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1、 1 / 6单桩基础计算书单桩基础计算书一、一、 参数信息参数信息塔吊型号QTZ80(6013A)塔吊自重(包括压重)G1033.9 kN最大起重荷载Q60kN塔吊起升高度H46 m塔身宽度B1.8 m桩顶面水平力 H097 kN混凝土的弹性模量Ec28000 N/mm2地基土水平抗力系数m24.5MN/m4混凝土强度C30保护层厚度50mm桩直径d1.6m桩钢筋直径16mm桩钢筋级别RRB400基础所受的水平力30kN额定起重力矩800kNm宽度/直径c120mm标准节长度2.8m基本风压00.50kN/m2主弦杆材料角钢/方钢风荷载高度变化系数z0.84所处城市广州市地面粗糙度类别D类密集
2、建筑群，房屋较高2 / 6二、二、 塔吊对基础中心作用力的计算塔吊对基础中心作用力的计算塔吊自重(包括压重)：G = 1033.900 kN塔吊最大起重荷载：Q = 60.000 kN作用于塔吊的竖向力设计值： F = 1.21033.900 + 1.260.000 = 1312.680 kN1 1、塔吊风荷载计算、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：地处广东广州市，基本风压为0=0.50kN/m2；查表得：荷载高度变化系数z=0.84；挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.8+22.8+(41.82+2.82)0.
3、5)0.12/(1.82.8)=0.37；因为是角钢/方钢，体型系数s=2.259；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.2590.840.5=0.664kN/m2；2 2、塔吊弯矩计算、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=0.6640.371.846460.5=468.602kNm；MkmaxMeMPhc800468.6029711365.6kNm；三、桩身最大弯矩计算三、桩身最大弯矩计算3 / 6计算简图：1. 按照m法计算桩身最大弯矩：计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.4.5条，并参考桩基础
4、的设计方法与施工技术。(1) 计算桩的水平变形系数 (1/m):=(mb0/(EI)1/5其中 m地基土水平抗力系数，m=24.500 MN/m4；b0桩的计算宽度，b0= 0.9(1.600+1)= 2.340 m；E抗弯弹性模量，E=28000.000 N/mm2；I截面惯性矩，I=1.6004 /64= 0.322 m4；经计算得到桩的水平变形系数: = (24.5001062.340/(28000.0001060.322)1/5 = 0.364 (2) 计算 CI=aMo/HoCI = 0.3641911.840/97.000 = 7.169 (3) 由 CI 查表得：C = 1.04
5、3, h- = az = 0.450 (4) 计算 Mmax:4 / 6Mmax= CMo = 1.0431911.840 = 1993.833kNm (5) 计算最大弯矩深度 :z= h-/= 0.450/0.364 = 1.236 m ；四、桩配筋计算四、桩配筋计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.3.8条。沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其截面受压承载力计算：(1) 偏心受压构件，其偏心矩增大系数按下式计算：=1+1/(1400ei/h0)(l0/h)212式中 l0桩的计算长度，l0 = 10.000 m；h截面高度，h = 1.600 m
6、 ；e0轴向压力对截面重心的偏心矩，e0=1.519 m；ea附加偏心矩，取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的最大值，ea=0.053 m；ei=e0+ea=1.519+0.053=1.572 m;h0截面有效高度，h0 = 1.600 - 50.00010-3 = 1.550 m；1偏心受压构件的截面曲率修正系数：1=0.5fcA/N=0.514.300 2.011106/(1312.680103)= 10.952 由于 1大于1，1 = 1 ；A构件的截面面积，A=d2 /4 = 2.011 m2；2构件长细比对截面曲率的影响系数，l0/h小于15，2=1.0； l0/h=1
7、0/1.6=6.2515，2=1.0；经计算偏心增大系数 = 1.028 ；5 / 6(2) 偏心受压构件应符合下例规定：N 1fcA（1-sin(2)/(2)）+（-t）fyAsNei（21 fcAr sin3（）/3 +fyAsrs（sin + sin t）/式中 As全部纵向钢筋的截面面积；r圆形截面的半径，取 r=0.800 m；rs纵向钢筋重心所在圆周的半径，取 rs=0.042 m；对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2的比值，取 = 0.456；t - 纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当=0.4560.625，t=1.25-2=1.25-20.456=0.34；
8、由以上公式解得，只需构造配筋！构造配筋：As=d2/40.2%=3.1416002/40.2%=4021mm2配筋值：RRB400钢筋，50条C16。实际配筋值10055mm2。五、桩竖向极限承载力验算五、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.2条，桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：R = sQsk/s+pQpk/pQsk = uqsikliQpk = qpkAp其中 R单桩的竖向承载力设计值；Qsk单桩总极限侧阻力标准值；6 / 6Qpk单桩总极限端阻力标准值；qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；qpk极限端阻力标准值；u桩身的周长，u=5.027m；Ap桩端面积,Ap=2.011m2；0桩基重要性系数，取1.1；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: 序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称16.0020.00825.00粘性土210.0093.00965.00非饱和粘性土由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第2层土层。最大压力验算:R=5.03(6.0020.00+4.0093.00)/1.65+965.002.011/1.65=2.67103kN0N=1.11312.68= 1443.95kNR=2674.733kN竖向极限承载力满足要求!
