预应力管桩塔吊基础计算书范例

1#房塔吊计算1、参数信息塔吊型号：QTZ63塔吊起升高度：塔吊型号：QTZ63塔吊起升高度：100.80(2.8X36)m塔身宽度b：1.6m最大起重荷载Q：60kN基础承台厚度：1.4m基础承台宽度Be：4.2m混凝土强度等级：C35钢筋级别：HRB400基础底面配筋直径：25mm塔吊参数:工作状态基础弯矩M(kN•m)基础水平力F(kN)基础垂直力F(kN)扭矩T（kN・m）工作情况1242.718.9397.0204.6非工作情况1776.377.9326.10塔吊基础基自重：Gk=25X4.2X4.2X1.4=617.4kN二、塔吊竖向力算：轴心竖向力：_F+GQk二kk（非工况326.1kNV工况397kN,取F=397kN）TOC\o"1-5"\h\zk n k=（397+617.4）/4=253.6kN偏心竖向力作用下：Q=（F+G）/n+（M+Fh）/L（非工况326.1kNV工况397kN,取F=397kN）

kmaxkk kvk k=（397+617.4）/4+（1242.7+204.6+18.9X1.4）/4.24=601.2kNQ=（F+G）/n-（M+Fh）/L（非工况326.1kNV工况397kN,取F=326.1kN）

minkk kvk k=（326.1+617.4）/4-（1776.3+77.9X1.4）/4.24=-208.8kN（竖向拔力208.8kN）式中：Q——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,桩基的平均竖向力；kQ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,角桩的最大竖向力；kmaxQ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,角桩的最小竖向力；kmin荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力；Gk——桩基承台和承台上土自重标准值,水下部分按浮重度计桩基中的桩数。M——荷载效应标准组合时，沿矩形承台的对角线方向纵向作用于承台k顶面的力矩F——荷载效应标准组合时，塔机作用于承台顶面的水平力vk入. 抗拔系数，当入土大于6m时，取0.5G——桩身重力标准值。h——承台的高度L——矩形承台对角线两端基桩的轴线距离三、桩基竖向承载力及抗拔承载力验算1、单桩按摩擦桩计算轴向承载力特征值序号土层编号桩身周长(m)入土厚度(m)极限侧阻力标准值Q (kN/m2)sik桩侧摩擦力uql(kN)siki3粉质夹粉质粘土1.03451.884X1.03X45=87.3234粉砂5.9651.884X5.9X65=722.5145粉质粘土3.14X0.6=7.2441.884X7.2X44=596.8516粘土1.8844751.884X4X75=565.27粉质粘土2581.884X2X58=218.5448粉质粘土2.82651.884X2.82X65=345.34合计22.952535.77R=uyql+qAasikipkp=2535.77+0.169X2700=2992.73kN考虑安全系数，根据桩承载力计算依据(建筑桩基础技术规范)，取安全系数K为2.0。故R=—R=2992.73/2=1496.37kNaKaA--桩端截面面积;A=3.14(0.32-0.192)=0.169m2桩端承载力在8粉质粘土，桩极限端阻力标准值qpk(kPa)=2700kPa。2、 桩身竖向承载力验算Q=601.2kNVR=1496.37kNkmax a满足要求！3、 桩身抗拔承载力验算Q=208.8kN(竖向拔力)VR=1496.37kNmin a满足要求！四、 桩身轴心受压承载力验算Q=253.6kN，取N=253.6kNkNV胃fA+0.9fAccps ys胃fA+0.9fA=0.85X14.30X169246+0.9X360X1258.2ccpsys=2464.8kN故桩顶轴向压力设计值满足要求。PHC600(110)ABC80预应力混凝土灌桩为1410.7预应力钢筋。其中：疔——基桩成桩工艺系数，本方案为预应力空心桩，取0.85；cf—混凝土轴心抗压强度设计值，f=14.30N/mnt；ccA——桩身截面面积，A=3.14(0.32-0.192)=169246mm2。ps psf——钢筋抗压强度值。取360N/mm2yA——钢筋截面面积，A=14X3.14X(10.7/2)2=1258.2mm2ss五、 塔吊基础承台设计1、承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》的第5.9.2条。Mx=工NiyiMy=工Nixi其中Mx,My 计算截面处XY方向的弯矩设计值；xi,yi 单桩相对承台中心轴的XY方向距离取Xi=yi=4.2/2-1.6/2-0.6=0.7Nil——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Nil=1.2X(Q-G/4)kmaxk=l.2x(60l.2-6l7/4)=536.34kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx二My=2X536.34X0.7=750.876kN・m。2、基础受冲切承载力计算3、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。a=M/(afbh2)s lc0Z=l-(l-2a)1/2sY二l-Z/2sA=M/(Yhf)s s0y式中，al--当混凝土强度不超过C50时，a】取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94，期间按线性内插法确定，取al=1.00；fc—混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；ho—承台的计算高度，h°=1.45m。经过计算得：a=750.876X106/(0.94X16.70X4.2X103X(1.35X103)2)=0.00625；sg=1—(1—2XO.OO625)o.5=O.OO627；Y=1-0.00627/2=0.9968；sA=750.876X106/(0.9968X1.35X103X360)=1550mm2。s由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为4200X1400X0.15%=8820mm2。实际采用三级钢©25@210,19根，双层双向布置，实际配筋为As1'=9262.5mm2，满足要求。2#房塔吊计算2#房塔吊计算1、参数信息塔吊型号：QTZ63塔吊起升高度：塔吊型号：QTZ63塔吊起升高度：92.40(2.8X33)m塔身宽度b：1.6m最大起重荷载Q：60kN基础承台厚度：1.5m基础承台宽度Be：4.5m混凝土强度等级：C35钢筋级别：HRB400基础底面配筋直径：25mm塔吊参数:工作状态基础弯矩M(kN•m)基础水平力F(kN)基础垂直力F(kN)扭矩T（kN・m）工作情况1242.718.9397.0204.6非工作情况1776.377.9326.10塔吊基础基自重：Gk=25X4.5X4.5X1.5=759.4kN二、塔吊竖向力算：轴心竖向力：_F+GQk二kk（非工况326.1kNV工况397kN,取F=397kN）TOC\o"1-5"\h\zk n k=（397+759.4）/4=289.1kN偏心竖向力作用下：Q=（F+G）/n+（M+Fh）/L（非工况326.1kNV工况397kN,取F=397kN）

kmaxkk kvk k=（397+759.4）/4+（1242.7+204.6+18.9X1.5）/4.67=605.1kNQ=（F+G）/n-（M+Fh）/L（非工况326.1kNV工况397kN,取F=326.1kN）

minkk kvk k=（326.1+759.4）/4-（1776.3+77.9X1.5）/4.67=-116.3kN（竖向拔力116.3kN）式中：Q——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,桩基的平均竖向力；kQ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,角桩的最大竖向力；kmaxQ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,角桩的最小竖向力；kmin荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力；Gk——桩基承台和承台上土自重标准值,水下部分按浮重度计桩基中的桩数。M——荷载效应标准组合时，沿矩形承台的对角线方向纵向作用于承台k顶面的力矩F——荷载效应标准组合时，塔机作用于承台顶面的水平力vk入. 抗拔系数，当入土大于6m时，取0.5G——桩身重力标准值。h——承台的高度L——矩形承台对角线两端基桩的轴线距离三、桩基竖向承载力及抗拔承载力验算1、单桩按摩擦桩计算轴向承载力特征值序号土层编号桩身周长(m)入土厚度(m)极限侧阻力标准值Qsik(kN/m2)桩侧摩擦力uqsi/i(kN)3粉质夹粉质粘土0.18451.884X0.18X45=15.264粉砂3.14X0.6=1.8847.45651.884X7.45X65=912.335粉质粘土5.3441.884X5.3X44=439.356粘土4.45751.884X4.45X75=628.787粉质粘土1.65581.884X1.65X58=180.298粉质粘土3.92651.884X3.92X65=480.04合计22.952656.36R=uyql+qAasikipkp=2656.36+0.169X2700=3112.66kN考虑安全系数，根据桩承载力计算依据(建筑桩基础技术规范)，取安全系数K为2.0。故R=—R=3112.66/2=1556.33kNaKaA--桩端截面面积;A=3.14(0.32-0.192)=0.169m2桩端承载力在8粉质粘土，桩极限端阻力标准值q(kPa)=2700kPa。pk2、 桩身竖向承载力验算Q=605.1kNVR=1556.33kNkmax a满足要求！3、 桩身抗拔承载力验算Q=116.3kN(竖向拔力)VR=1556.33kNmin a满足要求！四、 桩身轴心受压承载力验算Q=289.1kN，取N=289.1kNkNV胃fA+0.9fAccps ys胃fA+0.9fA=0.85X14.30X169246+0.9X360X1258.2ccpsys=2464.8kN故桩顶轴向压力设计值满足要求。PHC600(110)ABC80预应力混凝土灌桩为1410.7预应力钢筋。其中：疔——基桩成桩工艺系数，本方案为预应力空心桩，取0.85；cf—混凝土轴心抗压强度设计值，f=14.30N/mnt；ccA——桩身截面面积，A=3.14(0.32-0.192)=169246mm2。ps psf——钢筋抗压强度值。取360N/mm2yA——钢筋截面面积，A=14X3.14X(10.7/2)2=1258.2mm2ss五、 塔吊基础承台设计1、承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》的第5.9.2条。Mx=工NiyiMy=工Nixi其中Mx,My 计算截面处XY方向的弯矩设计值；xi,yi 单桩相对承台中心轴的XY方向距离取[ocHJXiJXi=yi=4.5/2-1.6/2-0.6=0.85Nil——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Nil=1.2X(Q-G/4)kmaxk=l.2x(605.l-759.4/4)=498.3kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx二My=2X498.3X0.85=847.11kN・m。2、基础受冲切承载力计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。a=M/(afbh2)s lc0Z=l-(l-2a)1/2sY二l-Z/2sA=M/(Yhf)s s0y式中，al-当混凝土强度不超过C50时，a】取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94，期间按线性内插法确定，取a=1.00；fc—混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；ho—承台的计算高度，h°=1.45m。经过计算得：a=847.11X106/(0.94X16.70X4.5X103X(1.45X103)2)=0.0057；sg=1—(1—2X0.0057)0.5=0.00572；Y=1-0.00572/2=0.9943；sA=847.11X106/(0.9943X1.45X103X360)=1632.12mm2。s由于最小配筋率为0.15%，所以最小配筋面积为4500X1500X0.15%=10125mm2。实际采用三级钢©25@210,21根，双层双向布置，实际配筋为As1'=10308.4mm2，满足要求。3#房塔吊计算3#房塔吊计算1、参数信息塔吊型号：QTZ63塔吊起升高度：塔吊型号：QTZ63塔吊起升高度：92.40(2.8X33)m塔身宽度b：1.6m最大起重荷载Q：60kN基础承台厚度：1.5m基础承台宽度Be：4.5m混凝土强度等级：C35钢筋级别：HRB400基础底面配筋直径：25mm塔吊参数:工作状态基础弯矩M(kN•m)基础水平力F(kN)基础垂直力F(kN)扭矩T(kN・m)工作情况1243.628.5376.2124.8非工作情况1714.777.9307.10塔吊基础基自重：Gk=25X4.5X4.5X1.5=759.4kN二、塔吊竖向力算：轴心竖向力：_F+GQk二kk(非工况3O7.ikNV工况376.2kN,取F=376.2kN)k n k=(376.2+759.4)/4=283.9kN偏心竖向力作用下：Q=(F+G)/n+(M+Fh)/L(非工况307.1kNV工况376.2kN,取kmaxkk kvkF=397kN)k=(376.2+759.4)/4+(1243.6+124.8+28.5X1.5)/4.67=586.1kNQ=(F+G)/n-(M+Fh)/L(非工况307.1kNV工况376.2kN,取minkk kvkF=326.1kN)k=(376.2+759.4)/4-(1714.7+77.9X1.5)/4.67=-108.3kN(竖向拔力108.3kN)式中：Q——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,桩基的平均竖向力；kQ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,角桩的最大竖向力；kmaxQ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,角桩的最小竖向力；kminFk——荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；Gk——桩基承台和承台上土自重标准值，水下部分按浮重度计；n——桩基中的桩数。M——荷载效应标准组合时，沿矩形承台的对角线方向纵向作用于承台k顶面的力矩F——荷载效应标准组合时，塔机作用于承台顶面的水平力vk入 抗拔系数，当入土大于6m时，取0.5G——桩身重力标准值。h——承台的高度L——矩形承台对角线两端基桩的轴线距离三、桩基竖向承载力及抗拔承载力验算1、单桩按摩擦桩计算轴向承载力特征值序号土层编号桩身周长(m)入土厚度(m)极限侧阻力标准值Q (kN/m2)sik桩侧摩擦力uql(kN)siki3粉质夹粉质粘土1.935451.884X1.935X45=164.0494粉砂5.5651.884X5.5X65=673.535粉质粘土3.14X0.6=6.8441.884X6.8X44=563.696粘土1.8844.6751.884X4.6X75=649.987粉质粘土1.7581.884X1.7X58=185.768粉质粘土2.415651.884X2.415X65=295.74合计22.952532.46R=uyql+qAasikipkp=2532.46+0.169X2700=2988.76kN考虑安全系数，根据桩承载力计算依据(建筑桩基础技术规范)，取安全系数K为2.0。故R=—R=2988.76/2=1494.38kNaKaA--桩端截面面积;A=3.14(0.32-0.192)=0.169m2桩端承载力在8粉质粘土，桩极限端阻力标准值q(kPa)=2700kPa。pk2、 桩身竖向承载力验算Q=586.1kNVR=1494.38kNkmax a满足要求！3、 桩身抗拔承载力验算Q=103.3kN(竖向拔力)VR=1494.38kNmin a满足要求！四、 桩身轴心受压承载力验算Q=283.9kN，取N=283.9kNkNV胃fA+0.9fAccps ys胃fA+0.9fA=0.85X14.30X169246+0.9X360X1258.2ccpsys=2464.8kN故桩顶轴向压力设计值满足要求。PHC600(110)ABC80预应力混凝土灌桩为1410.7预应力钢筋。其中：疔——基桩成桩工艺系数，本方案为预应力空心桩，取0.85；cf—混凝土轴心抗压强度设计值，f=14.30N/mnt；ccA——桩身截面面积，A=3.14(0.32-0.192)=169246mm2。ps psf——钢筋抗压强度值。取360N/mm2yA——钢筋截面面积，A=14X3.14X(10.7/2)2=1258.2mm2ss五、 塔吊基础承台设计1、承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》的第5.9.2条。Mx=工NiyiMy=工Nixi其中Mx,My 计算截面处XY方向的弯矩设计值；xi,yi 单桩相对承台中心轴的XY方向距离取[ocHJXiJXi=yi=4.5/2-1.6/2-0.6=0.85Nil——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Nil=1.2X(Q-G/4)kmaxk=l.2x(586.l-759.4/4)=475.5kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx二My=2X475.5X0.85=808.35kN・m。2、基础受冲切承载力计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。a=M/(afbh2)s lc0Z=l-(l-2a)1/2sY二l-Z/2sA=M/(Yhf)s s0y式中，al-当混凝土强度不超过C50时，a】取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94，期间按线性内插法确定，取a=1.00；fc—混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；ho—承台的计算高度，h°=1.45m。经过计算得：a=808.35X106/(0.94X16.70X4.5X103X(1.45X103)2)=0.00544；sg=1-(1-2X0.00544)0.5=0.00546；Y=1-0.00546/2=0.99727；sA=808.35X106/(0.99727X1.45X103X360)=1552.8mm2。s由于最小配筋率为0.15%，所以最小配筋面积为4500X1500X0.15%=10125mm2。实际采用三级钢©25@210,21根，双层双向布置，实际配筋为As1'=10308.4mm2，满足要求。5#房塔吊计算5#房塔吊计算1、参数信息塔吊型号：QTZ63塔吊起升高度：塔吊型号：QTZ63塔吊起升高度：92.40(2.8X33)m塔身宽度b：1.6m最大起重荷载Q：60kN基础承台厚度：1.5m基础承台宽度Be：4.5m混凝土强度等级：C35钢筋级别：HRB400基础底面配筋直径：25mm塔吊参数:工作状态基础弯矩M(kN•m)基础水平力F(kN)基础垂直力F(kN)扭矩T(kN・m)工作情况1283.418.9386.6215.25非工作情况1744.377.9316.60塔吊基础基自重：Gk=25X4.5X4.5X1.5=759.4kN二、塔吊竖向力算：轴心竖向力：_F+GQk二kk(非工况3i6.6kNV工况386.6kN,取F=386.6kN)k n k=(386.6+759.4)/4=286.5kN偏心竖向力作用下：Q=(F+G)/n+(M+Fh)/L(非工况316.6kNV工况386.6kN,取kmaxkk kvkF=386.6kN)k=(386.6+759.4)/4+(1283.4+215.25+18.9X1.5)/4.67=613.5kNQ=(F+G)/n-(M+Fh)/L(非工况316.6kNV工况386.6kN,取minkk kvkF=386.6kN)k=(386.6+759.4)/4-(1744.3+77.9X1.5)/4.67=-112.1kN(竖向拔力112.1kN)式中：Q——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,桩基的平均竖向力；kQ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,角桩的最大竖向力；kmaxQ——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,角桩的最小竖向力；kminFk——荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；Gk——桩基承台和承台上土自重标准值，水下部分按浮重度计；n——桩基中的桩数。M——荷载效应标准组合时，沿矩形承台的对角线方向纵向作用于承台k顶面的力矩F——荷载效应标准组合时，塔机作用于承台顶面的水平力vk入 抗拔系数，当入土大于6m时，取0.5G——桩身重力标准值。h——承台的高度L——矩形承台对角线两端基桩的轴线距离三、桩基竖向承载力及抗拔承载力验算1、单桩按摩擦桩计算轴向承载力特征值序号土层编号桩身周长(m)入土厚度(m)极限侧阻力标准值Q (kN/m2)sik桩侧摩擦力uql(kN)siki3粉质夹粉质粘土1.62451.884X1.62X45=137.344粉砂7.05651.884X7.05X65=863.345粉质粘土3.14X0.6=5.7441.884X5.7X44=472.516粘土1.8845.175751.884X5.175X75=731.237粉质粘土1.275581.884X1.275X58=139.328粉质粘土2.13651.884X2.13X65=382.08合计22.952728.82R=uyql+qAasikipkp=2728.82+0.169X2700=3185.12kN考虑安全系数，根据桩承载力计算依据(建筑桩基础技术规范)，取安全系数K为2.0。故R=—R'=3185.12/2=1592.56kNaKaA--桩端截面面积;A=3.14(0.32-0.192)=0.169m2桩端承载力在8粉质粘土，桩极限端阻力标准值q(kPa)=2700kPa。pk2、 桩身竖向承载力验算Q=613.5kNVR=1592.56kNkmax a满足要求！3、 桩身抗拔承载力验算Q=112.1kN(竖向拔力)VR=1592.56kNmin a满足要求！四、 桩身轴心受压承载力验算Q=286.5kN，取N=286.5kNkNV胃f