塔吊基础桩计算方案Word文件下载.docx
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最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.5
最小起重荷载Qmin(kN)
10
最大吊物幅度RQmin(m)
55
最大起重力矩M2(kN·
m)
Max[60×
11.5,10×
55]=690
平衡臂自重G3(kN)
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
7
平衡块自重G4(kN)
120
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
江苏南京市
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.4
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
1.59
1.64
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.8×
1.2×
1.59×
1.95×
1.32×
0.2=0.79
1.64×
0.4=1.62
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1(kN)
449+37.4+3.8+19.8+120=630
起重荷载标准值Fqk(kN)
竖向荷载标准值Fk(kN)
630+60=690
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.79×
0.35×
1.6×
43=19.02
倾覆力矩标准值Mk(kN·
37.4×
22+3.8×
11.5-19.8×
7-120×
11.8+0.9×
(690+0.5×
19.02×
43)=300.94
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
Fk1=630
水平荷载标准值Fvk'
1.62×
43=39.01
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
22-19.8×
11.8+0.5×
39.01×
43=106.91
4、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×
630=756
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×
60=84
竖向荷载设计值F(kN)
756+84=840
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×
19.02=26.63
倾覆力矩设计值M(kN·
(37.4×
11.8)+1.4×
0.9×
43)=558.93
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
=1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
=1.4×
39.01=54.61
倾覆力矩设计值M'
0.5×
43=296.04
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.4
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
承台长向桩心距al(m)
3
承台宽向桩心距ab(m)
桩直径d(m)
0.6
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'
(m)
承台上部覆土的重度γ'
(kN/m3)
19
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
50
配置暗梁
否
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'
γ'
)=5×
5×
(1.4×
25+0×
19)=875kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×
875=1050kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.24m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(690+875)/4=391.25kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(690+875)/4+(300.94+19.02×
1.4)/4.24=468.46kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(690+875)/4-(300.94+19.02×
1.4)/4.24=314.04kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:
Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(840+1050)/4+(558.93+26.63×
1.4)/4.24=613.03kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(840+1050)/4-(558.93+26.63×
1.4)/4.24=331.97kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C30
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz(kN/m3)
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩入土深度lt(m)
9
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
2700
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es(N/mm2)
00
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)
100
最大裂缝宽度ωlim(mm)
普通钢筋相对粘结特性系数V
1
预应力钢筋相对粘结特性系数V
0.8
地基属性
是否考虑承台效应
土名称
土层厚度li(m)
侧阻力特征值qsia(kPa)
端阻力特征值qpa(kPa)
抗拔系数
承载力特征值fak(kPa)
粘性土
5.62
220
0.72
-
强风化岩
1.5
300
0.65
中风化岩
2500
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.6=1.88m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.62/4=0.28m2
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap
=1.88×
(4.12×
40+1.5×
50+3.38×
50)+2500×
0.28=1477.43kN
Qk=391.25kN≤Ra=1477.43kN
Qkmax=468.46kN≤1.2Ra=1.2×
1477.43=1772.91kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=314.04kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算!
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积:
Aps=nπd2/4=10×
3.14×
142/4=1539mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:
Q=Qmax=613.03kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=2700kN
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算!
4、裂缝控制计算
不需要进行裂缝控制计算!
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB335Φ22@120
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
HRB335Φ20@180
承台顶部短向配筋
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1400-50-22/2=1339mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(613.03+(331.97))×
4.24/2=.65kN·
m
X方向:
Mx=Mab/L=.65×
3/4.24=1417.5kN·
Y方向:
My=Mal/L=.65×
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=840/4+558.93/4.24=341.74kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1339)1/4=0.88
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m
a1l=(al-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m
剪跨比:
λb'
=a1b/h0=400/1339=0.3,取λb=0.3;
λl'
=a1l/h0=400/1339=0.3,取λl=0.3;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.3+1)=1.35
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.3+1)=1.35
βhsαbftbh0=0.88×
1.35×
1.57×
103×
1.34=12452.22kN
βhsαlftlh0=0.88×
V=341.74kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=12452.22kN
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:
B+2h0=1.6+2×
1.34=4.28m
ab=3m≤B+2h0=4.28m,al=3m≤B+2h0=4.28m
角桩位于冲切椎体以内,可不进行角桩冲切的承载力验算!
4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=1417.5×
106/(1.03×
16.7×
5000×
13392)=0.009
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×
0.009)0.5=0.009
γS1=1-ζ1/2=1-0.009/2=0.995
AS1=My/(γS1h0fy1)=1417.5×
106/(0.995×
1339×
300)=3546mm2
最小配筋率:
ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×
1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24%
梁底需要配筋:
A1=max(AS1,ρbh0)=max(3546,0.0024×
1339)=15767mm2
承台底长向实际配筋:
AS1'
=16219mm2≥A1=15767mm2
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=1417.5×
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×
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