6#塔吊单桩基础的计算书

6#塔吊单桩基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。

一. 参数信息

本计算书参考塔吊说明书荷载参数进行验算。

塔吊型号:TC6513-6 塔机工作状态:Fv=541.6kN,Fh=23.8kN 塔机非工作状态:Fv=475.3kN,Fh=93.5kN 工作状态倾覆力矩:M=1936.0kN.m

非工作状态倾覆力矩:M=2562.3kN.m 塔吊计算高度:H=114m

塔身宽度:B=1.8m 桩身混凝土等级:C35

桩钢筋级别:HRB400E 桩直径: d=1.00m

桩入土深度: 32m 保护层厚度:70mm

承台混凝土等级:C35 矩形承台边长:6m

承台厚度:Hc=1.35m 承台顶面埋深:D=0.00m

承台顶面标高:-5.100m 地下水位标高:-6.5m

二. 荷载计算

1. 塔机基础竖向荷载

1) 塔机工作状态竖向荷载标准值

F

=541.6kN

k

2) 塔机非工作状态竖向荷载标准值

F

=475.3kN

k

3) 基础以及覆土自重标准值

G

=6×6×1.35×25=1215kN

k

2. 塔机基础水平荷载

1) 工作状态下塔机基础水平荷载标准值

= 23.80kN

F

vk

2) 非工作状态下塔机基础水平荷载标准值

F

= 93.50kN

vk

3. 塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

= 1936.00kN.m

M

k

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

= 2562.30kN.m

M

k

三. 承台计算

承台尺寸:6000mm×6000mm×1350mm

单桩承台的承台弯矩两个方向都为0(kN.m)，所以承台只需采用构造配筋，不需要进行抗剪和其它的验算！

四. 桩身最大弯矩计算

计算简图：

1. 按照m法计算桩身最大弯矩：

计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)，并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。

(1) 计算桩的水平变形系数α(m-1):

其中m──地基土水平抗力系数；

b

0──桩的计算宽度，b

=1.80m。

E──抗弯弹性模量，E=0.67Ec=21105.00N/mm2；

I──截面惯性矩，I=0.05m4；

经计算得到桩的水平变形系数:

α=0.43m-1

(2) 计算 D

v

:

D

v

=93.50/(0.43×2562.30)=0.09

(3) 由 D

v 查表得：K

m

=1.02

(4) 计算 M

max

:

经计算得到桩的最大弯矩值:

M

max

=2562.30×1.02=2618.10kN.m。

由 D

v

查表得：最大弯矩深度 z=0.36/0.43=0.84m。

五.桩配筋计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第E.0.4条。

沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其截面受压承载力计算：偏心受压构件应符合下例规定：

式中 A

s

──全部纵向钢筋的截面面积；

r──圆形截面的半径，取 r=0.50m；

r

s ──纵向钢筋重心所在圆周的半径，取 r

s

=0.43m；

e

0──轴向压力对截面重心的偏心矩: e

=M

max

/F=0.00/429=0.00m；

e

a

──附加偏心矩，应取20mm和偏心放学截面最大尺寸的1/30两者中的较大者，

e

a

=33.33mm；

α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值，取α=1.00；

α

t ──纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当α>0.625时，取α

t

=0：

由上两式计算结果：只需构造配筋！

六.桩竖向承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Q

k

=1228.00kN

桩基竖向承载力必须满足以下两式：

单桩竖向承载力特征值按下式计算：

其中 R

a

──单桩竖向承载力特征值；

q

sik

──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；

q

pa

──桩端端阻力特征值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=3.14m；

A

p ──桩端面积,取A

p

=0.79m2；

l

i

──第i层土层的厚度,取值如下表；

厚度及侧阻力标准值表如下:

序号土层厚度(m) 侧阻力特征值(kPa) 端阻力特征值(kPa) 土名称

1 3.5 10 90 填土

2 4.5 0 50 淤泥质黏土

3 3 25 120 粉质黏土

4 14 8 80 有机质黏土

5 3.8 40 180 卵石

6 1.

7 20 150 含角砾粉质黏土

7 4 80 3000 微风化灰岩

由于桩的入土深度为32m,所以桩端是在第7层土层。

最大压力验算:

R

a

=3.14×(3.5×10+4.5×0+3×25+14×8+3.8×40+1.7×20+1.5×80)+3000×0.79=4014.96kN 由于：Ra = 4014.96 > Qk = 1228.00,所以满足要求!