三桩基础计算书

1、QTZ63塔吊三桩基础计算书宜昌恒大雅宛首期1#楼:工程拟建地点位于宜昌市伍家岗工业园内前坪村和公谊村，属于框剪结构；地上32层，地下2层；建筑总高度117.95米，建筑面积99024平方米；总工期为18个月。建设单位：设计单位:地勘单位：监理单位：施工单位： 本工程施工单位由担任 项目经理，担任 技术负责人。一、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ63(5610) 塔吊起升高度H=120m塔吊倾覆力矩M=1420kN.m 混凝土强度等级:C35塔身宽度B=2.5m 基础埋深d=0m塔吊自重G=444.2kN 基础承台厚度Hc=1.4m最大起重荷载Q=60kN 基础承台宽度Lc=5.500m桩钢

2、筋级别:HRB400 桩直径或者方桩边长=1.0m桩中心间距a=4.0m 承台箍筋间距S=160mm承台砼的保护层厚度=50mm。 二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=444.2kN， 塔吊最大起重荷载F2=60kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=605.04kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.4×1420=1988kN.m。 三、矩形承台弯矩的计算计算简图： 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

3、，n=3； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=605.04kN； G桩基承台的自重， G=1.2×25×1.732×Bc×Bc×Hc/4=550.13kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1998(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； 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=(605.04+550.13)/3+(1988×4.0×1.732/3)/(4.0×1.732/3)2 +2×(4.0×1.732/6)2=97

4、3.96kN。最大拔力： N=(605.04+550.13)/3-(1988×4.0×1.732/3)/(4.0×1.732/3)2 +2×(4.0×1.732/6)2=-188.85kN。2. 矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.6.2.2条) 其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； x1,y1单桩相对承台计算轴的XY方向距离(m)； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=790.58。经过计算得到弯矩设计值： Mx=(973.96-550.13/3)×

5、;(1.732×4.0/3-2.5/2)=837.49kN.m，由于My小于Mx，为配筋方便，所以取My=Mx=837.49kN.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16.70N/mm2； ho承台的计算高度Hc-50.00=1350mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；经过计算得：s=837.49×106/(1.00

6、×16.70×5500×13502)=0.005； =1-(1-2×0.005)0.5=0.005； s =1-0.005/2=0.997； Asx =Asy 837.49×106/(0.997×1350×360)=1728.42mm2。实际配置HRB400直径20160，实际配筋值1993mm2，满足要求。五、矩形承台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=1105.66kN我们考虑承台配置箍筋

7、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=5500mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1350mm； 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)=750mm， 当 <0.3时，取=0.3；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=0.52； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.

8、2/(+1.5)， 得=0.15； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2； S箍筋的间距，S=160mm。则，1.00×1105.66=1.11×106N0.15×16.70×5500×1350=1.86×107N；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=973.96kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，

9、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=7.85×105mm2。则，1.00×973960=1.0×106N16.70×7.85×105=1.31×107N；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=1105.66kN；单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： 其中 R单桩的竖向承载力设计值

10、； 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， qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=3.142m； Ap桩端面积,取Ap=0.785m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 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 3.00 35.00 180.00 粘性土 2 10.00 150.00 2500.00 粘性土 由于桩的入土深度为8.00m,所以桩端是在第

11、2层土层。单桩竖向承载力验算: R=3.142×(3.00×35.00×0.86+5.00×150.000×1.00)/1.75+1.35×2500.00×0.785/1.75=3.02×103kN>N=1105.66kN；上式计算的R的值大于最大压力973.96kN,所以满足要求!八.桩抗拔承载力验算 桩抗拔承载力验算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.7条 桩抗拔承载力应满足下列要求: 其中: 式中 Uk基桩抗拔极限承载力标准值； i抗拔系数； 解得: Ugk=12×(3

12、15;35×.75+5×150×.6)/3=2115kN Ggp=12×8×22/3=704kN Uk=3.14×(3×35×.75+5×150×.6)=1660.28kN Gp=3.14×8×25=628kN 由于: 2115/1.65+704>188.85 满足要求! 由于: 1660.28/1.65+628>188.85 满足要求!9、 桩配筋计算1. 桩构造配筋计算As=d2/4*0.65%=3.14*10002/4*0.65%=5105mm22. 桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造钢筋！3. 桩受拉钢筋计算依据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）第7.4条正截面受拉承载力计算。NfyAs式中：N 轴向拉力设计值，N=188850N Fy 钢筋强度抗压强度设计值，fy=360N/mm2 As 纵向普通钢筋的全部面积。As=N/fy=188850/360=524.58mm2实