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1、安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品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)。一一. . 参数信息参数信息塔吊型号:TQ60/80塔机自重标准值:Fk1=571.16kN起重荷载标准值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=511.16kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-200.0kN.m塔吊计算高度:H=40m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C35承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1.2m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深
2、:D=0.0m桩直径:d=0.5m桩间距:a=4m桩钢筋级别:HPB235桩入土深度:32m桩型与工艺:预制桩计算简图如下：二二. . 荷载计算荷载计算1.1. 自重荷载及起重荷载自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值Fk1=571.16kN2) 基础以及覆土自重标准值Gk=551.2025=750kN3) 起重荷载标准值Fqk=60kN安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品2.2. 风荷载计算风荷载计算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) Wk=0.80.71.951.540.2=0.34kN/m2qsk
3、=1.20.340.351.6=0.23kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.2340.00=9.04kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.59.0440.00=180.81kN.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) Wk=0.80.71.951.540.35=0.59kN/m2qsk=1.20.590.351.60=0.40kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4040.00=15.82kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩
4、标准值Msk=0.5FvkH=0.515.8240.00=316.42kN.m3.3. 塔机的倾覆力矩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=-200+0.9(511.16+180.81)=422.78kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-200+316.42=116.42kN.m三三. . 桩竖向力计算桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(571.16+750.00)/4=330.29kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(571.16+750)/4+(116.42+15.821.20)/5.66=354.23kN安全设施
5、计算软件(2012) PKPM 软件出品Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(571.16+750-0)/4-(116.42+15.821.20)/5.66=306.35kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(571.16+750.00+60)/4=345.29kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(571.16+750+60)/4+(422.78+9.041.20)/5.66=421.96kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(571.16+750+60-0)/4-(422.78+9.
6、041.20)/5.66=268.62kN四四. . 承台受弯计算承台受弯计算1.1. 荷载计算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+Fvkh)/L=1.35(571.16+60)/4+1.35(422.78+9.041.20)/5.66=316.52kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35571.16/4+1.35(116.42+15.821.20)/5.66=225.09kN2.2. 弯矩的计算弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第
7、 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=2316.521.20=759.64kN.m3.3. 配筋计算配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010 第 6.2.10 条安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品式中 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
8、计算高度；fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=759.64106/(1.00016.7005000.00011502)=0.0069=1-(1-20.0069)0.5=0.0069s=1-0.0069/2=0.9965As=759.64106/(0.99651150.0360.0)=1841.2mm2五五. . 承台剪切计算承台剪切计算最大剪力设计值： Vmax=316.52kN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 计算截面的剪跨比,=1.500ft混凝土轴心抗拉强
9、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=1150mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；S箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六六. . 承台受冲切验算承台受冲切验算依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品式中 Nl荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值；1x，1y角桩冲切系数； 1x=1y=0.56/(0.826+0.2)=0.546
10、c1，c2角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=c2=750mma1x，a1y承台底角桩内边缘 45 度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离；a1x=a1y=950mmhp承台受冲切承载力截面高度影响系数；hp=0.904ft承台混凝土抗拉强度设计值；ft=1.57N/mm2h0承台外边缘的有效高度；h0=1150mm1x，1y角桩冲跨比，其值应满足 0.251.0，取 1x=1y=a1x/h0=0.826工作状态下：Nl=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35(571.16+60)/4+1.35(422.78+9.041.2)/5.656=316.52
11、kN非工作状态下：Nl=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35571.16/4+1.35(116.42+15.821.2)/5.656=225.09kN等式右边 0.546(750+475)+0.546(750+475)0.9041.571150/1000=2181.45kN比较等式两边，所以满足要求!七七. . 桩身承载力验算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=1.35421.96=569.64kN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
12、系数，取 0.85fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2；安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品Aps桩身截面面积，Aps=196350mm2。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 393mm2综上所述，全部纵向钢筋面积 393mm2八八. . 桩竖向承载力验算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/T 187-2009)的第 6.3.3 和 6.3.4 条轴心竖向力作用下，Qk=345.29kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=421.96kN桩基竖向承载力必须满足以下两式：单桩竖向承载力特
13、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11.3728.30粘性土222.212.60粘性土3413.70粘性土46.618.680粘性土由于桩的入土深度为 32m,所以桩端是在第 4 层土层。最大压力验算:Ra=1.57(1.3728.3+22.212.6+413.7+4.4318.6)+800.20=731.50kN由于: Ra = 731.50 Qk = 345.29,最大压力验算满足要求!安全设施计算软件(2012) PKPM 软件出品由于: 1.2Ra = 877.80 Qkmax = 421.96,最大压力验算满足要求!塔吊计算满足要求！
