塔吊计算书--6513

塔吊基础设计(四桩)计算书

工程名称：1

编制单位：

1.计算参数

（1）基本参数

采用1台TC6513-6塔式起重机，塔身尺寸1.80m,地下室开挖深度为9.90m；现场地面标高19.10m，承台面标高11.00m；采用预应力管桩基础，地下水位-3.00m。

1）塔吊基础受力情况

荷载工况

基础荷载

P(kN) M(kN.m)

F k F h M M Z

工作状态696.90 25.40 2148.20 460.20 非工作状态586.30 103.20 2798.60 0

F k=586.30kN,F h=103.20kN

M=2798.60+103.20×1.40=2943.08kN.m

F k，=586.30×1.35=791.51kN,F h，=103.20×1.35=139.32kN

M k=(2798.60+103.20×1.40)×1.35=3973.16kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料

序号地层名称

厚度L

(m)

极限侧阻力标

准值q sik(kPa)

极限端阻力标准

值q pk(kPa)

q sik i

(kN/m)

抗拔系数λi

λi q sik i

(kN/m)

1 粉质粘土 2.20 33.00 72.60 0.40 29.04

2 细中砂 4.60 21.00 96.60 0.50 48.30

3 砂质粘土 6.60 42.00 2600.00 277.20 0.50 138.60

4 全风化粉砂

岩

2.00 80.00 4000.00 160.00 0.70 112.00

桩长15.40 ∑q sik*L i606.40 ∑λi q sik*L i327.94

3

基础桩采用4根φ500预应力管桩,桩顶标高9.60m；桩混凝土等级C80,f C=35.90N/mm2 ,E C=3.80×104N/mm2；

f t=2.22N/mm2,桩长15.40m,壁厚70mm；钢筋HRB400，f y=360.00N/mm2,E s=2.00×105N/mm2

承台尺寸长(a)=5.60m,宽(b)=5.60m,高(h)=1.50m；桩中心与承台中心2.30m,承台面标高11.00m；承台混凝土等级C35，f t=1.57N/mm2,f C=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3

G k=abhγ砼=5.60×5.60×1.50×25=1176.00kN

塔吊基础尺寸示意图

2.桩顶作用效应计算

（1）竖向力

1）轴心竖向力作用下

N k=(F k＋G k)/n=(586.30+1176.00)/4=440.58kN

2）偏心竖向力作用下

按照Mx作用在对角线进行计算，M x=M k=2943.08kN.m，y i=2.30×20.5=3.25m

N k =(F k＋G k)/n±M x y i/Σy i2=(586.30+1176.00)/4±(2943.08×3.25)/(2×3.252)=440.58±452.78

N kmax=893.36kN, N kmin=-12.21kN (基桩承受竖向拉力)

(2)水平力

H ik=F h/n=103.20/4=25.80kN

3.单桩允许承载力特征值计算

管桩外径d=500mm=0.50m，内径d1=500-2×70=360mm=0.36m，h b=2.00

h b/d=2.00/0.50=4.00,λp =0.16×4.00=0.64

（1）单桩竖向极限承载力标准值计算

A j=π(d2-d12)/4=3.14×(0.502-0.362)/4=0.09m2,A pl=πd12/4=3.14×0.362/4=0.10m2

Q sk=u∑q sik i=πd∑q sik i=3.14×0.50×606.40=952.05kN

Q pk=q pk(A j+λp A pl)=4000.00×(0.09+0.64×0.10)=616.00kN，Q uk= Q sk＋Q pk=952.05+616.00=1568.05kN R a=1/KQ uk=1/2×1568.05=784.03kN

(2)桩基竖向承载力计算

1）轴心竖向力作用下

N k=440.58kN＜R a=784.03kN,竖向承载力满足要求。

2）偏心竖向力作用下

N kmax=893.36kN＜R a=1.2×784.03=940.84kN,竖向承载力满足要求。

4.桩基水平承载力验算

(1)单桩水平承载力特征值计算

I=π(d4-d14)/64=3.14×(0.504-0.364)/64=0.0022m4

EI=E c I=3.80×107×0.0022=83600kN.m2

查表得:m=6.00×103kN/m4,X oa=0.010m

b o=0.9(1.5d+0.5)=1.13m=1130mm

α=(mb o/ E C I)0.2=(6.00×1000×1.13/83600)0.2=0.60

αL=0.60×15.40=9.24＞4,按αL=4,查表得:υx=2.441

R Ha=0.75×(α3EI/υx)χoa=0.75×(0.603×83600/2.441)×0.01=55.48kN

（2）桩基水平承载力计算

H ik=25.80kN＜R ha=55.48kN,水平承载力满足要求。

5.抗拔桩基承载力验算

（1）抗拔极限承载力标准值计算

T gk=1/nu1Σλi q sik L i=1/4×(2.30×2+0.50)×4×327.94=1672.49kN

T uk=Σλi q sik u i L i=327.94×3.14×0.50=514.87kN

(2)抗拔承载力计算

G gp=5.60×5.60×15.30×(18.80-10)/4=1055.58kN

G p=(3.14×0.502-3.14×(0.362)/4×15.40×(25-10)=20.79kN

T gk/2+G gp=1672.49/2+1055.58=1891.83kN＞N kmin=12.21kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。T uk/2+G p=514.87/2+20.79=278.23kN＞N kmin=12.21kN,基桩呈非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。6.抗倾覆验算

a1=5.60/2=2.80m,b i=5.60/2+2.30=5.10m

倾覆力矩M倾=M＋F h h=2799+103.20×(

抗倾覆力矩M抗=（F k＋G k）a i＋2(T uk/2+G p)b i

=(586.30+1176.00)×2.80+2×(514.87/2+20.79)×5.10=7772.34kN.m

M抗/M倾=7772.34/3645.24=2.13

抗倾覆验算2.13＞1.6,满足要求。

7.桩身承载力验算