塔吊樁基礎(chǔ)的計(jì)算書(shū)一.參數(shù)信息塔吊型號(hào):QTZ63自重(包括壓重):F1=450.80kN最大起重荷載:F2=60.00kN塔吊傾覆力距:M=1182.83kN.m塔吊起重高度:H=78.00m塔身寬度:B=1.80m樁混凝土等級(jí):C35承臺(tái)混凝土等級(jí):C35保護(hù)層厚度:50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng):5.0m承臺(tái)厚度:Hc=1.35m承臺(tái)箍筋間距:S=300mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別:Ⅱ級(jí)承臺(tái)預(yù)埋件埋深:h=0.00m承臺(tái)頂面埋深:D=0.00m樁直徑:d=0.60m樁間距:a=3.40m樁鋼筋級(jí)別:Ⅱ級(jí)樁入土深度:15.00樁型與工藝:泥漿護(hù)壁鉆(沖)孔灌注樁二.塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力與彎矩計(jì)算1.塔吊自重(包括壓重)F1=450.80kN2.塔吊最大起重荷載F2=60.00kN作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力F=F1+F2=510.80kN塔吊的傾覆力矩M=1.4×三.矩形承臺(tái)彎矩的計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖：圖中x軸的方向是隨機(jī)變化的，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)按照傾覆力矩M最不利方向進(jìn)行驗(yàn)算。1.樁頂豎向力的計(jì)算(依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94的第條)其中n──單樁個(gè)數(shù)，n=4；F──作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值，F(xiàn)=510.80kN；G──樁基承臺(tái)的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=843.75kN；Mx,My──承臺(tái)底面的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)；Ni──單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值(kN)。經(jīng)計(jì)算得到單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值:最大壓力：N=1.2×(510.80+843.75)/4+1655.96×(3.40×1.414/2)/[2×(3.40×1.414/2)2]=750.81kN最大拔力：N=(510.80+843.75)/4-1655.96×(3.40×1.414/2)/[2×(3.40×1.414/2)2]=-5.81kN2.矩形承臺(tái)彎矩的計(jì)算(依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94的第條)其中Mx1,My1──計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)；Ni1──扣除承臺(tái)自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值(kN)，Ni1=Ni-G/n。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值：壓力產(chǎn)生的承臺(tái)彎矩：N=1.2×(510.80+843.75)/4+1655.96×(3.40/2)/[4×(3.40/2)2]=649.89kNMx1=My1=2×(649.89-843.75/4)×四.矩形承臺(tái)截面主筋的計(jì)算依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)第7.2條受彎構(gòu)件承載力計(jì)算。式中1──系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)，1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，1取為0.94,期間按線(xiàn)性?xún)?nèi)插法確定；fc──混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h0──承臺(tái)的計(jì)算高度。fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300N/mm2。承臺(tái)底面配筋:s=702.32×106/(1.00×16.70×5000.00×1300.002)=0.005=1-(1-2×0.005)0.5=0.005s=1-0.005/2=0.998Asx=Asy=702.32×106/(0.998×1300.00×300.00)=1805.33mm2滿(mǎn)足頂面和底面配筋要求的同時(shí)還應(yīng)該滿(mǎn)足構(gòu)造要求!五.矩形承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)的第條和第條。根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到XY方向樁對(duì)矩形承臺(tái)的最大剪切力,考慮對(duì)稱(chēng)性，記為V=1501.62kN我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿(mǎn)足下面公式：其中0──建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0；──剪切系數(shù),=0.18；fc──混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.70N/mm2；b0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，b0=5000mm；h0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=1300mm；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300.00N/mm2；S──箍筋的間距，S=300mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算承臺(tái)已滿(mǎn)足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六.樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)的第條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=750.81kN樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿(mǎn)足下面的公式：其中0──建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0；fc──混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.70N/mm2；A──樁的截面面積，A=0.283m2。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿(mǎn)足要求,受壓鋼筋只需構(gòu)造配筋!受拉承載力計(jì)算，最大拉力N=5.81kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積A's=19.36mm2。綜上所述,全部縱向鋼筋采用構(gòu)造配筋且配筋面積不能小于19.36mm2構(gòu)造規(guī)定：灌注樁主筋采用6～12根直徑12m～14m,配筋率不小于0.2%!七.樁抗壓承載力計(jì)算樁承載力計(jì)算依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)的第條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=750.81kN樁豎向極限承載力驗(yàn)算應(yīng)滿(mǎn)足下面的公式：最大壓力:其中R──最大極限承載力；Qsk──單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值:Qpk──單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值:Qck──相應(yīng)于任一復(fù)合基樁的承臺(tái)底地基土總極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值:qck──承臺(tái)底1/2承臺(tái)寬度深度范圍(≤5m)內(nèi)地基土極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值；s,p──分別為樁側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)，樁端阻群樁效應(yīng)系數(shù)；c──承臺(tái)底土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)；按下式取值：s,p,c──分別為樁側(cè)阻力分項(xiàng)系數(shù)，樁端阻抗力分項(xiàng)系數(shù)，承臺(tái)底土阻抗力分項(xiàng)系數(shù)；qsk──樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，按下表取值；qpk──極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，按下表取值；u──樁身的周長(zhǎng)，u=1.885m；Ap──樁端面積,取Ap=0.28m2；li──第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值表如下:序號(hào)土厚度(m)土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)土名稱(chēng)10.4300粘性土27.5200粉土或砂土34.0320粉土或砂土43.150400粉土或砂土由于樁的入土深度為15m,所以樁端是在第4層土層。最大壓力驗(yàn)算:R=1.88×(.4×30×.9868+7.5×20×1.2165+4×32×1.2165+3.1×50×0.80×1.2165)/1.67+1.34×400.00×0.28/1.67+0.50×937.50/1.65=860.75kN上式計(jì)算的R值大于等于最大壓力750.81kN,所以滿(mǎn)足要求!八.樁抗拔承載力計(jì)算樁抗拔承載力計(jì)算依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)的第條樁抗拔承載力應(yīng)滿(mǎn)足下列要求:其中:式中Uk──基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；i──抗拔系數(shù)；解得:Ugk=16×(.4×30×.75+7.5×20×.7+4×32×.7+3.1×50×.7)/4=1248.40