種塔吊的基礎(chǔ)計(jì)算

1、7 種塔吊基礎(chǔ)計(jì)算 目 錄 1、 單樁基礎(chǔ)計(jì)算2、 十字交叉梁基礎(chǔ)計(jì)算3、 附著計(jì)算4、 天然基礎(chǔ)計(jì)算5、 三樁基礎(chǔ)計(jì)算書6、 四樁基礎(chǔ)計(jì)算書7、 塔吊附著計(jì)算一、 塔吊單樁基礎(chǔ)計(jì)算書一. 參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QT60,自重(包括壓重)F1=245.00kN,最大起重荷載F2=60.00kN 塔吊傾覆力距M=600.00kN.m,塔吊起重高度H=50.00m,塔身寬度B=1.60m 混凝土強(qiáng)度:C35,鋼筋級(jí)別:級(jí),混凝土的彈性模量 Ec=14500.00N/mm2 樁直徑或方樁邊長(zhǎng) d=2.50m,地基土水平抗力系數(shù) m=8.00MN/m4 樁頂面水平力 H0=100.00kN,保護(hù)層厚度:

2、50mm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=245.00kN 2. 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN 作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力 F=1.2×(F1+F2)=366.00kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4×三. 樁身最大彎矩計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖： 1. 按照m法計(jì)算樁身最大彎矩： 計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條，并參考樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法與施工技術(shù)。 (1) 計(jì)算樁的水平變形系數(shù)(1/m): 其中 m地基土水平抗力系數(shù)； b0樁的計(jì)算寬度，b0=3.15m。 E抗彎彈性模量，E=0.67Ec=9715.00N/mm2； I

3、截面慣性矩，I=1.92m4； 經(jīng)計(jì)算得到樁的水平變形系數(shù): =0.271/m (2) 計(jì)算 Dv: Dv=100.00/(0.27×840.00)=0.45 (3) 由 Dv查表得：Km=1.21 (4) 計(jì)算 Mmax: 經(jīng)計(jì)算得到樁的最大彎矩值: Mmax=840.00×。 由 Dv查表得：最大彎矩深度 z=0.74/0.27=2.78m。四.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)第條。 沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，其截面受壓承載力計(jì)算： (1) 偏心受壓構(gòu)件，其偏心矩增大系數(shù)按下式計(jì)算： 式中 l0樁的計(jì)算長(zhǎng)度，取

4、 l0=4.00m； h截面高度，取 h=2.50m； h0截面有效高度，取 h0=2.50m； 1偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)： 解得：1=1.00 A構(gòu)件的截面面積，取 A=4.91m2； 2構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù),當(dāng)l0/h<15時(shí),取1.0,否則按下式: 解得：2=1.00 經(jīng)計(jì)算偏心增大系數(shù) =1.00。 (2) 偏心受壓構(gòu)件應(yīng)符合下例規(guī)定： 式中 As全部縱向鋼筋的截面面積，取 As； r圓形截面的半徑，取 r=1.25m; rs縱向鋼筋重心所在圓周的半徑，取 rs=1.20m； e0軸向壓力對(duì)截面重心的偏心矩，取 e0=2.78m； ea附加偏心矩，取 ea=0.

5、08m； 對(duì)應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角與2的比值，取 =0.53； t中斷縱向受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積的比值，當(dāng)>0.625時(shí)，取 t=0： 由上兩式計(jì)算結(jié)果：只需構(gòu)造配筋！五.樁豎向極限承載力驗(yàn)算 樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條 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=366.00kN 樁豎向極限承載力驗(yàn)算應(yīng)滿足下面的公式： 其中 Quk最大極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值； Qsk單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值； Qpk單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值； qsik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；

6、 u樁身的周長(zhǎng)，u=7.854m； Ap樁端面積,取Ap=4.91m2； 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)值表如下: 序號(hào) 土厚度(m) 土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) 土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) 土類別 1 2 22 500 粘性土或粉土 2 2 13 500 粘性土或粉土 3 0 61 675 砂土或碎石類土 由于樁的入土深度為4m,所以樁端是在第2層土層。 最大壓力驗(yàn)算: R=7.85×(2×22×1.00+2×13×1.00)+0.75×500.00×4.91=2395.76kN 上式計(jì)算的R的值大于最大

7、壓力366.00kN,所以滿足要求!二、 塔吊十字交叉梁基礎(chǔ)計(jì)算書一. 參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QT60,自重(包括壓重)F1=245.00kN,最大起重荷載F2=60.00kN 塔吊傾覆力距M=600.00kN.m,塔吊起重高度H=37.00m,塔身寬度B=1.6m 混凝土強(qiáng)度:C35,鋼筋級(jí)別:級(jí),樁直徑或方樁邊長(zhǎng) d=0.50m 樁間距=3000mm交叉梁的寬度=300mm,交叉梁的高度=500mm ,保護(hù)層厚度:50mm二. 塔吊對(duì)交叉梁中心作用力的計(jì)算 1. 塔吊自重(包括壓重)F1=245.00kN 2. 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN 作用于塔吊的豎向力 F=1.2×

8、(F1+F2)=366.00kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4×三. 交叉梁最大彎矩和樁頂豎向力的計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖： 十字交叉梁計(jì)算模型(最大彎矩M方向與十字交叉梁平行)。 兩段梁四個(gè)支點(diǎn)力分別為 RA=N/4-3M/2L RB=N/4+3M/2L RC=N/4 RD=N/4 兩段梁的最大彎矩分別為 M1=N(L-b)2/16L+M/2 M2=N(L-b)2/16L 得到最大支座力為 Rmax=RB,最大彎矩為 Mmax=M1。 樁頂豎向力 Rmax: Rmax=N/4+3M/2L=(366.00+38.18)/4+3×840.00/(2×4.24)=398.07kN

9、 交叉梁得最大彎矩 Mmax: Mmax=N(L-b)2/16L+M/2=(366.00+38.18)×(4.24-2.26)2/(16×四. 交叉梁截面主筋的計(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,期間按線性內(nèi)插法確定； fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； h0交叉梁的有效計(jì)算高度。 fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300N/mm2。 經(jīng)過計(jì)算得 s=443.34×106/(1.00×16.70×300.

10、00×450.002)=0.437 =1-(1-2×0.437)0.5=0.645 s=1-0.645/2=0.677 Asx= Asy=443.34×106/(0.677×450.00×300.00)=4847.21mm2。五.樁承載力驗(yàn)算 樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條 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=398.07kN 樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式： 其中 0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.70N/mm2； A樁的截面面積，A=0.16

11、5m2。 經(jīng)過計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿足要求,只需構(gòu)造配筋!七.樁豎向極限承載力驗(yàn)算及樁長(zhǎng)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(JGJ94-94)的第條 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=398.07kN 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最大極限承載力； Qsk單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值: Qpk單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值: s,p分別為樁側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)，樁端阻群樁效應(yīng)系數(shù)，承臺(tái)底土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)； s,p分別為樁側(cè)阻力分項(xiàng)系數(shù)，樁端阻抗力分項(xiàng)系數(shù)，承臺(tái)底土阻抗力分項(xiàng)系數(shù)； 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

12、極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，按下表取值； u樁身的周長(zhǎng)，u=1.571m； Ap樁端面積,取Ap=0.16m2； 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)值表如下: 序號(hào) 土厚度(m) 土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) 土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) 土名稱 1 2 24 825 粘性土 2 3 86.5 1900 粘性土 3 4 64 4350 砂類土中擠土群樁 由于樁的入土深度為3m,所以樁端是在第2層土層。 最大壓力驗(yàn)算: R=1.57×(2×24×0.8+1×86.5×0.8)/1.65+1.64×1900.00×0.16/1.

13、65=413.91kN 上式計(jì)算的R的值大于最大壓力398.07kN,所以滿足要求!三、 塔吊附著計(jì)算 塔機(jī)安裝位置至建筑物距離超過使用說明規(guī)定，需要增長(zhǎng)附著桿或附著桿與建筑物連 接的兩支座間距改變時(shí)，需要進(jìn)行附著的計(jì)算。主要包括附著桿計(jì)算、附著支座計(jì)算和錨固 環(huán)計(jì)算。 一、支座力計(jì)算 塔機(jī)按照說明書與建筑物附著時(shí)，最上面一道附著裝置的負(fù)荷最大，因此以此道附著桿 的負(fù)荷作為設(shè)計(jì)或校核附著桿截面的依據(jù)。 附著式塔機(jī)的塔身可以視為一個(gè)帶懸臂的剛性支撐連續(xù)梁，其內(nèi)力及支座反力計(jì)算如 下: 風(fēng)荷載取值 q=0.10kN/m 塔吊的最大傾覆力矩 M=500kN.m 計(jì)算結(jié)果: Nw=68.394kN 二

14、、附著桿內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖: 計(jì)算單元的平衡方程為: 其中: 三、第一種工況的計(jì)算 塔機(jī)滿載工作，風(fēng)向垂直于起重臂，考慮塔身在最上層截面的回轉(zhuǎn)慣性力產(chǎn)生的扭矩和 風(fēng)荷載扭矩。 將上面的方程組求解，其中 從0-360循環(huán)， 分別取正負(fù)兩種情況，分別求得各 附著最大的軸壓力和軸拉力： 桿1的最大軸向壓力為：91.96 kN 桿2的最大軸向壓力為：0 kN 桿3的最大軸向壓力為：60.54 kN 桿1的最大軸向拉力為：44.82 kN 桿2的最大軸向拉力為：24.85 kN 桿3的最大軸向拉力為：76.25 kN 四、第二種工況的計(jì)算 塔機(jī)非工作狀態(tài)，風(fēng)向順著起重臂，不考慮扭矩的影響。 將上面的方程

15、組求解，其中 =45,135,225,315， Mw=0，分別求得各附著最大的軸壓 力和軸拉力。 桿1的最大軸向壓力為：68.29 kN 桿2的最大軸向壓力為：0 kN 桿3的最大軸向壓力為：52.45 kN 桿1的最大軸向拉力為：43.90 kN 桿2的最大軸向拉力為：0.00 kN 桿3的最大軸向拉力為：62.75 kN 五、附著桿強(qiáng)度驗(yàn)算 1桿件軸心受拉強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算公式: =N/Anf 其中 N為桿件的最大軸向拉力,取N=76.25kN； 為桿件的受拉應(yīng)力； An為桿件的的截面面積，本工程選取的是14號(hào)工字鋼,查表可知 An=2150mm2； 經(jīng)計(jì)算，桿件的最大受拉應(yīng)力 =76.25&

16、#215;1000/2150=35.47N/mm2。 最大拉應(yīng)力不大于拉桿的允許拉應(yīng)力216N/mm2,滿足要求! 2桿件軸心受壓強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算公式: =N/Anf 其中 為桿件的受壓應(yīng)力； N為桿件的軸向壓力,桿1:取N=91.96kN；桿2:取N=0.00kN；桿3:取N=60.54kN； An為桿件的的截面面積，本工程選取的是14號(hào)工字鋼,查表可知 An=2150mm2； 為桿件的受壓穩(wěn)定系數(shù),是根據(jù) 查表計(jì)算得, 桿1:取 =0.732,桿2:取=0.459 ,桿3:取 =0.732； 桿件長(zhǎng)細(xì)比,桿1:取 =73.657,桿2:取=116.462,桿3:取=73.657。 經(jīng)計(jì)算，桿

17、件的最大受壓應(yīng)力 =58.43N/mm2。 最大壓應(yīng)力不大于拉桿的允許壓應(yīng)力216N/mm2,滿足要求! 六、附著支座連接的計(jì)算 附著支座與建筑物的連接多采用與預(yù)埋件在建筑物構(gòu)件上的螺栓連接。預(yù)埋螺栓的規(guī)格 和施工要求如果說明書沒有規(guī)定，應(yīng)該按照下面要求確定： 1 預(yù)埋螺栓必須用Q235鋼制作； 2 附著的建筑物構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20； 3 預(yù)埋螺栓的直徑大于24mm； 4 預(yù)埋螺栓的埋入長(zhǎng)度和數(shù)量滿足下面要求： 其中n為預(yù)埋螺栓數(shù)量；d為預(yù)埋螺栓直徑；l為預(yù)埋螺栓埋入長(zhǎng)度；f為預(yù)埋螺栓與混 凝土粘接強(qiáng)度（C20為1.5N/mm2，C30為3.0N/mm2）；N為附著桿的軸向力。 5

18、 預(yù)埋螺栓數(shù)量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只；預(yù)埋螺栓埋入長(zhǎng)度不 少于15d；螺栓埋入端應(yīng)作彎鉤并加橫向錨固鋼筋。 七、附著設(shè)計(jì)與施工的注意事項(xiàng) 錨固裝置附著桿在建筑結(jié)構(gòu)上的固定點(diǎn)要滿足以下原則： 1 附著固定點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在丁字墻（承重隔墻和外墻交匯點(diǎn)）和外墻轉(zhuǎn)角處，切不可設(shè)置 在輕質(zhì)隔墻與外墻匯交的節(jié)點(diǎn)處； 2 對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，附著點(diǎn)宜布置在靠近柱根部； 3 在無外墻轉(zhuǎn)角或承重隔墻可利用的情況下，可以通過窗洞使附著桿固定在承重內(nèi)墻 上； 4 附著固定點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在靠近樓板處，以利于傳力和便于安裝。四、 塔吊天然基礎(chǔ)計(jì)算書一. 參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QT60, 自重(包括壓重)F1=245.00

19、kN， 最大起重荷載F2=60.00kN， 塔吊傾覆力距， 塔吊起重高度H=37.00m， 塔身寬度B=1.60m， 混凝土強(qiáng)度等級(jí):C35， 基礎(chǔ)埋深D=2.00m， 基礎(chǔ)最小厚度h=1.50m， 基礎(chǔ)最小寬度Bc=5.00m，二. 基礎(chǔ)最小尺寸計(jì)算 基礎(chǔ)的最小厚度取:H=1.50m 基礎(chǔ)的最小寬度取:Bc=5.00m三. 塔吊基礎(chǔ)承載力計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)第5.2條承載力計(jì)算。 計(jì)算簡(jiǎn)圖: 當(dāng)不考慮附著時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 當(dāng)考慮附著時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 當(dāng)考慮偏心距較大時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 式中 F塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力，它包括塔吊自重，

20、壓重和最大起重荷載,F=1.2×305=366.00kN； G基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重，G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D) =2325.00kN； Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=5.00m； W基礎(chǔ)底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3； M傾覆力矩，包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力距和最大起重力距，M=1.4×； a合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離(m)，按下式計(jì)算： a=5.00/2-840.00/(366.00+2325.00)=2.19

21、m。 經(jīng)過計(jì)算得到: 無附著的最大壓力設(shè)計(jì)值 Pmax=(366.00+2325.00)/5.002+840.00/20.83=147.96kPa 無附著的最小壓力設(shè)計(jì)值 Pmin=(366.00+2325.00)/5.002-840.00/20.83=67.32kPa 有附著的壓力設(shè)計(jì)值 P=(366.00+2325.00)/5.002=107.64kPa 偏心距較大時(shí)壓力設(shè)計(jì)值 Pkmax=2×(366.00+2325.00)/(3×5.00×2.19)=164.00kPa四. 地基基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算 地基基礎(chǔ)承載力特征值計(jì)算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5000

22、7-2002第條。 計(jì)算公式如下: 其中 fa修正后的地基承載力特征值(kN/m2)； fak地基承載力特征值，取0.00kN/m2； b基礎(chǔ)寬度地基承載力修正系數(shù)，取0.00； d基礎(chǔ)埋深地基承載力修正系數(shù)，取0.00； 基礎(chǔ)底面以下土的重度，取20.00kN/m3； m基礎(chǔ)底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b基礎(chǔ)底面寬度，取5.00m； d基礎(chǔ)埋深度,取2.00m。 解得地基承載力設(shè)計(jì)值 fa=0.00kPa 實(shí)際計(jì)算取的地基承載力設(shè)計(jì)值為:fa=180.00kPa 地基承載力特征值fa大于最大壓力設(shè)計(jì)值Pmax=147.96kPa，滿足要求！ 地基承載力特征值1.2×

23、fa大于偏心距較大時(shí)的壓力設(shè)計(jì)值Pkmax=164kPa，滿足要求！五. 受沖切承載力驗(yàn)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第條。 驗(yàn)算公式如下: 式中 hp受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，取 hp=0.94； ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 ft=1.57kPa； am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度: am=1.60+(1.60 +2×1.50)/2=3.10m； h0承臺(tái)的有效高度，取 h0=1.45m； Pj最大壓力設(shè)計(jì)值，取 Pj=164.00kPa； Fl實(shí)際沖切承載力： Fl=164.00×(5.00+4.60)×0.20/2=157

24、.44kN。 允許沖切力： 0.7×0.94×1.57×3100×1450=4643604.70N=4643.60kN 實(shí)際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計(jì)值，所以能滿足要求！六. 承臺(tái)配筋計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第條。 1.抗彎計(jì)算，計(jì)算公式如下: 式中 a1截面I-I至基底邊緣的距離，取 a1=1.70m； P截面I-I處的基底反力: P=164.00×(3×1.60-1.70)/(3×1.60)=105.91kPa； a'截面I-I在基底的投影長(zhǎng)度,取 a'=1.60m。 經(jīng)過

25、計(jì)算得 M=1.702×(2×5.00+1.60)×(164.00+105.91-2×2325.00/5.002)+(164.00-105.91)×5.00/12。 2.配筋面積計(jì)算,公式如下: 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第7.2條。 式中 1系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過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,期間按線性內(nèi)插法確定； fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； h0承臺(tái)的計(jì)算高度。 經(jīng)過計(jì)算得 s=304.36×106/(1.00×16.70×5.00×1

26、03×14502)=0.002 =1-(1-2×0.002)0.5=0.002 s=1-0.002/2=0.999 As=304.36×106/(0.999×1450×300.00)=700.29mm2。 由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:11250mm2。 故取 As=11250mm2。五、 塔吊三樁基礎(chǔ)計(jì)算書一. 參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QT60,自重(包括壓重)F1=245.00kN,最大起重荷載F2=60.00kN 塔吊傾覆力距M=600.00kN.m,塔吊起重高度H=50.00m,塔身寬度B=2.50m 混凝土強(qiáng)度:C35,

27、鋼筋級(jí)別:級(jí),承臺(tái)邊長(zhǎng)Lc=5.00m 樁直徑或方樁邊長(zhǎng) d=0.50m,樁間距a=4.00m,承臺(tái)厚度Hc=0.80m 基礎(chǔ)埋深D=1.50m,承臺(tái)箍筋間距S=200mm,保護(hù)層厚度:50mm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=245.00kN 2. 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN 作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力 F=1.2×(F1+F2)=366.00kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4×三. 承臺(tái)彎矩的計(jì)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)建筑樁技術(shù)

28、規(guī)范JGJ94-94的第條) 其中 F作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值，F(xiàn)=1.2×305.00=366.00kN； G樁基承臺(tái)的自重，G=1.2×（25.0×1.732×Bc×Bc×Hc/4+20.0×1.732×Bc×Bc×D/4)=649.50kN； Mx,My承臺(tái)底面的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)； xi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)； Ni單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值(kN)。 經(jīng)計(jì)算得到單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值: 最大壓力： N=(366.00+649.50)/3+(840.00

29、5;4.00×1.732 / 3)/(4.00×1.732/3)2+2×(4.00×1.732/6)2=580.98kN 沒有抗拔力! 2. 矩形承臺(tái)彎矩的計(jì)算(依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第條) 其中 Mx,My計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)； x1,y1單樁相對(duì)承臺(tái)計(jì)算軸的XY方向距離(m)； Ni1扣除承臺(tái)自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值(kN)，Ni1=Ni-G/n。 經(jīng)過計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值： Mx=(580.98-649.50/3)×1.732× 由于My小于Mx，為配筋方便，所以取My=Mx四. 矩形承臺(tái)截面

30、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,期間按線性內(nèi)插法確定； fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； h0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。 經(jīng)過計(jì)算得 s=386.11×106/(1.00×16.70×5000.00×750.002)=0.008 =1-(1-2×0.008)0.5=0.008 s=1-0.008/2=0.996 Asx= Asy=386.11

31、5;106/(0.996×750.00×300.00)=1723.14mm2。五. 矩形承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算 依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條和第條。 根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到XY方向樁對(duì)承臺(tái)的最大剪切力,考慮對(duì)稱性，記為V=580.98kN 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 0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0； 剪切系數(shù),=0.04； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.70N/mm2； b0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，b0=5000mm； h0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=750mm； fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300

32、.00N/mm2； S箍筋的間距，S=200mm。 經(jīng)過計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六.樁承載力驗(yàn)算 樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條 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=580.98kN 樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式： 其中 0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.70N/mm2； A樁的截面面積，A=0.165m2。 經(jīng)過計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿足要求,只需構(gòu)造配筋!七.樁豎向極限承載力驗(yàn)算及樁長(zhǎng)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(JGJ94-94)的第條 根據(jù)第二步的計(jì)算方

33、案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=580.98kN 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最大極限承載力； Qsk單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值: Qpk單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值: s,p分別為樁側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)，樁端阻群樁效應(yīng)系數(shù)，承臺(tái)底土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)； s,p分別為樁側(cè)阻力分項(xiàng)系數(shù)，樁端阻抗力分項(xiàng)系數(shù)，承臺(tái)底土阻抗力分項(xiàng)系數(shù)； 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=1.571m； Ap樁端面積,取Ap=0.16m2； 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)值表如下: 序號(hào) 土厚度

34、(m) 土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) 土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) 土名稱 1 2 24 825 粘性土 2 3 28.5 825 非飽和粘性土 3 3 33 4350 砂類土中擠土群樁 由于樁的入土深度為8m,所以樁端是在第3層土層。 最大壓力驗(yàn)算: R=1.57×(2×24×1+3×28.5×1.05+3×33×1.05)/1.65+1.29×4350.00×0.16/1.65=790.56kN 上式計(jì)算的R的值大于最大壓力580.98kN,所以滿足要求!六、 塔吊四樁基礎(chǔ)計(jì)算書一. 參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QT

35、60,自重(包括壓重)F1=245.00kN,最大起重荷載F2=60.00kN 塔吊傾覆力距M=600.00kN.m,塔吊起重高度H=45.00m,塔身寬度B=1.6m 混凝土強(qiáng)度:C35,鋼筋級(jí)別:級(jí),承臺(tái)長(zhǎng)度Lc或?qū)挾菳c=5.00m 樁直徑或方樁邊長(zhǎng) d=0.50m,樁間距a=4.00m,承臺(tái)厚度Hc=0.80m 基礎(chǔ)埋深D=1.50m,承臺(tái)箍筋間距S=200mm,保護(hù)層厚度:50mm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=245.00kN 2. 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN 作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力 F=1.2×(F1+F2)=36

36、6.00kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4×三. 矩形承臺(tái)彎矩的計(jì)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)建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第條) 其中 n單樁個(gè)數(shù)，n=4； F作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值，F(xiàn)=1.2×305.00=366.00kN； G樁基承臺(tái)的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D)=1500.00kN； Mx,My承臺(tái)底面的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)； xi,yi單樁相對(duì)承

37、臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)； Ni單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值(kN)。 經(jīng)計(jì)算得到單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值: 最大壓力： N=(366.00+1500.00)/4+840.00×(4.00×1.414/2)/2×(4.00×1.414/2)2=615.01kN 沒有抗拔力! 2. 矩形承臺(tái)彎矩的計(jì)算(依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第條) 其中 Mx1,My1計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)； xi,yi單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)； Ni1扣除承臺(tái)自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值(kN)，Ni1=Ni-G/n。 經(jīng)過計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值： N=

38、(366.00+1500.00)/4+840.00×(4.00/2)/4×(4.00/2)2=571.50kN Mx1=My1=2×(571.50-1500.00/4)×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,期間按線性內(nèi)插法確定； fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； h0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。 經(jīng)過計(jì)算得 s=471.60×106/(1

39、.00×16.70×5000.00×750.002)=0.010 =1-(1-2×0.010)0.5=0.010 s=1-0.010/2=0.995 Asx= Asy=471.60×106/(0.995×750.00×300.00)=2106.63mm2。五. 矩形承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算 依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條和第條。 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)稱性， 記為V=615.01kN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 0建筑樁基重要性系數(shù)，取

40、1.0； 剪切系數(shù),=0.08； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.70N/mm2； b0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，b0=5000mm； h0承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=750mm； fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的間距，S=200mm。 經(jīng)過計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六.樁承載力驗(yàn)算 樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條 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=615.01kN 樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式： 其中 0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.70N/mm2； A樁的截面面積，A=0.165m2。 經(jīng)過計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿足要求,只需構(gòu)造配筋!七.樁豎向極限承載力驗(yàn)算及樁長(zhǎng)計(jì)算 樁承載