某住宅塔吊基礎承臺荷載計算書

四樁基礎計算書***軟件大廈工程；工程建設地點：杭州市****路口；屬于結構；地上0層；地下0層；建筑高度：0m；標準層層高：0m；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由某某房開公司投資建設，某某設計院設計，某某勘察單位地質勘察，某某監(jiān)理公司監(jiān)理，某某施工單位組織施工；由章某某擔任項目經理，李某某擔任技術負責人。本計算書主要依據施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻編制：《塔式起重機設計規(guī)范》（GB/T13752-1992）、《地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）、《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）、《建筑安全檢查標準》（JGJ59-99）、《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2002）、《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-94）等編制。一、塔吊的基本參數信息塔吊型號：QTZ63，塔吊起升高度H：90.000m，塔身寬度B：2.5m，基礎埋深D：0.000m，自重F1：450.8kN，基礎承臺厚度Hc：1.000m，最大起重荷載F2：60kN，基礎承臺寬度Bc：5.000m，樁鋼筋級別:HPB235，樁直徑或者方樁邊長：0.700m，樁間距a：4m，承臺箍筋間距S：200.000mm，承臺混凝土的保護層厚度：50mm，承臺混凝土強度等級：C40；額定起重力矩是：630kN·m，基礎所受的水平力：30kN，標準節(jié)長度：2.5m，主弦桿材料：角鋼/方鋼,寬度/直徑c：120mm，所處城市：浙江杭州市，基本風壓ω0：0.45kN/m2，地面粗糙度類別為：D類密集建筑群，房屋較高，風荷載高度變化系數μz：1.19。二、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算塔吊自重（包括壓重）F1=450.80kN，塔吊最大起重荷載F2=60.00kN，作用于樁基承臺頂面的豎向力F=1.2×(F1+F2)=612.96kN，1、塔吊風荷載計算依據《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）中風荷載體型系數：地處浙江杭州市，基本風壓為ω0=0.45kN/m2；查表得：荷載高度變化系數μz=1.19；擋風系數計算：φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×2.5+2×2.5+(4×2.52+2.52)0.5)×0.12]/(2.5×2.5)=0.347；因為是角鋼/方鋼，體型系數μs=2.305；高度z處的風振系數取：βz=1.0；所以風荷載設計值為：ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.305×1.19×0.45=0.864kN/m2；2、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算：Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=0.864×0.347×2.5×90×90×0.5=3039.002kN·m；Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝630＋3039.002＋30×1＝3699kN·m；三、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算1.樁頂豎向力的計算依據《建筑樁技術規(guī)范》（JGJ94-94）的第條，在實際情況中x、y軸是隨機變化的，所以取最不利情況計算。Ni=(F+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2其中n──單樁個數，n=4；F──作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值，F=612.96kN；G──樁基承臺的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.00)=750.00kN；Mx,My──承臺底面的彎矩設計值，取5178.60kN·m；xi,yi──單樁相對承臺中心軸的XY方向距離a/20.5=2.83m；Ni──單樁樁頂豎向力設計值；經計算得到單樁樁頂豎向力設計值，最大壓力：Nmax=(612.96+750)/4+5178.6×2.828/(2×2.8282)=1256.196kN。最小壓力：Nmin=(612.96+750)/4-5178.6×2.828/(2×2.8282)=-574.716kN。需要驗算樁的抗拔2.承臺彎矩的計算依據《建筑樁技術規(guī)范》（JGJ94-94）的第條。Mx=∑NiyiMy=∑Nixi其中Mx,My──計算截面處XY方向的彎矩設計值；xi,yi──單樁相對承臺中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=0.75m；Ni1──扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值，Ni1=Ni-G/n=1068.70kN；經過計算得到彎矩設計值：Mx=My=2×1068.70×0.75=1603.04kN·m。四、承臺截面主筋的計算依據《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2As=M/(γsh0fy)式中，αl──系數，當混凝土強度不超過C50時，α1取為1.0,當混凝土強度等級為C80時，α1取為0.94,期間按線性內插法得1.00；fc──混凝土抗壓強度設計值查表得19.10N/mm2；ho──承臺的計算高度：Hc-50.00=950.00mm；fy──鋼筋受拉強度設計值，fy=300.00N/mm2；經過計算得：αs=1603.04×106/(1.00×19.10×5000.00×950.002)=0.019；ξ=1-(1-2×0.019)0.5=0.019；γs=1-0.019/2=0.991；Asx=Asy=1603.04×106/(0.991×950.00×300.00)=5678.02mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構造最小配筋面積為:5000.00×1000.00×0.15%=7500.00mm2。建議配筋值：HRB335鋼筋，18@160。承臺底面單向根數30根。實際配筋值7635mm2。五、承臺斜截面抗剪切計算依據《建筑樁技術規(guī)范》(JGJ94-94)的第條和第條，斜截面受剪承載力滿足下面公式：γ0V≤βfcb0h0其中，γ0──建筑樁基重要性系數，取1.00；b0──承臺計算截面處的計算寬度，b0=5000mm；h0──承臺計算截面處的計算高度，h0=950mm；λ──計算截面的剪跨比，λ=a/h0此處，a=(4000.00-2500.00)/2=750.00mm；當λ<0.3時，取λ=0.3；當λ>3時,取λ=3，得λ=0.79；β──剪切系數，當0.3≤λ＜1.4時，β=0.12/(λ+0.3)；當1.4≤λ≤3.0時，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.11；fc──混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=19.10N/mm2；則，1.00×1256.20=1256.196kN≤0.11×19.10×5000×950/1000=9979.75kN；經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋！六、樁頂軸向壓力驗算依據《建筑樁技術規(guī)范》(JGJ94-94)的第條，樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式：γ0N≤fcA其中，γ0──建筑樁基重要性系數，取1.00；fc──混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.30N/mm2；A──樁的截面面積，A=3.85×105mm2。則，1.00×1256195.79=1.26×106N≤14.30×3.85×105=5.50×106N；經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋！七、樁豎向極限承載力驗算依據《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-94)的第條，單樁豎向承載力設計值按下面的公式計算：R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γpQsk=u∑qsikliQpk=qpkAp其中R──復合樁基的豎向承載力設計值；Qsk──單樁總極限側阻力標準值；Qpk──單樁總極限端阻力標準值；ηs,ηp──分別為樁側阻群樁效應系數，樁端阻群樁效應系數；γs,γp──分別為樁側阻抗力分項系數，樁端阻抗力分項系數；qsik──樁側第i層土的極限側阻力標準值；qpk──極限端阻力標準值；u──樁身的周長，u=2.199m；Ap──樁端面積,Ap=0.385m2；li──第i層土層的厚度；各土層厚度及阻力標準值如下表:序號土厚度(m)土側阻力標準值(kPa)土端阻力標準值(kPa)抗拔系數土名稱16.0025.00825.000.80粘性土210.0025.00965.000.70粉土或砂土310.0025.00965.000.70粉土或砂土由于樁的入土深度為40.00m,所以樁端是在第3層土層。單樁豎向承載力驗算:R=2.199×(6.00×25.00×0.99+10.00×25.00×1.01+10.00×25.00×1.01)/1.67+1.07×965.00×0.385/1.67=1.10×103kN<N=1256.196kN；上式計算的R的值小于最大壓力1256.20kN,所以不滿足要求!八、樁基礎抗拔驗算非整體破壞時，樁基的抗拔極限承載力標準值：Uk=Σλiqsikuili其中：Uk──樁基抗拔極限承載力標準值；ui──破壞表面周長，取ui=πd=3.142×0.7=2.199m；qsik──樁側表面第i層土的抗壓極限側阻力標準值；λi──抗拔系數，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，樁長l與樁徑d之比小于20時，λ取小值；li──第i層土層的厚度。經過計算得到：Uk=Σλiqsikuili=1033.58kN；整體破壞時，樁基的抗拔極限承載力標準值：Ugk=（ulΣλiqsikli）/3=2945.33kNul──樁群外圍周長，ul=4×（4+0.7)=18.80m；樁基抗拔承載力公式：γ0N≤Ugk/2+Ggpγ0N≤Uuk/2+Gp其中N-樁基上拔力設計值，Nk=574.72kN；Ggp-群樁基礎所包圍體積的樁土總自重設計值除以總樁數，Ggp=4418.00kN；Gp-基樁自重設計值，Gp=384.85kN；Ugk/2+Ggp=2945.333/2+4418=5890.667kN>1.0×574.716kNUuk/2+Gp=1033.584/2+384.845=901.637fkN>1.0×574.716kN樁抗拔滿足要求。九、樁配筋計算1、樁構造配筋計算As=πd2/4×0.65%=3.14×7002/4×0.65%=2501mm22、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋！3、樁受拉鋼筋計算依據《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)第7.4條正截面受拉承載力計算。N≤fyAs式中：N──軸向拉力設計值，N=574715.79N；fy──鋼筋強度抗壓強度設計值，fy=210.00N/mm2；As──縱向普通鋼筋的全部截面積。As=N/fy=5774715..79/2110.00==2736..74mm22建議配筋值：HPPB235鋼鋼筋，3510。實際配