塔吊基础设计（单桩1)

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1、 塔吊基础设计(单桩)计算书工程名称：振华电子工业厂区工程编制单位：中国振华集团建筑工程公司1.计算参数（1）基本参数工程建筑面积29503.49m2 ,总高度 64m,主楼地上14层,裙楼 4 层，地下主楼二层，裙楼一层 ；塔吊型号QZT63A(5510)臂长55.00m,初装高度39.00m；塔身尺寸1.63m,基坑开挖深度-1.50m；现场地面标高0.00m,基础面标高-0.50m。（2）计算参数1）塔机基础受力情况（表1）基础荷载P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ503.0035.001500.00200.00比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按工作状态计算（

2、图1）：Fk=503.001.2=603.60kN Fh=35.001.4=49.00kNMk=(1500.00+35.00.90)1.4=2144.10kN.m2）桩顶以下岩土力学资料（表2）序号地层名称厚度L(m)桩侧阻力标准值qsia(kPa)桩侧岩层和桩端岩层岩样抗压强度frs、frp(kPa)qsia*i(kN/m)抗拔摩阻力折减系数iiqsia*i(kN/m)1填土13.0000002砂质粘土9.0030.00220.00270.000.70189.00桩长22.00qsia*i270.00iqsia*i189.003）基础设计主要参数（图2）基础桩采用1根1600钻（冲）)孔灌注

3、桩，桩顶标高-1.40m，桩端不设扩大头，桩端入砂质粘土 9.00m；桩混凝土等级C30，fC=14.30N/mm2 ,EC=3.00104N/mm2；ftk=2.01N/mm2，桩长22.00m；钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2 ,Es=2.00105N/mm2；承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.00m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-0.50m；承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3。Gk=abh砼1.2=4.504.501.00251.2=607.50kN2.单桩允许承载力特征值计算（

4、1）单桩竖向承载力特征值1）按地基土物理力学指标与承载力参数计算按下列公式计算：Ra= RsaRraRpaRsa=qsiaiRra=pC2frshrRpa=C1frpAp式中Rsa桩侧土总摩阻力特征值； Rra桩侧岩总摩阻力特征值； Rpa持力岩层总端阻力特征值；p桩嵌岩端截面周长； hr嵌岩深度，当岩面倾斜时以低点起计； Ap桩截面面积，对扩底桩取扩大头直径计算桩截面面积； frs、frp分别为桩侧岩层和桩端岩层的岩样天然湿度单轴抗压强度； C1、C2系数，根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定。Ap=d2/4=3.142.56/4=2.01m2 C1=0.40 C2=0.05Rsa=u

5、qsiai =dqsiai=3.141.60270.00=1356.48kNRra1=upC2frshr =0.803.141.600.05013.00=0kNRra2=upC2frshr =0.803.141.600.05220.009.00=397.90kNRpa=C1frpAp =0.800.40220.002.01=141.48kNRa= RsaRraRpa=1356.48+0+397.90+141.48=1895.86kN2）桩身截面强度计算按下式验算桩身截面强度：式中c工作条件系数，灌注桩取0.70.8(水下灌注桩取较低值)，预制桩取0.80.9； fc桩身混凝土轴心抗压强度设计值

6、； Ap桩身横截面面积； Q相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向设计值。c=0.70cfcAp=0.7014.3010002.01=20116.10kN（2）单桩水平承载力特征值计算灌注桩的水平承载力特征值按下式计算：式中：RHa单桩水平承载力特征值；桩的水平变形系数，按规X式(10.2.19)确定；m塑性系数，圆形截面m=2；ftk桩身混凝土抗拉强度标准值；m桩身最大弯矩系数，按表10.2.23取值，视上部结构、承台、地梁对桩顶的约束程度及桩顶构造，分别按铰接或固接考虑；N1k桩顶扣除竖向活荷载作用的竖向力标准值；g桩身纵筋配筋率；N桩顶竖向力影响系数，竖向压力取N=0.8，竖向拉力取N=-1

7、；An桩换算截面积，圆形截面为：W0桩身换算截面受拉边缘的截面抗弯模量，圆形截面取：式中d桩身直径；d0扣除保护层的桩直径；Es钢筋的弹性模量；EC混凝土的弹性模量。g=0.3+(2000-1600.00)/(2000-400)(0.65-0.3)=0.39%Wo=d/32d22(ES/EC1)gd02=0.16(2.56+11.330.39%2.45)=0.42m3Io=Wod/2=0.421.60/2=0.34m4EI=0.85ECIo=0.853.001070.34=8543666.93查(DBJ15-31-2003)P.118:m=35.00103kN/m4 ，bo =0.9(d+1)

8、=2.34m=(mbo/ECI)0.2=(35.0010002.34/8543666.93)0.2=0.39L=0.3922.00=8.684 ，满足长桩标准。按 L=4 查（DBJ15-31-2003）P.121: Vm=0.768Nlk=(FkGk)/n=(603.60+607.50)/1=1211.10kN m=2 N=0.80An=d2/41(Es/Ec-1)Pg=2.01(1+5.670.39%)=2.05m2RHa=mftkW0/Vm(1.25+22g)(1+NN1k/mftkAn)=865.381.341.12=1291.10kN（3）单桩抗拔力特征值计算桩抗拔力的验算按下式计算

9、：式中G0桩自重，地下水位以下取有效重度计算； qsia桩侧土摩阻力特征值；p桩周长，p=d；i抗拔摩阻力折减系数。0.9G0=0.93.140.6422.0025=994.75kNRta=upiqsiai +0.9G0=5.02189.00+994.75=1944.29kN3.单桩桩顶作用力计算和承载力验算（1）轴心竖向力作用下Qik=(FkGk)/n=(603.60+607.50)/1=1211.10kN轴心竖向力Qik=1211.10kNRa=1895.86kN,满足要求。（2）水平力作用下Hik=Fh /n=49.00/1=49.00kN单桩水平力Hik=49.00kNRHa=1291

10、.10kN,满足要求。4.抗倾覆验算（图3）bi=4.50/2=2.25m倾覆力矩M倾=MFhh=1500.00+35.000.90=1531.50kN.m抗倾覆力矩M抗=（FkGk）biRtabi=(503.00+506.25)1.60/2+1944.292.25=5182.05kN.mM抗/M倾=5182.05/1531.50=3.38抗倾覆验算3.381.6,满足要求。5.灌注桩配筋计算承台下2（d1）米深度X围土层类别(填土)按（DBJ15-31-2003）P.119查：=59.00d2(1.5d20.5d)1/5(10.8 Nlk/ftkmAp)=151.041.361.12=229

11、.93kNHik=49.00kN桩身可不配抗弯钢筋，但应该按照规X规定配置构造钢筋 =g=0.39%As=AP=0.388%2009600.00=7787mm2 ,采用HRB335钢筋,fy=300.00N/mm2,取2622As=26379.9=9877mm2As (满足要求)桩顶钢筋抗拔验算=1531.501061600(26-2)2379.9=209.96N/mm2桩顶钢筋抗拔验算209.96N/mm2300.00N/mm2,满足要求。6.承台受冲切、受剪切承载力验算承台受冲切、受剪切承载力采用验算ho的高度来判断，可按下式计算：式中F作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值； fc承台混凝土

12、抗压强度设计值；c柱截面周长； F作用于柱底的竖向压力设计值；Qki冲切破坏锥体X围内各基桩的净反力(不计承台及其上覆土重)之和； Fk作用于柱底处的竖向压力标准值； n桩数；n0冲切破坏锥体X围内的桩数。F=F1.2 Qik=Fk=503.00kN uc=40.2=0.800m，ho=1.00-0.07=0.93m2( F/fc)0.5uc/8=2(503000.016.70)0.5-(8008)=247mm承台有效高度247mmh0=930mm,承台受冲切、受剪切承载力满足要求。7.承台配筋计算（1）基础弯矩计算Ni=Fk=603.60kN，Xi =0.80mM=Nixi=603.600.

13、80=482.88kN.m（2）基础配筋计算（图4）基础采用HRB335钢筋,fy=300.00N/mm2As1=M/0.9fyho=482.88106/(0.9300.00930)=1923mm2按照最小配筋率=0.10%计算配筋As2=bho=0.0014500930=4185mm2比较As1和As2，按As2配筋,取2322193mm (钢筋间距满足要求)As=23380.0=8740 mm2承台配筋面积8740mm24185mm2,满足要求。8.计算结果（1）基础桩1根1600钻（冲）)孔灌注桩，桩端不设扩大头,桩顶标高-1.40m，桩长22.00m，桩端入砂质粘土 9.00m；桩混凝土等级C30,HRB335钢筋，2620,箍筋采用10mm250mm。（2）承台长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.00m；桩中心与承台中心重合，承台面标高-0.50m；混凝土等级C35,HRB335钢筋2322193mm。8 / 8