塔吊桩基础方案

第十七节、附件

【计算书】

矩形板式桩基础计算书一、塔机属性

二、塔机荷载

塔机竖向荷载简图

1、塔机自身荷载标准值

2、风荷载标准值ωk(kN/m2)

3、塔机传递至基础荷载标准值

4、塔机传递至基础荷载设计值

三、桩顶作用效应计算

矩形桩式基础布置图

承台及其上土的自重荷载标准值：

G k=bl(hγc+h'γ')=5.5×5.5×(1.35×25+0×19)=1020.94kN

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×1020.94=1225.12kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(3.82+3.82)0.5=5.37m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k)/n=(748.15+1020.94)/4=442.27kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F Vk h)/L

=(748.15+1020.94)/4+(2879.14+106.73×1.35)/5.37=1004.84kN

Q kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/L

=(748.15+1020.94)/4-(2879.14+106.73×1.35)/5.37=-120.29kN

2、荷载效应基本组合

荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：

Q max=(F+G)/n+(M+F v h)/L

=(897.78+1225.12)/4+(3913.9+149.42×1.35)/5.37=1296.56kN

Q min=(F+G)/n-(M+F v h)/L

=(897.78+1225.12)/4-(3913.9+149.42×1.35)/5.37=-235.11kN

四、桩承载力验算

1、桩基竖向抗压承载力计算

桩身周长：u=πd=3.14×0.5=1.57m

桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.52/4=0.2m2

R a=uΣq sia·l i+q pa·A p

=1.57×(3.5×14+8×14+7.4×47+4.5×46+6.6×76)+2600×0.2=2422.8kN

Q k=442.27kN≤R a=2422.8kN

Q kmax=1004.84kN≤1.2R a=1.2×2422.8=2907.36kN

满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Q kmin=-120.29kN<0

按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=120.29kN

桩身的重力标准值：G p=l t A pγz=30×0.2×25=147.26kN

R a'=uΣλi q sia l i+G p=1.57×(0.7×3.5×14+0.5×8×14+0.5×7.4×47+0.7×4.5×46+0.8×6.6×7 6)+147.26

=1420.2kN

Q k'=120.29kN≤R a'=1420.2kN

满足要求！

3、桩身承载力计算

纵向预应力钢筋截面面积：A ps=nπd2/4=11×3.14×92/4=700mm2

(1)、轴心受压桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Q max=1296.56kN

ψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.85×36×0.2×106 + 0.9×(400×699.79))×10-3=6271.52kN

Q=1296.56kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=6271.52kN

满足要求！

(2)、轴心受拔桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Q min=235.11kN

f py A ps=650×699.79×10-3=454.86kN

Q'=235.11kN≤f py A ps=454.86kN

满足要求！

五、承台计算

1、荷载计算

承台有效高度：h0=1350-50-25/2=1288mm

M=(Q max+Q min)L/2=(1296.56+(-235.11))×5.37/2=2852.13kN·m

X方向：M x=Ma b/L=2852.13×3.8/5.37=2016.76kN·m

Y方向：M y=Ma l/L=2852.13×3.8/5.37=2016.76kN·m

2、受剪切计算

V=F/n+M/L=897.78/4 + 3913.9/5.37=952.75kN

受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1288)1/4=0.89

塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(a b-B-d)/2=(3.8-1.8-0.5)/2=0.75m

a1l=(a l-B-d)/2=(3.8-1.8-0.5)/2=0.75m 剪跨比：λb'=a1b/h0=750/1288=0.58，取λb=0.58；

λl'= a1l/h0=750/1288=0.58，取λl=0.58；

承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.58+1)=1.11

αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.58+1)=1.11

βhsαb f t bh0=0.89×1.11×1.57×103×5.5×1.29=10919.97kN

βhsαl f t lh0=0.89×1.11×1.57×103×5.5×1.29=10919.97kN

V=952.75kN≤min(βhsαb f t bh0，βhsαl f t lh0)=10919.97kN

满足要求！

3、受冲切计算

塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.8+2×1.29=4.38m

a b=3.8m≤B+2h0=4.38m，a l=3.8m≤B+2h0=4.38m

角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！

4、承台配筋计算

(1)、承台底面长向配筋面积

αS1= M y/(α1f c bh02)=2016.76×106/(1.03×16.7×5500×12882)=0.013

δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.013)0.5=0.013

γS1=1-δ1/2=1-0.013/2=0.994

A S1=M y/(γS1h0f y1)=2016.76×106/(0.994×1288×360)=4378mm2