1、.四樁基礎(chǔ)的計(jì)算書 依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 187-2009)。一. 參數(shù)信息塔吊型號(hào):QTZ63塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值:Fk1=454.00kN起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩:M=630.00kN.m非工作狀態(tài)下塔身彎矩:M=1552kN.m塔吊計(jì)算高度:H=75m塔身寬度:B=1.6m樁身混凝土等級(jí):C80承臺(tái)混凝土等級(jí):C35保護(hù)層厚度:H=50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng):H=5.5m承臺(tái)厚度:Hc=1.35m承臺(tái)箍筋間距:S=150mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別:HRB400承臺(tái)頂面埋深:D=0m樁直徑:d=0.5m樁間距:a=4.5m樁鋼筋級(jí)別:HPB235樁入土深

2、度:24m樁型與工藝:預(yù)制樁樁空心直徑:0.3m計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 二. 荷載計(jì)算1. 自重荷載及起重荷載1) 塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值 Fk1=454kN2) 基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk=5.5×5.5×1.35×25=1020.9375kN 承臺(tái)受浮力：Flk=5.5×5.5×5.35×10=1618.375kN3) 起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Fqk=60kN2. 風(fēng)荷載計(jì)算1) 工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (Wo=0.2kN/m2) =0.8×1.59×1.95×1.

3、39×0.2=0.69kN/m2 =1.2×0.69×0.35×1.6=0.46kN/mb. 塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值 Fvk=qsk×H=0.46×75.00=34.75kNc. 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×34.75×75.00=1303.25kN.m2) 非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a. 塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (本地區(qū) Wo=0.35kN/m2) =0.8×1.62×1.95×1.39×0.

4、35=1.23kN/m2 =1.2×1.23×0.35×1.60=0.83kN/mb. 塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值 Fvk=qsk×H=0.83×75.00=61.97kNc. 基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×61.97×75.00=2323.72kN.m3. 塔機(jī)的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值 Mk=1552+0.9×(630+1303.25)=3291.93kN.m非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值 Mk=1552+2323.72=3875.72

5、kN.m三. 樁豎向力計(jì)算非工作狀態(tài)下： Qk=(Fk+Gk)/n=(454+1020.94)/4=368.73kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(454+1020.9375)/4+(3875.72+61.97×1.35)/6.36=990.98kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(454+1020.9375-1618.375)/4-(3875.72+61.97×1.35)/6.36=-658.11kN工作狀態(tài)下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(454+1020.94+60)/4

6、=383.73kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(454+1020.9375+60)/4+(3291.93+34.75×1.35)/6.36=908.46kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(454+1020.9375+60-1618.375)/4-(3291.93+34.75×1.35)/6.36=-545.59kN四. 承臺(tái)受彎計(jì)算1. 荷載計(jì)算不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設(shè)計(jì)值：工作狀態(tài)下：最大壓力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1

7、.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(454+60)/4+1.35×(3291.93+34.75×1.35)/6.36=881.86kN最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(454+60)/4-1.35×(3291.93+34.75×1.35)/6.36=-534.91kN非工作狀態(tài)下：最大壓力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×454/

8、4+1.35×(3875.72+61.97×1.35)/6.36=993.26kN最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×454/4-1.35×(3875.72+61.97×1.35)/6.36=-686.81kN2. 彎矩的計(jì)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程第6.4.2條 其中 Mx,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)； Ni不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向反力設(shè)計(jì)值(kN)。由于非工作狀態(tài)下，

9、承臺(tái)正彎矩最大： Mx=My=2×993.26×1.45=2880.46kN.m承臺(tái)最大負(fù)彎矩: Mx=My=2×-686.81×1.45=-1991.76kN.m3. 配筋計(jì)算根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010第6.2.10條 式中 1系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過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,期間按線性內(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=360N/mm2。底部配筋計(jì)算: s=2880.46×106/(1.000×16.700

10、15;5500.000×13002)=0.0186 =1-(1-2×0.0186)0.5=0.0187 s=1-0.0187/2=0.9906 As=2880.46×106/(0.9906×1300.0×360.0)=6213.0mm2頂部配筋計(jì)算: s=1991.76×106/(1.000×16.700×5500.000×13002)=0.0128 =1-(1-2×0.0128)0.5=0.0129 s=1-0.0129/2=0.9906 As=1991.76×106/(0.9935

11、×1300.0×360.0)=4283.5mm2五. 承臺(tái)剪切計(jì)算最大剪力設(shè)計(jì)值： Vmax=993.26kN依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010)的第6.3.4條。我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 式中 計(jì)算截面的剪跨比,=1.577 ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.570N/mm2； b承臺(tái)的計(jì)算寬度，b=5500mm； 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=360N/mm2； S箍筋的間距，S=150mm。經(jīng)過計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六. 承臺(tái)受沖切驗(yàn)算 依據(jù)塔機(jī)

12、規(guī)范，塔機(jī)立柱對(duì)承臺(tái)的沖切可不驗(yàn)算，本案只計(jì)算角樁對(duì)承臺(tái)的沖切！ 承臺(tái)受角樁沖切的承載力可按下式計(jì)算：式中 Nl荷載效應(yīng)基本組合時(shí)，不計(jì)承臺(tái)以及其上土重的角樁樁頂?shù)呢Q向力設(shè)計(jì)值； 1x，1y角樁沖切系數(shù)； 1x=1y=0.56/(0.923+0.2)=0.499 c1，c2角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣的水平距離；c1=c2=750mm a1x，a1y承臺(tái)底角樁內(nèi)邊緣45度沖切線與承臺(tái)頂面相交線至樁內(nèi)邊緣的水平距離；a1x=a1y=1200mm hp承臺(tái)受沖切承載力截面高度影響系數(shù)；hp=0.877 ft承臺(tái)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ft=1.57N/mm2 h0承臺(tái)外邊緣的有效高度；h0=1300mm

13、1x，1y角樁沖跨比，其值應(yīng)滿足0.251.0，取1x=1y=a1x/h0=0.923工作狀態(tài)下：Nl=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(454+60)/4+1.35×(3291.93+34.75×1.35)/6.363=881.86kN非工作狀態(tài)下：Nl=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×454/4+1.35×(3875.72+61.97×1.35)/6.363=993.26kN等式右邊 0.

14、499×(750+600)+0.499×(750+600)×0.877×1.57×1300/1000=2410.87kN比較等式兩邊，所以滿足要求!七. 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(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35×990.98=1337.83kN樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數(shù)，取0.85 fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=35.9N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=125664mm2。樁身受拉

15、計(jì)算，依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008 第5.8.7條 受拉承載力計(jì)算，最大拉力 N=1.35×Qkmin=-888.45kN經(jīng)過計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積 As=4230.703mm2。由于樁的最小配筋率為0.60%，計(jì)算得最小配筋面積為754mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積754mm2八. 樁豎向承載力驗(yàn)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)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=383.73kN；偏向豎向力作用下，Qkmax=990.98kN.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(jì)算： 其中 Ra單樁豎

16、向承載力特征值； qsik第i層巖石的樁側(cè)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(zhǎng)，u=1.57m； Ap樁端面積,取Ap=0.20m2； 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)土層厚度(m)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)土名稱12.59160粘性土24.5600松散粉土32.2400粘性土42.5450粘性土5440700粘性土68.338650粉土或砂土75.2501900粉土或砂土由于樁的入土深度為24m,所以樁端是在第6層土層。最大壓力驗(yàn)算: Ra=1.57×(2.59×8+4.5×30+2.2×20+2.5×22.5+4×20+8.21×19)+325×0.20=836.58kN由于: Ra = 836.58 > Qk = 383.73,最大壓力驗(yàn)算滿足要求!由于: 1.2Ra = 1003.90 > Qkmax = 990.98,最大壓力驗(yàn)算滿足要求!九. 樁的抗拔承載力驗(yàn)算依據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5條偏向豎向力作用下，Qkmin=-658.11kN.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(biāo)準(zhǔn)值，水下部分按浮重度計(jì)；