1、天 津 塘 沽 区 森 泰 鑫 园 工 程QTZ63型塔吊桩基础计算书天津中建建筑设计有限公司2009年11月18日一. 参数信息森泰鑫园工程 1#楼和 2#楼为 26 层高层，机房顶标高 81.8 米，主体施工过程中准备每个楼座各安装一台 QTZ63（4013）型塔吊，采用山东威海固恒建筑机械厂生产的固恒牌塔式起重机，该塔式起重机主要参数如下：工作幅度 40 米，最大起重量 6 吨，臂端吊重 1.25 吨，独立高度 40.5 米，安装附着后可升至 140米。本工程塔吊计划安装总高度为 102 米。塔吊型号 QTZ63(4013)主要部件重量如下表:序号 名 称重量（kg）序号 名 称重量（k
2、g）1 平衡臂 1350 9 载重小车 2382 起重机构 350 10 爬升架 28213 塔 顶 1453 11 下支座 14204 平衡臂拉杆 275 12 上支座 809.95 司机室 647 13 回转支承 4826 起重臂拉杆 1225 14 附着架 991.37 起重臂 40768 平衡重 960015 塔身 997（1023）33898即塔吊自重(包括压重)F 1=59636.2 584.43kN,最大起重荷载10865.9F2= kN84.506.9塔吊倾覆力距 M=1832.01kN.m,塔吊起重高度 H=102.00m,塔身宽度 B=1.6m混凝土强度:C35,钢筋级别:
3、级,承台长度 Lc 或宽度 Bc=5.00m桩直径 d=0.60m,桩间距 a=3.40m,承台厚度 Hc=1.20m承台箍筋间距 S=150mm,保护层厚度:50mm二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1. 塔吊自重(包括压重)F1=584.43KN2. 塔吊最大起重荷载 F2=58.84kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2(F1+F2)=771.92kN塔吊的倾覆力矩 M=1.41832.01=2564.81kN.m三.矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算A Axy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 。MZF-基 础 顶 面 所 受 垂 直 力
4、h基 础 顶 面 所 受 水 平 力 基 础 所 受 倾 翻 力 矩Z基 础 所 受 扭 矩塔 吊 基 础 受 力 示 意 图FhF1. 桩顶竖向力的计算 i依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条。其中 n单桩个数，n=4；F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=771.92kN；G桩基承台的自重G=1.225BcBcHc=1.2255.005.001.20=900.00kN；Mx,My承台底面的弯矩设计值，取塔吊倾覆力矩2564.81kN.m；xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.70m；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
5、：N=(771.92+900.00)/4+2564.811.70/(4 1.70 2)=795.16kN。2. 矩形承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.6.1条。其中 M x1,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方向距离取a/2-B/2=0.9m；Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，N i1=Ni-G/n=771.92-900/4=546.92kN/m2； 经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2546.920.9=984.45kN.m。四、矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-200
6、2)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, 本工程混凝土强度等级为C35，因此 1=1.0fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm 2；ho承台的计算高度H c-50.00=1150.00mm；fy钢筋受拉强度设计值，f y=300.00N/mm2；经过计算得： s=984.45106/(1.0016.705000.001150.002)=0.0089； =1-(1-20.0089)0.5=0.0089； s =1-0.0089/2=0.995；Asx =Asy =984.45106/(0
7、.9951150.00300.00)= 2867 mm2。 基础承台配筋厂家提供数据为14150双向双层（As4617mm 2）2867mm2,满足要求.五、矩形承台斜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，V=795.16kN，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：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，b o=5000mm；ho承台计算截面处的计算高度，h o=1150mm；计算截面的剪跨比， x=ax/ho， y=
8、ay/ho，此处，a x，a y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(B c/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=1100.00mm，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=0.96；剪切系数，当 0.31.4时，=0.12/(+0.3) ；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.10；fc混凝土轴心抗压强度设计值，f c=16.70N/mm2；fy钢筋受拉强度设计值，f y=300.00N/mm2；S箍筋的间距，S=150mm。则，1.00778.24=7.95105N0.10300.0050001150
9、=9.1710 6N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋，因此箍筋配置按厂家提供数据：20450。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=795.16kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中， 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=11.90N/mm 2；A桩的截面面积，A=2.810 5mm2。则，1.00795160=7.9510 5N11.902.810 5=2.8106N；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。 根据
10、DB33/1001-2003中的9.1.10的要求，本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩，所以桩身配筋按最小配筋率计算。灌注桩桩身按最小配筋率0.65计算。 221837065.0Ai ms 所以桩身按最小配筋率配筋，桩身配筋为1016，mm2Asi19.2i 2 s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单桩的轴向压力设计值N=795.16kN；本工程中工程桩1单桩极限承载力标准值按地质勘察报告提供的参数设计为1200KN，大于塔吊桩轴向压力设计值N=795.16kN，因此塔吊桩采用工程桩1做法，有效桩长为18米，直径600mm，主筋为1016，箍筋为8100/200，加强箍为122000，混凝土强度等级为C35。
