QTZ80塔吊四桩基础的计算书

云龙工业园东北角地块（2014-5）项目一期塔吊基础计算书第9页共11页QTZ80塔吊四桩基础的计算书QTZ80塔吊四桩基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。一.参数信息塔吊型号:QTZ80塔机自重标准值:Fk1=554.30kN起重荷载标准值:Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-2032.8kN.m塔吊计算高度:H=84m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C80承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=4.5m承台厚度:Hc=1.4m承台箍筋间距:S=176mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.5m桩间距:a=3.5m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:13m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.15m计算简图如下：·二.荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=554.3kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=4.5×4.5×1.40×25=708.75kN承台受浮力：Flk=4.5×4.5×0.90×10=182.25kN3)起重荷载标准值Fqk=80kN2.风荷载计算1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2=1.2×0.34×0.35×1.5=0.21kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.21×84.00=17.80kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×17.80×84.00=747.55kN.m2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2=1.2×0.59×0.35×1.50=0.37kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.37×84.00=31.15kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×31.15×84.00=1308.22kN.m3.塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-2032.8+0.9×(800+747.55)=-640.00kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-2032.8+1308.22=-724.58kN.m三.桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(554.3+708.75)/4=315.76kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(554.3+708.75)/4+(-724.58+31.15×1.40)/4.95=178.16kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(554.3+708.75-182.25)/4-(-724.58+31.15×1.40)/4.95=407.80kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(554.3+708.75+80)/4=335.76kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(554.3+708.75+80)/4+(-640.00+17.80×1.40)/4.95=211.48kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(554.3+708.75+80-182.25)/4-(-640.00+17.80×1.40)/4.95=414.48kN四.承台受弯计算1.荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(554.3+80)/4+1.35×(-640.00+17.80×1.40)/4.95=46.29kN非工作状态下：最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×554.3/4+1.35×(-724.58+31.15×1.40)/4.95=1.32kN2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条其中Mx,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(m)；Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=2×46.29×1.00=92.58kN.m3.配筋计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条式中α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法确定；fc──混凝土抗压强度设计值；h0──承台的计算高度；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算:αs=92.58×106/(1.000×16.700×4500.000×13502)=0.0007=1-(1-2×0.0007)0.5=0.0007γs=1-0.0007/2=0.9997As=92.58×106/(0.9997×1350.0×360.0)=190.6mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值：Vmax=46.29kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。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：式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；b──承台的计算宽度，b=4500mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；S──箍筋的间距，S=176mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35×211.48=285.50kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.85fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2；Aps──桩身截面面积，Aps=178678mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为357mm2综上所述，全部纵向钢筋面积1529mm2八.桩竖向承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=335.76kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=211.48kN桩基竖向承载力必须满足以下两式：单桩竖向承载力特征值按下式计算：其中Ra──单桩竖向承载力特征值；qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；u──桩身的周长，u=1.57m；Ap──桩端面积,取Ap=0.20m2；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:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称④2.7853800含砂姜黏土⑤13.08804