塔吊桩基础计算.doc

四桩基础计算 一、塔吊及基础的基本参数信息 塔吊型号:QTZ63， 塔吊起升高度H=32.00m， 塔吊倾覆力矩M=500.00kN.m， 混凝土强度等级:C35， 塔身宽度B=1.70m， 基础以上土的厚度D=0.00m， 自重F1=245.00kN， 基础承台厚度Hc=1.35m， 最大起重荷载F2=60.00kN， 基础承台宽度Bc=5.50m， 桩钢筋级别:II级钢， 桩直径或者方桩边长=0.40m， 桩间距a=4.50m， 承台箍筋间距S=200.00mm， 承台砼的保护层厚度=50.00mm， 空心桩的空心直径:0.24m。 承台底标高-5.050m， 桩长10m。 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重（包括压重）F1=245.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=366.00kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.4500.00=700kN。 三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 1. 桩顶竖向力的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条。 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=342.00kN； G桩基承台的自重 G=1.2（25BcBcHc/4+20BcBcD/4)= 1.2(255.05.01.35+205.05.00.00)=1012.5kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取700kN.m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)； 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：N=(366.00+1012.5)/4+7001.75/(4 1.752)=438.63kN。 2. 矩形承台弯矩的计算 依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.6.1条。 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.90m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=211.50kN/m2； 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=2211.500.90=380.70kN.m。 四、矩形承台截面主筋的计算 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm2； ho承台的计算高度Hc-50.00=950.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； 经过计算得：s=380.70106/(1.0014.305000.00950.002)=0.007； =1-(1-20.007)0.5=0.007； s =1-0.007/2=0.997； Asx =Asy =380.70106/(0.997950.00300.00)=1340.20mm2。 按原图间距配筋2518 五、矩形承台斜截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=438.63kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=950mm； 计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho， 此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=900.00mm， 当 3时,取=3， 满足0.3-3.0范围； 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.95； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)， 得=0.10； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。 则，1.00438.63=4.39105N0.10300.005000950=5.88106N； 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！ 六、桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条。 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=363.38kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； A桩的截面面积，A=8.93104mm2。 则，1.00438630.00=4.39105N16.708.93104=1.49106N； 经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！ 七、桩竖向极限承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2-3条； 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=438.63kN； 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力: 其中 R最大极限承载力； Qsk单桩总极限侧阻力标准值: Qpk单桩总极限端阻力标准值: s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数， s, p分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数， qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk极限端阻力标准值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.600m； Ap桩端面积,取Ap=0.089m2； li第i层土层的厚度,取值如下表； 厚度及侧阻力标准值表如下: 序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 土名称 1 1.60 26.90 0 素填土 2 2.50 25.40 0 粉质粘土 3 7.40 44.20 0 淤泥质粉质粘土 4 7.40 28.30 0 粉质粘土 5 14.10 27.00 0 粉砂夹粉土 由于桩的入土深度为15.10m,所以桩端是在第4层土层。 最大压力验算: R=1.60(1.6026.901.00+2.5025.41.00+7.4044.2