塔吊樁基礎(chǔ)的計(jì)算書(shū)

1、塔吊樁基礎(chǔ)的計(jì)算書(shū)一 . 參數(shù)信息塔吊型號(hào) : QTZ（QTZ80）-TC6013 自重（包括壓重 ）:F1=910.00kN 最大起重荷 載 : F2=60.00kN塔吊傾覆力距 : M=4855.76kN.m 塔吊起重高度 : H=62.00m 塔身寬度 :B=1.8m樁混凝土等級(jí) : C35 承臺(tái)混凝土等級(jí) :C30 保護(hù)層厚度 : 50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng) : 5.00m 承臺(tái)厚度 : Hc=1.500m 承臺(tái)箍筋間距 : S=180mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別：U級(jí) 承臺(tái)預(yù)埋件埋深：h=1.30m承臺(tái)頂面埋深：D=0.000m樁直徑：d=0.500m 樁間距：a=3.000m 樁鋼筋級(jí)別：U級(jí)樁入土

2、深度 ： 21.10 樁型與工藝： 預(yù)制樁 樁空心直徑 ： 0.250m塔吊最大起重力矩 ： 800kN.m 塔吊總高度 ： H=62.00m 基本風(fēng)壓： Wk=1.26k Pa塔吊主弦桿截面寬度 ： b=0.15m 塔身最大水平力 ：Vh=97kN 水平力作用高度h=31m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)數(shù) ： n=22 二. 塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力與彎矩計(jì)算1. 塔吊自重 （包括壓重 ）F1=910.000kN 2. 塔吊最大起重荷載 F2=60.000kN作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力 F=F1+F2=970.000kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4X 4855.760=6798.064kN.m三. 矩形承臺(tái)彎矩的計(jì)

3、算計(jì)算簡(jiǎn)圖：圖中x軸的方向是隨機(jī)變化的，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)按照傾覆力矩 M最不利方向進(jìn) 行驗(yàn)算。1.樁頂豎向力的計(jì)算（依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008的第5.1. 1 條 ）其中n單樁個(gè)數(shù)，n=4;Fk作用于承臺(tái)頂面的豎向力，F(xiàn)k=970.000kN;Gk樁基承臺(tái)和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值，Gk=25.0X BcX BcX Hc+20.0X BeX BcX D=937.500kN;Mxk,My 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于承臺(tái)底面，繞通過(guò)樁群形心的x、y 軸的力矩xi,yi 單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的 XY方向距離（m）;Nik荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，第i基樁或復(fù)合基樁的豎向力 （kN） 。

4、經(jīng)計(jì)算得到 :樁頂豎向力設(shè)計(jì)值 : 最大壓力：X1.414/2)2=2174.811kN最大拔力：N=1.2X (970.000+937.500)/4+6798.064 X (3.000 X 1.414/2)/2 X (3.000N=(970.000+937.500)/4- 6798.064 X (3.000 X 1.414/2)/2X(3.000 X1.414/2）2=-1125.686kN 樁頂豎向力標(biāo)準(zhǔn)值 : 最大壓力：N=(970.000+937.500)/4+4855.760 X(3.000 X1.414/2)/2X(3.000 X1.414/2)2=1621.561kN 最大拔力：

5、N=(970.000+937.500)/4- 6798.064X(3.000 X1.414/2)/2X(3.000 X1.414/2)2=-667.811kN2.矩形承臺(tái)彎矩的計(jì)算（依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008的第5.9.2 條）其中Mx,M 分別為繞X軸和繞丫軸方向計(jì)算截面處的彎矩設(shè)計(jì)值（kN.m）;xi,yi 垂直丫軸和X軸方向自樁軸線到相應(yīng)計(jì)算截面的距離（m） ； Ni在 荷載效應(yīng)基本組合下的第i基樁凈反力，Ni=Ni-G/n。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值： 壓力產(chǎn)生的承臺(tái)彎矩：N=1.2X(970.000+937.500)/4+6798.064 X(3.000/2)/4 X(3

6、.000/2)2=17 05.261kNMx1=My1=X21705.261X(1.500 -0.900)=2046.313kN.m 拔力產(chǎn)生的承臺(tái)彎矩：N=(970.000+937.500)/4- 6798.064X(3.000/2)/4 X(3.000/2)2=-656.136kN Mx2=My2=-2X656.136X(1.500 -0.900)=-787.363kN.m四. 矩形承臺(tái)截面主筋的計(jì)算依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第7.2條受彎構(gòu)件承載力計(jì)算。式中1系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)，1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，1取為0.94,期間按線性?xún)?nèi)插

7、法確定；fc 混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h 承臺(tái)的計(jì)算高度。fy 鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， fy=300N/mm2。 承臺(tái)底面配筋 :s=2046.313 X 106/(1.000 X 1.430 X 5000.000 X 1450.0002)=0.0136 =1 -(12X 0.0136)0.5=0.0137 s=1-0.0137/2=0.9931Asx= Asy=2046.313X106/(0.9931 X1450.000X300.000)=4736.628mm2 承臺(tái)頂面配筋:s=787.363 X 106/(1 .000 X 1 .430 X 5000.000 X 1450.0002)=0.0

8、052 =1 -(1-2X 0.0052)0.5=0.0053 s=1 -0.0053/2=0.9974Asx= Asy=787.363X106/(0.9974 X1450.000X300.000)=1814.795mm2。滿足頂面和底面配筋要求的同時(shí)還應(yīng)該滿足構(gòu)造要求 !五. 矩形承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范 (JGJ94-2008) 的第 5.9.14 條。根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到 XY方向樁對(duì)矩形承臺(tái)的最大剪切力，考慮對(duì)稱(chēng)性，記為V=4349.622kN我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 其中 計(jì)算截面的剪跨比 ,=1.500ft 混凝土軸心抗拉強(qiáng)

9、度設(shè)計(jì)值，ft=1.430N/mm2; b承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，b=5000mm h0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=150mm fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300.000N/mm2; S箍筋的間距，S=180mm 經(jīng)過(guò)計(jì)算得：箍筋的最小配筋面積 Asv=(4349.622 X 1000- 0.700 X 1.430 X 5000X 150) X180/(300.000 X 150)=14395.488mm2六. 樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范 (JGJ94-2008) 的第 5.8.2 條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值， 取其中最大值 N=217 4

10、.811kN 樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式：其中c基樁成樁工藝系數(shù)，取0.850fc 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.700N/mm2; Aps樁身截面面 積， Aps=0.1473m2。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值不滿足要求 ,需樁配筋計(jì)算 ! 七. 樁配筋 計(jì)算依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第7.3條正截面受壓承載力計(jì) 算。其中N樁軸向壓力設(shè)計(jì)值，N=2174.811kN;鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)， =1.000；fc 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.700N/mm2; A樁的截面面積，A=0.1473m2；fy 鋼筋強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300

11、.000N/mm2 ; As 全部縱向 鋼筋截面面積。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到縱向受壓鋼筋截面面積As=-2875.268mm2。樁身受拉計(jì)算，依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ94-2008 第 5.8.7 條受拉承載力計(jì)算，最大拉力 N=1125.686kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積 As=3752.287mm2。綜上所述,全部縱向鋼筋為：3752.287mm同時(shí)滿足構(gòu)造要求!2構(gòu)造規(guī)定：預(yù)制樁最小配筋率不宜小于 0.8%,采用靜壓法沉樁時(shí) ,最小配筋 率不宜小于 0 .4%,直徑不宜小于 14mm八. 樁抗壓承載力計(jì)算樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.2.5和5.3.5條

12、根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值， 取其中最大值 N=217 4.811kN 樁豎向極限承載力驗(yàn)算應(yīng)滿足下面的公式： 最大壓力:其中R基樁豎向承載力特征值；R 單樁豎向承載力特征值；K-安全系數(shù)，取2.0 ;fak -承臺(tái)下土的地基承載力特征值加權(quán)平均值；c承臺(tái)效應(yīng)系數(shù)，當(dāng)不考慮承臺(tái)效應(yīng)系數(shù)時(shí)，其值取0; qsk樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，按下表取值；qpk極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，按下 表取值；u樁身的周長(zhǎng)，u=1.5708m； Ap樁端面積,取Ap=0.147m2Ac計(jì)算樁基所對(duì)應(yīng)的承臺(tái)凈面積，去Ac=6.103m2 li 第i層土層的厚度 , 取值如下表； 厚度及側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值表

13、如下 :土名稱(chēng) 序號(hào) 土層厚度 (m) 側(cè)阻力特征值 (kPa) 端阻力特征值 (kPa) 素填 土 1 4.6 0 0淤 泥 2 2.9 0 0 砂質(zhì)粘性土 3 9.3 35 0 全風(fēng)化混合巖 4 2.8 60 3000強(qiáng)全風(fēng)化混合巖5 1.5 100 4500 由于樁的入土深度為21.1m,所以樁端是在第5 層土層。 最大壓力驗(yàn)算 :Ra=1.571X (4.6 X 0+2.9 X 0+9.3 X 70+2.8 X 120+1.5 X 200)+9000 X 0.147=3 346.974kNR=3346.974/2.0+0.000 X 105.000 X 6.103=1673.487kN 上式計(jì)算的 R值大于等于最大壓力1621.561kN,所以滿足要求！九. 樁抗拔承載力計(jì)算樁抗拔承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范 (JGJ94-2008) 的第 5.4.5 條 樁抗拔承載力應(yīng)滿足下列要求 : 其中:式中Tuk基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；i抗拔系數(shù)；解得：Tgk=14X(0.750 X4.6X0+0.750X2.9X0+0.750X9.3X35+0.750X2.8X6 0+0.750X1.5X200)/4=2984.625kNGgp=14X 21.1 X 22/4=1624.700k