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1、1号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=449.00kN 起重荷载标准值 :Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩 :M=1039.00kN.m 塔吊计算高度 : H=98m 塔身宽度 : B=1.60m 非工作状态下塔身弯矩 :M1=-1668kN.m 桩混凝土等级 : C30 承台混凝土等级 :C35 保护层厚度 : 50mm 矩形承台边长 : 3.50m 承台厚度 : Hc=1.250m 承台箍筋间距 : S=200mm 承台钢筋级别 : HRB400 承台顶面埋
2、深 : D=0.000m 桩直径 : d=800.000m 桩间距 : a=2.500m 桩钢筋级别 : HRB400 桩入土深度 : 16.00m 桩型与工艺 : 泥浆护壁钻 ( 冲) 孔 灌注桩 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=449kN 2) 基础以及覆土自重标准值Gk=3.53.5 1.25 25=382.8125kN 3) 起重荷载标准值Fqk=60kN 2. 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=-1668+0.9 (1039+2294.71)=1332.34kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-
3、1668+4097.15=2429.15kN.m 三. 桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(449+382.81)/4=207.95kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+382.8125)/4+(2429.15+83.621.25)/3.54=924.69kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+382.8125-0)/4-(2429.15+83.62 1.25)/3.54=-508.78kN 工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(449+382.81+60)/4=222.95kN Qkma
4、x=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+382.8125+60)/4+(1332.34+46.83 1.25)/3.54=616.41kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+382.8125+60-0)/4-(1332.34+46.83 1.25)/3.54=-170.51kN 四. 承台受弯计算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+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4+1.35 (1332.34+
5、46.83 1.25)/3.54=702.96kN 最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4-1.35(1332.34+46.83 1.25)/3.54=-359.38kN 非工作状态下： 最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35 (Mk+Fvkh)/L =1.35449/4+1.35 (2429.15+83.62 1.25)/3.54=1119.13kN 最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35 (Mk+Fvkh)/L =1.35449/4-1.35 (2429.15+83.62 1.25)/3.54=-816.06kN
6、 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) 。 由于非工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=21119.130.45=1007.22kN.m 承台最大负弯矩 : Mx=My=2-816.06 0.45=-734.45kN.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
7、 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=360N/mm2。底部配筋计算 : s=1007.22106/(1.000 16.7003500.000 12002)=0.0120 =1-(1-2 0.0120)0.5=0.0120 s=1-0.0120/2=0.9940 As=1007.22106/(0.9940 1200.0360.0)=2345.6mm2顶部配筋计算 : s=734.45106/(1.000 16.7003500.000 12002)=0.0087 =1-(1-2 0.0087)0.5=0.
8、0088 s=1-0.0088/2=0.9940 As=734.45106/(0.9956 1200.0360.0)=1707.6mm2五. 承台剪切计算最大剪力设计值：Vmax=1119.13kN 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=3500mm ；h0承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm ；fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；S箍筋的间距， S=200mm。
9、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=1.35924.69=1248.33kN 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0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；Aps桩身截面面积， Aps=502655200000mm2。桩身受拉计算，依据 建筑桩基技术
10、规范 JGJ94-2008 第5.8.7 条受拉承载力计算，最大拉力 N=1.35 Qkmin=-686.86kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=1907.942mm2。由于桩的最小配筋率为 0.20%，计算得最小配筋面积为 1005310400mm2综上所述，全部纵向钢筋面积1005310400mm2八. 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=222.95kN；偏向竖向力作用下， Qkmax=924.69kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式：单桩竖向承载力特征值按下式计算：其
11、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=2513.28m；Ap桩端面积 , 取Ap=502655.20m2；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: 土名称序号土层厚度 (m) 侧阻力特征值 (kPa) 端阻力特征值 (kPa) -1粉质粘土 1 4.18 22 0 -2粉质粘土 2 3.6 25 0 粉砂 3 1.7 30 0 圆砾 4 10.2 55 2300 由于桩的入土深度为 16m,所以桩端是在第 4层土层。 最大压力验算 : Ra=2513.28(4.18
12、 22+3.625+1.730+6.5255)+2300 502655.20=1157593713.55kN 由于: Ra = 1157593713.55 Qk = 222.95,所以满足要求 ! 由于: 1.2Ra = 1389112456.26 Qkmax = 924.69,所以满足要求 ! 九. 桩的抗拔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6.3.5 条 偏向竖向力作用下， Qkmin=-508.78kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：式中 Gp桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；i抗拔系数；Ra=2513.28(0.700 4
13、.18 22+0.7003.6 25+0.7501.7 30+0.5006.52 55)=915842.801kN Gp=502655.200(1625-3.7 10)=182463837.600kN 由于: 915842.80+182463837.60 = 508.78满足要求 ! 十. 桩式基础格构柱计算 依据钢结构设计规范 (GB50017-2003)。1. 格构柱截面的力学特性： 格构柱的截面尺寸为 0.46 0.46m； 主肢选用 :18 号角钢 bdr=1801616mm ； 缀板选用 (mm):0.01 0.40 主肢的截面力学参数为 A0=55.47cm2，Z0=5.05cm，
14、Ix0=1700.99cm4，Iy0=1700.99cm4；格构柱截面示意图 格构柱的 y-y 轴截面总惯性矩：格构柱的 x-x 轴截面总惯性矩：经过计算得到：Ix=41700.99+55.47 (46/2-5.05)2=78290.38cm4；Iy=41700.99+55.47 (46/2-5.05)2=78290.38cm4；2. 格构柱的长细比计算： 格构柱主肢的长细比计算公式：其中 H 格构柱的总高度，取 10.30m；I 格构柱的截面惯性矩，取,Ix=78290.38cm4，Iy=78290.38cm4；A0 一个主肢的截面面积，取 55.47cm2。经过计算得到x=54.83,y=54.83。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式 : 其中 b 缀板厚度，取 b=0.01m。 h 缀板长度，取 h=0.40m。 a1 格构架截面长，取 a1=0.46m。
