天津某工程B型塔吊桩基础设计计算书

天津**工程有限公司塔吊桩基础设计计方案工程名称：工程地点：**工程有限公公司07.3.288项目编制人项目经理审核技质部审核总工审批塔吊桩基础设计计计算书塔吊桩基础设计计安装参数说明：**工程程共用4个23B型塔吊吊,臂长均为50米。两个高高层各用一个个塔吊分别为为1、2#塔，设计高高度111米。低层群群房3、4#塔设计高度36米。塔吊基基本参数取自自60米出厂参数数值，再计算算出36和111米高度参数数值。承台的的长、宽均为为4米，高1米（详见设设计图）。1.塔吊吊结构参数塔吊型号:FOO/23B,,H=36.000m,塔吊起起重高度，自自重(包括压重)FF1=6511.00kNN,最大起重重荷载F2==100.000kNH=60.000m,塔吊起起重高度，自自重(包括压重)FF1=7955.00kNN,高塔111m时时，用37节-20节（低塔60m）=再增加17节，每个个塔标准节高高=3m，重量=18KN。高塔需增重为117节*18KNN=306KKN这时自重(包括压重)FF1=11101.000kN起重荷载不不变。倾覆力距M=11450.000kN.mm,塔身宽度B==2.00mm2.设计结论论及安装参数数桩直径d=0..70m,桩间距a=22.40m（大大于2.5倍桩径）,承台厚度Hcc=0.800m混凝土强度CC35,承台长度Lcc或宽度Bc==4.00mm，钢筋级别Ⅱ级,基础埋深D=00.00m自然地平（实实际承台悬空空距槽底约6米，形成高高桩承台，桩桩裸露）。方案2：用钢结结构承台和地地上高桩部分分用钢筒管桩桩结构，再用用“H”钢连成承台台。承台：主筋直径径25mm均布21根，挂钩筋筋均布13╳13根,直径10mm，计算高高度800（取值1米），保护护层厚度500mm（计算算时砼承台属属于固定连接接，不属于铰铰接的群桩受受力状态）上上皮标高-650。桩：3、4#低低塔计算桩长为20.11米（取值21米），主筋筋直径18mm，12根，（局部部加强螺旋箍箍筋间距S==100mm），螺旋旋箍筋间距SS=200mm,,直径8mm。桩顶标标高-1650。1、2#高塔计算桩长为23.11米（取值24米），主筋筋直径18mm，12根，（局部部加强螺旋箍箍筋间距S==100mm），箍筋筋间距S=200mm,,直径8mm。桩顶标标高-1650。立塔步骤：1、平平面在东南1#、西北2#和西南3#立3个塔（开槽槽前），2、第一步一一次立塔高度度在36米（高于食食品街24m）3、第二步东东北角塔第一一步一次立塔塔高度在36米（低于东东南角塔）4、场内地平平标高-800。4个塔吊布局局详见平面图图。二.设计与计计算思路1.承台压力力与弯矩计算算（设承台上上端面为危险险截面1）2.矩形承台台弯矩的计算算（设承台下下端面为危险险截面2）3.矩形承台截截面主筋的计计算4.矩形承台截截面抗剪切计计算5.桩承载力力验算6.桩竖向极极限承载力验验算及桩长计计算7.抗拔验验算8.依据JGJJ94-944（3.3.44.1），（5.4.55.1），（5.5.3）对裸露出出地面的高桩桩应进行桩身压曲验算三.计算书1.承台台顶面的竖向向压力与弯矩矩计算（设承承台上端面为为危险截面1进行计算）塔吊H=336m自重(包括压重)F11=651..00kN，高塔‘H=1111m自重(包括压重)‘F1=11101.000kN。塔吊最大起重荷荷载F2=1100.000kN（H==36m）作用于桩桩基承台顶面面（危险截面面1）的竖向力力F1+F22=751..00kN（H=111mm）高塔‘F1+F22=11011+100==1201KKN塔吊的的倾覆力矩2.矩形承承台弯矩的计计算（设承台台下端面为危危险截面2进行计算）计算简图：图中x轴的方向向是随机变化化的，设计计计算时应按照照倾覆力矩MM最不利方向向进行验算。1）桩桩顶竖向力的的计算(依据《**桩技术规规范》JGJJ94-944的第条)其中n───单桩个数，nn=4；F───作用于桩基基承台顶面的的竖向力设计计值，（H==36m）F=1.22×751.000=9011.20kNN；（H=111m）‘F=1.22×1201..00=14441.200kN；G──桩基承台台的自重，GG=1.2××（25.0×Bc×Bc×Hc+200.0×Bc×Bc×D）=960..00kN；；Mxx,My──承台底面的的弯矩设计值值(kN.m))；xii,yi──单桩相对承承台中心轴的的XY方向距离离(m)；Nii──单桩桩顶竖竖向力设计值值(kN)。经计算得到单桩桩桩顶竖向力力设计值:最大压力：（H=366m）N=(9001.20++960.000)/4++2030..00×(2.40×1.4144/2)/[[2×(2.40×1.4144/2)2]=10663.51kkN（H=1111m）‘N=(14441.20++960.000)/4++2030..00×(2.40×1.4144/2)/[[2×(2.40×1.4144/2)2]=11998.48kkN最大拔力计算：：（H=36m）N=(9001.20++960.000)/4--2030..00×(2.40×1.4144/2)/[[2×(2.40×1.4144/2)2]=-1322.91kkN（H=111mm）‘N=（1201++960）/4-14550.00××(2.40/1.4414)/[[4×(2.40//1.4144)2]=326.66681KN（无拔力）2）矩形承台弯弯矩的计算((依据《**桩技术规规范》JGJJ94-944的第条)其中Mx1,,My1──计算截面处处XY方向的弯弯矩设计值((kN.m))；xii,yi──单桩相对承承台中心轴的的XY方向距离离(m)；Nii1──扣除承台自自重的单桩桩桩顶竖向力设设计值(kN)，Ni1=NNi-G/nn。经过计算得到弯弯矩设计值：：（H=36m）N=((901.220+9600.00)//4+20330.00××(2.40//2)/[44×(2.40//2)2]=5711.03kNNMx1=My11=2×(571.003-9600.00/44)×（H=111mm）‘N=(14441.200+960..00)/44+20300.00×(2.40//2)/[44×(2.40//2)2]=10223.22kkN‘Mx1=’MMy1=2××(1023..22-9660.00//4)×3.矩形承台台截面主筋的的计算依据《混凝土结结构设计规范范》(GB500010-20002)第7.5条受弯弯构件承载力力计算。其中M───计算截面处处的弯矩设计计值(kN.m))；K───安全系数，考考虑塔吊基础础的临时性，取取1.2；h00──承台计算截截面处的计算算高度,h00=750mmm；fyy──钢筋受拉强强度设计值，fy=300N/mm2。（H=36m）经过计算得得s=2766.57×106/(1.000×16.700×4000..00×750.0002)=0.0007=1-(1-22×0.0077)0.5=0..007s=1-0.0007/2==0.9966Asx=AAsy=1332.4122×106/(0.9996×750.000×300.000)=5990.86mmm2。配筋面积AAsx=AAsY=590.886mm2。取Φ20＠200（上下双层层双向配筋）（H=111mm）经过计算得得s=3133.29×106/(1.000×16.700×4000..00×750.0002)=0.0008=1-(1-22×0.0088)0.5=0..008s=1-0.0008/2==0.9966Asx=Assy=3133.29×106/(0.9996×750.000×300.000)=13398.244mm2。配筋面积AAsx=AAsY=1398..24mm22。取Φ25＠200（上下双层层双向配筋）4.矩形承台台截面抗剪切切计算依据《**桩技技术规范》((JGJ944-94)的的第条和第条条。根据第二步的计计算方案可以以得到XY方向桩对对矩形承台的的最大剪切力力,考虑对称性性，（H=36m）记为V=11106.688kN我们考考虑承台配置置箍筋的情况况，斜截面受受剪承载力满满足下面公式式：其中0──***桩基重要性性系数，取11.0；──剪切系数,,=0.200；fc──混凝土土轴心抗压强强度设计值，fc=16.70N/mm2；b0──承台计计算截面处的的计算宽度，b0=4000mm；h0──承承台计算截面面处的计算高高度，h0==750mmm；fy──钢筋受拉强强度设计值，fy=300.00N/mm2；S──箍筋的间间距，S=2200mm。（直径取8mm）经过计算承台已已满足抗剪要要求，只需构构造配箍筋!!（H=111mm）记为V=11198.488kN我们考考虑承台配置置箍筋的情况况，斜截面受受剪承载力满满足下面公式式：其中0──***桩基重要性性系数，取11.0；──剪切系数,,=0.200；fcc──混凝土轴心心抗压强度设设计值，fc=166.70N//mm2；b00──承台计算截截面处的计算算宽度，b0=40000mm；；h00──承台计算截截面处的计算算高度，h0=7550mm；fyy──钢筋受拉强强度设计值，fy==300.000N/mmm2；S──箍筋的间间距，S=2200mm。（直径径取8mm）经过计算承台已已满足抗剪要要求，只需构构造配箍筋!!5.桩承载力验验算桩承载力计算依依据《**桩技术规规范》(JGJ944-94)的的第条（H=36m）根据第二步步的计算方案案可以得到桩桩的轴向压力力设计值，取取其中最大值值N=11006.68kkN桩桩顶轴向压力力设计值应满满足下面的公公式：其其中0──**桩基重要要性系数，取取1.0；fc───混凝土轴心心抗压强度设设计值，fcc=16.770N/mmm2（桩砼强度度等级为C35）；A──桩的截面面面积，A==0.3855m2。fA=16.700N/mm22*3885000mm2=64225900NN=642550KN>>1*1063..51KNN=r0N经过计算得到桩桩顶轴向压力力设计值满足足要求,只需构造配配筋!（H=111mm）根据第二步步的计算方案案可以得到桩桩的轴向压力力设计值，取取其中最大值值N=11998.48kkN桩顶顶轴向压力设设计值应满足足下面的公式式：其中0──***桩基重要性性系数，取11.0；fcc──混凝土轴心心抗压强度设设计值，fcc=16.770N/mmm2；A───桩的截面面面积，A=00.385mm2。fA=16.700N/mm22*3885000mm2=64225900NN=642550KN>>1*1198..48KNN=r0N经过计算得到桩桩顶轴向压力力设计值满足足要求,只需构造配配筋!6.桩竖向极限限承载力验算算及桩长计算算桩承载力计算算依据《***桩基础技术术规范》(JGJ944-94)的的-3条，3桩以上非端端承桩考虑群群桩效应计算算根据第二步步的计算方案案可以得到桩桩的轴向压力力设计值，（H=36m）取其中低塔塔最大值N==1106..68kN（H=111mm）高塔最大大值N=11988.48kNN，桩竖向极极限承载力验验算应满足下下面的公式：：最大压力:其中R───最大极限承承载力,（H=36m）最大压力时时取Nmaxx=10633.51kNN（H=111m）最大压力时时取Nmaxx=11988.48kNN；s,p──P229分别为桩侧侧阻群桩效应应系数，桩端端阻群桩效应应系数1.442，承台底底土阻力群桩桩效应系数0.9；qssik──桩侧第i层土的极限限侧阻力标准准值，取值如如下页表；qppk──桩侧第i层土的极限限端阻力标准准值，取值如如下页表；u───桩身的周长长，u=2..198m；；App──桩端面积,取Ap=0..384m22；sp──桩侧阻阻端综合阻力力分项系数,,取1.60；lii──第i层土层的厚厚度及侧阻力力、端阻力标标准值表,根据天津市市**房地产开开发公司天津津加洲**岩土工程程勘察报告KC20005C8211---P112（由天津地地质工程勘察察院2006年1月12日制）取值值如下页表；；（经计算）由于采采用大放坡开开挖基槽，高高、低塔桩基基的桩端均露露出槽底6米，所以-5.7米以上的地地层桩侧阻为为零。从-5.70米以下第6层粉质粘土土层开始计算算。最大压力验算::R=2..20×0.9(2×32+4.115×48+1.66×522+2.8××60+3..5×60)/11.65+11.42×6650×0.38/11.65=11.2×（517.552+210）+212..57=10085.599kN大于10633.51kNN（H=36m）桩长计算：2++4.15++1.66++2.8+33.5=144.11+66（露出部分分）=20.111（总长）R=2.20××00.9(2×32+4.115×48+1.66×522+2.88××60+6..5×60)/11.65++11.42×6650×0.38/11.665=1.22×（517.552+39900）+212..57=112223.5599kN大于11988.48kkNN（H=1111m）桩长计算：2++44.15++11.66++22.8+66..5=177..11+6（露出部分分）=23.111（总长）由于桩桩的的入土深度度分分别为14.5m（H=60m）和17.111m（H=1111m）最大拔力验算::经经前第3项第一步对对塔计算时时无无拔力，不不做做拔力处理理!!7.抗拔验算群桩基础的抗拔拔承承载力验算算（依依据《**桩基技术术规范》JGJ944-94的第5、2、17条）根据第二步的计计算算方案可以以得得到拔力设设计计值为N=1322.91kkN群桩基础应满足足下下面的公式式：：r0N≤Ugkk/rs+Gggp其中r00----**桩基重要要性系数，取取取1.0UUgk---群桩呈整体体破坏时基基桩桩的抗拔极极限限承载力标标准准值，Uk---基桩的抗拔拔极限承载载力力标准值rrs---桩侧阻抗力力分项系数数GGgp---群桩基础所所包围体积积的的桩土总自自重重设计值除除以以总桩数Ugk=uu1∑∑λiqsikli/n=122××0.7×（1.33**18+11..93*4444+2.5577*40++22*32++22*48）/4=77880KNNGgpp=4×GGp/4=GGp=25πR2h=1022.44KKN（略去桩间间土重）Ugkk//rs+Ggp=7780/11..6+10022.44==5589.9944KN＞r0N=1332.911kNKNN满足要求求高塔时：无拔力力2）单桩基础的的抗拔拔承载力验验算算r0N≤Uk/rs+Gp其中UUk---基桩抗拔极极限承载力力标标准值Gp---基桩（土）自自自重设计值值Uk=∑λiqsikuili==0.77××2.19988×（2*32+4.15**48+1.66**52+1.5*660）==0.77××2.19988×4399..52=66776.24455KNGp=1022.444KNUk/rs+GGp=676..2245/11..6+10022.44==5525.00993KNNr0N=1..0×1123.44==132.991kNN＜525.0093KKNN满足要求。3）基桩材料料受拉承载载力力（依据《混混混凝土结构构设设计规范》GBJ10）受拉承载力应满满足足N≤fyAs其中fy----钢筋筋的抗拉强强度度设计值，fy=3000N/mmm22AAss---钢筋的截面面面积,取6根Ⅱ级18，As=15266mm2ffggAs=3000×155226=4457.88KN＞N=1332.911kN满足要要求。8.桩身压压曲曲验算1、依据《***桩基基础技术