塔吊四桩基础的计算书

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/T 187-2009)。

一. 参数信息

塔吊型号: QTZ80 塔机自重标准值:Fk1=450.80kN 起重荷载标准值:Fqk=800.00kN

塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m 塔吊计算高度: H=60m 塔身宽度: B=1.60m

非工作状态下塔身弯矩:M1=-356.86kN.m 桩混凝土等级: C25 承台混凝土等级:C35

保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.0m 承台厚度: Hc=1.350m

承台箍筋间距: S=165mm 承台钢筋级别: HPB235 承台顶面埋深: D=0.000m

管桩直径: d=0.400m 桩间距: a=4.000m 桩钢筋级别: HRB335

桩入土深度: 21.50m 桩型与工艺: 预制桩 桩空心直径: 0.240m

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=450.8kN

2) 基础以及覆土自重标准值

Gk=5×5×1.35×25=843.75kN

承台受浮力：Flk=5×5×0.85×10=212.5kN

3) 起重荷载标准值

Fqk=630kN

2. 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)

=0.8×1.48×1.95×1.65×0.2=0.76kN/m2

=1.2×0.76×0.35×1.6=0.51kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.51×40.00=20.48kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×20.48×40.00=409.60kN.m

2) 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=0.55kN/m2)

=0.8×1.54×1.95×1.65×0.55=2.18kN/m2

=1.2×2.18×0.35×1.60=1.47kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=1.47×40.00=58.60kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×58.60×40.00=1172.06kN.m

3. 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=-356.86+0.9×(630+409.60)=578.78kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-356.86+1172.06=815.20kN.m

三. 桩竖向力计算

非工作状态下：

Qk=(Fk+Gk)/n=(450.8+843.75)/4=323.64kN

Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+843.75)/4+(815.20+58.60

Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+843.75-212.5)/4-(815.20+58.60

工作状态下：

Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(450.8+843.75+630)/4=481.14kN

Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+843.75+630)/4+(578.78+20.48

Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(450.8+843.75+630-212.5)/4-(578.78+20.48

四. 承台受弯计算

1.35)/5.66=481.76kN 1.35)/5.66=112.39kN 1.35)/5.66=588.36kN 1.35)/5.66=320.79kN ××××

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

(578.78+20.48×1.35)/5.66=509.51kN

非工作状态下：

最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×450.8/4+1.35×(815.20+58.60×

1.35)/5.66=365.60kN

最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×450.8/4-1.35×(815.20+58.60×

1.35)/5.66=-61.31kN

2. 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

×(450.8+630)/4+1.35×

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=2×509.51×1.20=1222.84kN.m

3. 配筋计算

根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条

式中

1──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=210N/mm2。

底部配筋计算:

13002)=0.0087 =1-(1-2×0.0087)0.5=0.0087 ss=1222.84×106/(1.000×16.700×5000.000×=1-0.0087/2=0.9956

As=1222.84×106/(0.9956×1300.0×210.0)=4498.8mm2 顶部配筋计算:

13002)=0.0010 =1-(1-2×0.0010)0.5=0.0010 ss=147.16×106/(1.000×16.700×5000.000×=1-0.0010/2=0.9956

As=147.16×106/(0.9995×1300.0×210.0)=539.3mm2

五. 承台剪切计算

最大剪力设计值：

Vmax=509.51kN

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7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

──计算截面的剪跨比,=1.500

ft──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=5000mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2；

S──箍筋的间距，S=165mm。

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《建筑桩基础技术规范》(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=1.35×588.36=794.28kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中

c──基桩成桩工艺系数，取0.85

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.9N/mm2； Aps──桩身截面面积，Aps=114761mm2。

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230mm2 综上所述，全部纵向钢筋面积230mm2

八.桩竖向承载力验算

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