1、塔吊四桩基础计算书品茗软件大厦工程;工程建设地点:长沙市芙蓉路新建西路口;属于*结构;地上*层;地下*层;建筑高度:*m;标准层层高:*m ;总建筑面积:*平方米;总工期:*天。本工程由*房开公司投资建设,*设计院设计,*勘察单位地质勘察,*监理公司监理,*施工单位组织施工;由*担任项目经理,*担任技术负责人。本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:塔式起重机设计规范(GB/T13752-1992)、地基基础设计规范(GB50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)、建筑安全检查标准(JGJ59-99)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、建筑桩基
2、技术规范(JGJ94-2008)等。一、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ63, 塔吊起升高度H:101.000m,塔身宽度B:2.5m, 基础埋深D:1.500m,自重F 1:450.8kN, 基础承台厚度Hc:1.000m,最大起重荷载F 2:60kN, 基础承台宽度Bc:5.000m,桩钢筋级别:HRB335, 桩直径或者方桩边长:0.800m,桩间距a:4m, 承台箍筋间距S:200.000mm,承台混凝土的保护层厚度:50mm, 承台混凝土强度等级:C30;额定起重力矩是:630kNm, 基础所受的水平力:30kN,标准节长度:2.5m,主弦杆材料:角钢/方钢, 宽度/直径c:120
3、mm,所处城市:湖南长沙市, 基本风压 0:0.35kN/m 2,地面粗糙度类别为:C类 有密集建筑群的城市郊区,风荷载高度变化系数z:2.03 。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)F 1=450.80kN;塔吊最大起重荷载F 2=60.00kN;作用于桩基承台顶面的竖向力F k=F1+F2=510.80kN;1、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范(GB50009-2001)中风荷载体型系数:地处湖南长沙市,基本风压为 0=0.35kN/m2;查表得:荷载高度变化系数 z=2.03;挡风系数计算:=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(32.5+22.5+(
4、42.52+2.52)0.5)0.12/(2.52.5)=0.347;因为是角钢/方钢,体型系数 s=2.305;高度z处的风振系数取: z=1.0;所以风荷载设计值为:=0.7zsz0=0.71.002.3052.030.35=1.147kN/m2;2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:M=BHH0.5=1.1470.3472.51011010.5=5078.007kNm;Mkmax MeM Ph c6305078.0073015738.01kNm;三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.1.1条,在实际情况中x、y
5、轴是随机变化的,所以取最不利情况计算。Nik= (Fk+Gk)/nMykxi/x j2Mxkyi/y j2;其中 n单桩个数,n=4;Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值,F k=510.80kN;Gk桩基承台的自重标准值:Gk=25BcBcHc=255.005.001.00=625.00kN;Mxk,Myk承台底面的弯矩标准值,取5738.01kNm;xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离 a/20.5=2.83m;Nik单桩桩顶竖向力标准值;经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力:N kmax=(510.80+625.00)/4+5738.012.83/(22.832)=1298.3
6、0kN。最小压力:N kmin=(510.80+625.00)/4-5738.012.83/(22.832)=-730.40kN。需要验算桩的抗拔!2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.9.2条。Mx = N iyiMy = N ixi其中 M x,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 a/2-B/2=0.75m;Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,N i1=1.2(Nkmax-Gk/4)=1370.46kN;经过计算得到弯矩设计值:M x=My=21370.460.75=2055.68kNm。四、承台截面主筋的
7、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。s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2s = 1-/2As = M/(sh0fy)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/mm 2;ho承台的计算高度:H c-50.00=950.00mm;fy钢筋受拉强度设计值,f y=300.00N/mm2;经过计算得: s=2055.68106/(1.0014.305000.00950.002)=0.032;
8、=1-(1-20.032)0.5=0.032; s =1-0.032/2=0.984;Asx =Asy =2055.68106/(0.984950.00300.00)=7331.63mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.001000.000.15%=7500.00mm2。建议配筋值:HRB335钢筋,18160 。承台底面单向根数30根。实际配筋值7635mm2。五、承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.9.9条,承台斜截面受剪承载力满足下面公式:V hsftb0h0其中,b 0承台计算截面处的计算宽度,b 0=5000mm;计算截
9、面的剪跨比,=a/h 0,此处,a=0.43m;当 3时,取=3,得=0.453;hs受剪切承载力截面高度影响系数,当 h0800mm时,取h0=800mm,h 02000mm时,取h 0=2000mm,其间按内插法取值, hs=(800/950)1/4=0.958;承台剪切系数,=1.75/(0.453+1)=1.205;0.9581.2051.435000950=7838.876kN1.21298.296=1557.956kN;经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.1条:桩的轴向压力设计值中最大
10、值N k=1298.296kN;单桩竖向极限承载力标准值公式:Quk=uq sikli+qpkApu桩身的周长,u=2.513m;Ap桩端面积,A p=0.503m2;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) 抗拔系数 土名称1 2.00 55.00 825.00 0.80 粘性土 2 3.00 50.00 965.00 0.70 粉土或砂土 3 8.00 70.00 1265.00 0.70 密实粉土 由于桩的入土深度为12.00m,所以桩端是在第3层土层。单桩竖向承载力验算: Q uk=2.513750+12650.503=25
11、20.814kN;单桩竖向承载力特征值:R=R a=Quk/2=2520.814/2=1260.407kN;Nk=1298.296kN1.2R=1.21260.407=1512.488kN;桩基竖向承载力满足要求!七、桩基础抗拔验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.4.5条。群桩呈非整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Tuk=iqsikuili其中:T uk桩基抗拔极限承载力标准值;ui破坏表面周长,取 ui=d=3.142 0.8=2.513m;qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值;i 抗拔系数,砂土取0.500.70,粘性土、粉土取 0.700.
12、80,桩长l与桩径d之比小于20时, 取小值;li第i层土层的厚度。经过计算得到:T uk=iqsikuili=1347.11kN;群桩呈整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Tgk=(u liqsikli)/4= 2572.80kNul 桩群外围周长,u l = 4(4+0.8)=19.20m ;桩基抗拔承载力公式:Nk T gk/2+GgpNk T uk/2+Gp其中 N k - 桩基上拔力设计值,N k=730.40kN;Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数,G gp =1382.40kN;Gp - 基桩自重设计值,G p =150.80kN;Tgk/2+Ggp=
13、2572.8/2+1382.4=2668.8kN 730.396kN;Tuk/2+Gp=1347.115/2+150.796=824.354kN 730.396kN;桩抗拔满足要求。八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm2;2、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋!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。N f yAs式中:N轴向拉力设计值,N=730396.45N;fy钢筋强度抗压强度设计值,f y=300.00N/mm2;As纵向普通
14、钢筋的全部截面积。As=N/fy=730396.45/300.00=2434.65mm2建议配筋值:HRB335钢筋,2912 。实际配筋值3279.9 mm 2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008),箍筋采用螺旋式,直径不应小于6mm,间距宜为200300mm;受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶以下5d范围内箍筋应加密;间距不应大于100mm;当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;当考虑箍筋受力作用时,箍筋配置应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定;当钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。