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《塔式起重機混凝土基礎工程技術規程》(JGJ/T187-2009)。一.參數信息塔吊型號: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: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)=0.8×1.49×1.95×1.674×0.2=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=0.60kN/m2)=0.8×1.55×1.95×1.674×0.60=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非工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值Mk=1668+1508.83=3176.83kN.m三.樁豎向力計算非工作狀態下：Qk=(Fk+Gk)/n=(777+292.50)/4=267.38kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L式中λ──計算截面的剪跨比,λ=1.500ft──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《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=1.35×1367.95=1846.74kN樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式：其中Ψc──基樁成樁工藝系數，取0.75fc──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《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008第5.8.7條受拉承載力計算，最大拉力N=1.35×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《塔式起重機混凝土基礎工程技術規程》(JGJ/T187-2009)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；u──樁身的周長，u=2.51m；Ap──樁端面積,取Ap=0.50m2li──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+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《塔式起重機混凝土基礎工程技術規程》(JGJ/T187-2009)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；λi──抗拔系數；Ra=2.51×(0.750×2.8×5+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)=1265.554kNGp=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《鋼結構設計規范》(GB50017-2011)。1.格構柱截面的力學特性：格構柱的截面尺寸為0.46×0.46m；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]=47134.74cm4；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λx=46.53,λy=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+5×0.462/8]0.5=0.37m。γ1=9.00/0.37=24.44。換算長細比計算公式：經過計算得到λkx=52.56,λky=52.56。3.格構柱的整體穩定性計算：格構柱在彎矩作用平面內的整體穩定性計算公式：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；φ──軸心受壓構件彎矩作用平面內的穩定系數；根據換算長細比λ0x=52.56，λ0y=52.56≤150滿足要求!查《鋼結構設計規范》得到φx=0.85,φy=0.85。X方向：N/φA=1846737/(0.85×12600.8)=173≤215.00N/mm2