矩形承台桩基础计算

Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计； i──抗拔系数； Ra=3.14×(0.700×5.4×5+0.700×2.8×18+0.700×.4×120+0.700×2.4 ×200)=1368.102kN Gp=0.785×(11×25-11×10)=129.591kN 由于: 1368.10+129.59 >= 3925.32 满足要求!
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(1015+750+80)/4+(9522.35+85.12×1.20)/4.24=2730.11kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(1015+750+80-175)/4-(9522.35+85.12× 1.20)/4.24=-1851.36kN 四. 承台受弯计算 1. 荷载计算 不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值： 工作状态下： 最大压力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(1015+80)/4+1.35×(9522.35+85.12× 1.20)/4.24=3432.52kN 最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(1015+80)/4-1.35×(9522.35+85.12× 1.20)/4.24=-2693.40kN 非工作状态下： 最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×1015/4+1.35×(18071.75+221.37× 1.20)/4.24=6178.37kN 最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×1015/4-1.35×(18071.75+221.37× 1.20)/4.24=-5493.24kN 2. 弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条 其中 Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值 (kN)。 由于非工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=2×6178.37×0.60=7414.04kN.m 承台最大负弯矩: Mx=My=2×-5493.24×0.60=-6591.89kN.m 3. 配筋计算 根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条
七.桩身承载力验算 桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值 N=1.35×4764.07=6431.49kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中
c──基桩成桩工艺系数，取0.75
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.9N/mm2； Aps──桩身截面面积，Aps=785399mm2。 桩身受拉计算， 《建筑桩基技术规范》 依据 JGJ94-2008 第 5.8.7条 受拉承载力计算，最大拉力 N=1.35×Qkmin=-5299.18kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=17663.937mm2。 由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为1571mm2 综上所述，全部纵向钢筋面积1571mm2 八.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，Qk=461.25kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=4764.07kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式：
式中 强度等级为C80时，
1
Fra Baidu bibliotek
──系数，当混凝土强度不超过C50时，
1
1
取为1.0,当混凝土
取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──承台的计算高度； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 底部配筋计算: 6 2 s=7414.04×10 /(1.000×16.700×5000.000×1150 )=0.0671 =1-(1-2×0.0671)0.5=0.0696 s=1-0.0696/2=0.9652 As=7414.04×106/(0.9652×1150.0×300.0)=22264.3mm2 顶部配筋计算: 6 2 s=6591.89×10 /(1.000×16.700×5000.000×1150 )=0.0597 =1-(1-2×0.0597)0.5=0.0616 s=1-0.0616/2=0.9652 As=6591.89×106/(0.9692×1150.0×300.0)=19714.0mm2 五. 承台剪切计算 最大剪力设计值： Vmax=6178.37kN 依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。 我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
单桩竖向承载力特征值按下式计算： 其中 Ra──单桩竖向承载力特征值； qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值； u──桩身的周长，u=3.14m； Ap──桩端面积,取Ap=0.79m2； li──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 粘性土 2 2.8 18 150 5.4 5 50
粘性土 3 粘性土 4 密实粉土 由于桩的入土深度为11m,所以桩端是在第4层土层。 最大压力验算: Ra=3.14×(5.4×5+2.8×18+.4×120+2.4×200)+5000×0.79=5828.92kN 由于: Ra = 5828.92 > Qk = 461.25,所以满足要求! 由于: 1.2Ra = 6994.70 > Qkmax = 4764.07,所以满足要求! 九.桩的抗拔承载力验算 依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条 偏向竖向力作用下，Qkmin=-3925.32kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式： 3.1 200 5000 0.4 120 3000
式中
──计算截面的剪跨比, =1.500 ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2； b──承台的计算宽度，b=5000mm； h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1150mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2； S──箍筋的间距，S=200mm。 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋! 六. 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内， 且承台高度符合构造要求， 故可不进行承台角桩 冲切承载力验算
式中
塔吊四桩基础的计算书
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 塔吊型号: QT80E 塔机自重标准值:Fk1=1015.00kN 起 重荷载标准值:Fqk=80.00kN 塔吊最大起重力矩:M=1760.00kN.m 塔吊计算高度: H=140m 塔身宽度: B=1.80m 非工作状态下塔身弯矩:M1=2575.73kN.m 桩混凝土等级: C25 承台混凝土等级:C35 保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.00m 承 台厚度: Hc=1.200m 承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: HRB335 承 台顶面埋深: D=0.000m 桩直径: d=1.000m 桩间距: a=3.000m 桩 钢筋级别: HRB335 桩入土深度: 11.00m 桩型与工艺: 泥浆护壁钻(冲)孔灌注 桩 计算简图如下：
二. 荷载计算 1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=1015kN 2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5×5×1.20×25=750kN 承台受浮力：Flk=5×5×0.70×10=175kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=80kN
2. 风荷载计算 1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) =0.8×1.49×1.95×1.73×0.2=0.80kN/m2 =1.2×0.80×0.35×1.8=0.61kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.61×140.00=85.12kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×85.12×140.00=5958.47kN.m 2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.50kN/m2) =0.8×1.55×1.95×1.73×0.50=2.09kN/m2 =1.2×2.09×0.35×1.80=1.58kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=1.58×140.00=221.37kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×221.37×140.00=15496.02kN.m 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 Mk=2575.73+0.9×(1760+5958.47)=9522.35kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=2575.73+15496.02=18071.75kN.m 三. 桩竖向力计算 非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(1015+750.00)/4=441.25kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(1015+750)/4+(18071.75+221.37×1.20)/4.24=4764.07kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(1015+750-175)/4-(18071.75+221.37× 1.20)/4.24=-3925.32kN 工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1015+750.00+80)/4=461.25kN