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1、塔吊四樁基礎的計算書塔吊四樁基礎的計算書 依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程(JGJ/T 187-2009)。一.參數信息一.參數信息塔吊型號:QTZ6513塔機自重標準值:Fk1=630.00kN起重荷載標準值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=650kN.m非工作狀態下塔身彎矩:M=1552kN.m塔吊計算高度:H=30m塔身寬度:B=1.6m樁身混凝土等級:C35承臺混凝土等級:C35保護層厚度:H=50mm矩形承臺邊長:H=12.3m承臺厚度:Hc=1.35m承臺箍筋間距:S=200mm承臺鋼筋級別:HRB400承臺頂面埋深:D=0m樁直徑:d=0.8m樁間距:a=9.3m樁鋼筋2、級別:HRB400樁入土深度:33.5m樁型與工藝:泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁計算簡圖如下：二.荷載計算二.荷載計算1.自重荷載及起重荷載1.自重荷載及起重荷載1)塔機自重標準值 Fk1=630kN2)基礎以及覆土自重標準值 Gk=12.312.31.3525=5106.0375kN3)起重荷載標準值 Fqk=60kN2.風荷載計算2.風荷載計算1)工作狀態下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值a.塔機所受風均布線荷載標準值(Wo=0.2kN/m2)=0.80.71.951.540.2=0.34kN/m2 =1.20.340.351.6=0.23kN/mb.塔機所受風荷載水平合力標準值 Fvk3、=qskH=0.2330.00=6.78kNc.基礎頂面風荷載產生的力矩標準值 Msk=0.5FvkH=0.56.7830.00=101.71kN.m2)非工作狀態下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值a.塔機所受風均布線荷載標準值(本地區 Wo=0.35kN/m2)=0.80.71.951.540.35=0.59kN/m2 =1.20.590.351.60=0.40kN/mb.塔機所受風荷載水平合力標準值 Fvk=qskH=0.4030.00=11.87kNc.基礎頂面風荷載產生的力矩標準值 Msk=0.5FvkH=0.511.8730.00=177.99kN.m3.塔機的傾覆力矩3.塔機4、的傾覆力矩工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值 Mk=1552+0.9(650+101.71)=2228.54kN.m非工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值 Mk=1552+177.99=1729.99kN.m三.樁豎向力計算三.樁豎向力計算非工作狀態下：Qk=(Fk+Gk)/n=(630+5106.04)/4=1434.01kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(630+5106.0375)/4+(1729.99+11.871.35)/13.15=1566.78kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(630+5106.0375-0)5、/4-(1729.99+11.871.35)/13.15=1301.24kN工作狀態下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(630+5106.04+60)/4=1449.01kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(630+5106.0375+60)/4+(2228.54+6.781.35)/13.15=1619.17kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(630+5106.0375+60-0)/4-(2228.54+6.781.35)/13.15=1278.85kN四.承臺受彎計算四.承臺受彎計算1.荷載計算1.荷載計6、算不計承臺自重及其上土重，第 i 樁的豎向力反力設計值：工作狀態下：最大壓力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(630+60)/4+1.35(2228.54+6.781.35)/13.15=462.60kN非工作狀態下：最大壓力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35630/4+1.35(1729.99+11.871.35)/13.15=391.87kN2.彎矩的計算2.彎矩的計算依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程第 6.4.2 條 其中 Mx,My1計算截面處 XY 方向的彎矩設計值(kN.m)；xi,yi單樁相對承7、臺中心軸的 XY 方向距離(m)；Ni不計承臺自重及其上土重，第 i 樁的豎向反力設計值(kN)。由于工作狀態下，承臺正彎矩最大：Mx=My=2462.603.85=3561.99kN.m3.配筋計算3.配筋計算根據混凝土結構設計規范GB50010-2010 第 6.2.10 條 式中 1系數，當混凝土強度不超過 C50 時，1取為 1.0,當混凝土強度等級為 C80 時，1取為 0.94,期間按線性內插法確定；fc混凝土抗壓強度設計值；h0承臺的計算高度；fy鋼筋受拉強度設計值，fy=360N/mm2。底部配筋計算:s=3561.99106/(1.00016.70012300.00013008、2)=0.0103 =1-(1-20.0103)0.5=0.0103 s=1-0.0103/2=0.9948As=3561.99106/(0.99481300.0360.0)=7650.5mm2滿足頂面和底面配筋要求的同時還應該滿足構造要求!五.承臺剪切計算五.承臺剪切計算最大剪力設計值：Vmax=462.60kN依據混凝土結構設計規范(GB50010-2010)的第 6.3.4 條。我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式：式中 計算截面的剪跨比,=3.000 ft混凝土軸心抗拉強度設計值，ft=1.570N/mm2；b承臺的計算寬度，b=12300mm；h0承臺計算截面處的9、計算高度，h0=1300mm；fy鋼筋受拉強度設計值，fy=360N/mm2；S箍筋的間距，S=200mm。經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋!六.承臺受沖切驗算六.承臺受沖切驗算 依據塔機規范，塔機立柱對承臺的沖切可不驗算，本案只計算角樁對承臺的沖切！承臺受角樁沖切的承載力可按下式計算：式中 Nl荷載效應基本組合時，不計承臺以及其上土重的角樁樁頂的豎向力設計值；1x，1y角樁沖切系數；1x=1y=0.56/(1.000+0.2)=0.467 c1，c2角樁內邊緣至承臺外邊緣的水平距離；c1=c2=1900mm a1x，a1y承臺底角樁內邊緣 45 度沖切線與承臺頂面相交線至樁內邊緣的10、水平距離；a1x=a1y=1350mm hp承臺受沖切承載力截面高度影響系數；hp=0.877 ft承臺混凝土抗拉強度設計值；ft=1.57N/mm2 h0承臺外邊緣的有效高度；h0=1300mm 1x，1y角樁沖跨比，其值應滿足 0.251.0，取1x=1y=a1x/h0=1.000工作狀態下：Nl=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(630+60)/4+1.35(2228.54+6.781.35)/13.1502=462.60kN非工作狀態下：Nl=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35630/4+1.35(1729.99+11.11、871.35)/13.1502=391.87kN等式右邊 0.467(1900+675)+0.452(1900+675)0.8771.571300/1000=4236.91kN比較等式兩邊，所以滿足要求!七.樁身承載力驗算七.樁身承載力驗算樁身承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第 5.8.2 條根 據 第 二 步 的 計 算 方 案 可 以 得 到 樁 的 軸 向 壓 力 設 計 值，取 其 中 最 大 值 N=1.35 1619.17=2185.88kN樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式：其中 c基樁成樁工藝系數，取 0.75 fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=1612、.7N/mm2；Aps樁身截面面積，Aps=502655mm2。經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求由于樁的最小配筋率為 0.20%，計算得最小配筋面積為 1005mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積 1005mm2八.樁豎向承載力驗算八.樁豎向承載力驗算依據塔式起重機混凝土基礎工程技術規程(JGJ/T 187-2009)的第 6.3.3 和 6.3.4 條軸心豎向力作用下，Qk=1449.01kN；偏向豎向力作用下，Qkmax=1619.17kN.m樁基豎向承載力必須滿足以下兩式：單樁豎向承載力特征值按下式計算：其中 Ra單樁豎向承載力特征值；qsik第 i 層巖石的樁側阻力特征值；按下表取值；qpa樁端端阻力特征值，按下表取值；u樁身的周長，u=2.51m；Ap樁端面積,取 Ap=0.50m2；li第 i 層土層的厚度,取值如下表；厚度及側阻力標準值表如下:序號土層厚度(m)側阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名稱136.4747.52350粘性土由于樁的入土深度為 33.5m,所以樁端是在第 1 層土層。最大壓力驗算:Ra=2.51(33.547.5)+23500.50=5180.49kN由于:Ra=5180.49 Qk=1449.01,最大壓力驗算滿足要求!由于:1.2Ra=6216.59 Qkmax=1619.17,最大壓力驗算滿足要求!塔吊計算滿足要求！