2h0=4.28m，al=3mB+2h0=4.28m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=1417.5×106/(1.03×16.7×5000×13392)=0.009 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009 S1=1-1/2=1-0.009/2=0.995 AS1=My/(

16、S1h0fy1)=1417.5×106/(0.995×1339×300)=3546mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(3546,0.0024×5000×1339)=15767mm2 承台底长向实际配筋：AS1'=16219mm2A1=15767mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1417.5×106/(1.03&

17、#215;16.7×5000×13392)=0.009 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009 S2=1-2/2=1-0.009/2=0.995 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1417.5×106/(0.995×1339×300)=3546mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24% 梁底需要配筋：A2=max(9674, lh0)=max(9674,0.0024×5000×1339)=15767mm