1、安全設施計算軟件(2012) PKPM軟件出品塔吊四樁基礎的計算書 依據(jù)塔式起重機混凝土基礎工程技術規(guī)程(JGJ/T 187-2009)。一. 參數(shù)信息塔吊型號:QTZ80（ZJ5710）塔機自重標準值:Fk1=777.00kN起重荷載標準值:Fqk=60kN塔吊最大起重力矩:M=810kN.m非工作狀態(tài)下塔身彎矩:M=1668kN.m塔吊獨立計算高度:H=43m（塔吊安裝高度111.35m）塔身寬度:B=1.6m樁身混凝土等級:C30承臺混凝土等級:C35保護層厚度:H=50mm矩形承臺邊長:H=3m承臺厚度:Hc=1.3m承臺箍筋間距:S=200mm承臺鋼筋級別:HRB400承臺頂面埋深:

2、D=0m樁直徑:d=0.8m樁間距:a=2.1m樁鋼筋級別:HRB400樁入土深度:46.75m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1. 自重荷載及起重荷載1) 塔機自重標準值 Fk1=777kN2) 基礎以及覆土自重標準值 Gk=3×3×1.30×25=292.5kN 承臺受浮力：Flk=3×3×0.80×10=72kN3) 起重荷載標準值 Fqk=60kN2. 風荷載計算1) 工作狀態(tài)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) =0.8

3、5;1.49×1.95×1.674×0.2=0.78kN/m2 =1.2×0.78×0.35×1.6=0.52kN/mb. 塔機所受風荷載水平合力標準值 Fvk=qsk×H=0.52×43.00=22.49kNc. 基礎頂面風荷載產生的力矩標準值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×22.49×43.00=483.47kN.m2) 非工作狀態(tài)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(qū) Wo=0.60kN/m2) =0.8×1.55

4、5;1.95×1.674×0.60=2.43kN/m2 =1.2×2.43×0.35×1.60=1.63kN/mb. 塔機所受風荷載水平合力標準值 Fvk=qsk×H=1.63×43.00=70.18kNc. 基礎頂面風荷載產生的力矩標準值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×70.18×43.00=1508.83kN.m3. 塔機的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標準組合的傾覆力矩標準值 Mk=1668+0.9×(810+483.47)=2832.13kN.m非工作狀態(tài)下，標準組合的傾覆力矩標準值

5、 Mk=1668+1508.83=3176.83kN.m三. 樁豎向力計算非工作狀態(tài)下： Qk=(Fk+Gk)/n=(777+292.50)/4=267.38kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(777+292.5)/4+(3176.83+70.18×1.30)/2.97=1367.95kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(777+292.5-72)/4-(3176.83+70.18×1.30)/2.97=-851.20kN工作狀態(tài)下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(777+292

6、.50+60)/4=282.38kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(777+292.5+60)/4+(2832.13+22.49×1.30)/2.97=1245.99kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(777+292.5+60-72)/4-(2832.13+22.49×1.30)/2.97=-699.24kN四. 承臺受彎計算1. 荷載計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(tài)下：最大壓力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35&

7、#215;(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(777+60)/4+1.35×(2832.13+22.49×1.30)/2.97=1583.37kN最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(777+60)/4-1.35×(2832.13+22.49×1.30)/2.97=-1018.39kN非工作狀態(tài)下：最大壓力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×777/4+

8、1.35×(3176.83+70.18×1.30)/2.97=1748.02kN最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×777/4-1.35×(3176.83+70.18×1.30)/2.97=-1223.54kN2. 彎矩的計算依據(jù)塔式起重機混凝土基礎工程技術規(guī)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)。由于非工作狀態(tài)下，

9、承臺正彎矩最大： Mx=My=2×1748.02×0.25=874.01kN.m承臺最大負彎矩: Mx=My=2×-1223.54×0.25=-611.77kN.m3. 配筋計算根據(jù)混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2010第6.2.10條 式中 1系數(shù)，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=874.01×106/(1.000×16.700

10、5;3000.000×12502)=0.0112 =1-(1-2×0.0112)0.5=0.0112 s=1-0.0112/2=0.9944 As=874.01×106/(0.9944×1250.0×360.0)=1953.2mm2頂部配筋計算: s=611.77×106/(1.000×16.700×3000.000×12502)=0.0078 =1-(1-2×0.0078)0.5=0.0078 s=1-0.0078/2=0.9944 As=611.77×106/(0.9961

11、5;1250.0×360.0)=1364.8mm2五. 承臺剪切計算最大剪力設計值： Vmax=1748.02kN依據(jù)混凝土結構設計規(guī)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,=1.500 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=3000mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1250mm； 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 角樁軸線位于塔

12、機塔身柱的沖切破壞錐體以內，且承臺高度符合構造要求，故可不進行承臺角樁沖切承載力驗算七. 樁身承載力驗算樁身承載力計算依據(jù)建筑樁基礎技術規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.8.2條根據(jù)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=1.35×1367.95=1846.74kN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(shù)，取0.75 fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.3N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=502655mm2。樁身受拉計算，依據(jù)建筑樁基技術規(guī)范JGJ94-2008 第5.8.7條 受拉承載力計算，最大拉力 N=1.35×

13、;Qkmin=-1149.12kN經過計算得到受拉鋼筋截面面積 As=3192.013mm2。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. 樁豎向承載力驗算依據(jù)塔式起重機混凝土基礎工程技術規(guī)程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4條軸心豎向力作用下，Qk=282.38kN；偏向豎向力作用下，Qkmax=1367.95kN.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；

14、 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:序號土層號土層名稱土層厚度（約）鉆孔灌注樁摩阻力標準值（KPa）樁周土摩擦力樁端土承載力12-1淤泥2.85.0022-2淤泥9.75.5033-2粘土9.31625044-1粉質粘土3.32235054-2淤泥質粘土13.81120065-1粉質粘土7.8523400由于樁的入土深度為46.75m,所以樁端是在第5-1層土層。最大壓力驗算: Ra=2.51×(2.8×5+9.7×5.5+9.3×16+3.3×22

15、+13.8×11+7.85×23)+400×0.50=1762.06kN由于: Ra = 1762.06 > Qk = 282.38,最大壓力驗算滿足要求!由于: 1.2Ra = 2114.47 > Qkmax = 1367.95,最大壓力驗算滿足要求!九. 樁的抗拔承載力驗算依據(jù)塔式起重機混凝土基礎工程技術規(guī)程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5條偏向豎向力作用下，Qkmin=-851.20kN.m樁基豎向承載力抗拔必須滿足以下兩式： 式中 Gp樁身的重力標準值，水下部分按浮重度計； i抗拔系數(shù)；Ra=2.51×(0.750

16、15;2.8×5+0.750×9.7×5.5+0.750×9.3×16+0.750×3.3×22+0.750×13.8×11+0.700×7.85×23)=1265.554kN Gp=0.503×(46.75×25-46.75×10)=352.487kN由于: 1265.55+352.49 >= 851.2，抗拔承載力滿足要求!十. 樁式基礎格構柱計算依據(jù)鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2011)。1. 格構柱截面的力學特性：格構柱的截面尺寸為0.4

17、6×0.46m；主肢選用:16號角鋼b×d×r=160×10×16mm；綴板選用(m×m):0.01×0.40主肢的截面力學參數(shù)為 A0=31.50cm2，Z0=4.31cm，Ix0=779.53cm4，Iy0=779.53cm4；格構柱截面示意圖格構柱的y-y軸截面總慣性矩：格構柱的x-x軸截面總慣性矩：經過計算得到：Ix=4×779.53+31.50×(46/2-4.31)2=47134.74cm4；Iy=4×779.53+31.50×(46/2-4.31)2=47134.74cm

18、4；2. 格構柱的長細比計算：格構柱主肢的長細比計算公式：其中 H 格構柱的總高度，取9.00m； I 格構柱的截面慣性矩，取,Ix=47134.74cm4，Iy=47134.74cm4； A0 一個主肢的截面面積，取31.50cm2。經過計算得到x=46.53,y=46.53。格構柱分肢對最小剛度軸1-1的長細比計算公式:其中 b 綴板厚度，取 b=0.01m。 h 綴板長度，取 h=0.40m。 a1 格構架截面長，取 a1=0.46m。經過計算得 i1=(0.012+0.402)/48+5×0.462/80.5=0.37m。1=9.00/0.37=24.44。換算長細比計算公式：經過計算得到kx=52.56,ky=52.56。3. 格構柱的整體穩(wěn)定性計算：格構柱在彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定性計算公式：其中 N 軸心壓力的計算值(kN)；取 N=1.35Qkmax=1846.74kN； A 格構柱橫截面的毛截面面積，取4×31.50cm2； 軸心受壓構件彎矩作用平面內的穩(wěn)定系數(shù)；根據(jù)換算長細比 0x=52.56，0y=52.561