矩形承台桩基础计算
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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: H6010B 塔机自重标准值:Fk1=546.00kN 起重荷载标准
值:Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:M=1252.00kN.m 塔吊计算高度: H=40m 塔身宽度: B=1.60m
非工作状态下塔身弯矩:M1=-1796kN.m 桩混凝土等级: C40 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=1.350m
承台箍筋间距: S=150mm 承台钢筋级别: HRB400 承台顶面埋深:
D=1.500m
方桩边长: d=0.400m 桩间距: a=4.000m 桩钢筋级别: HRB400
桩入土深度: 21.00m 桩型与工艺: 预制桩
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
F k1=546kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=5×5×(1.35×25+1.5×17)=1481.25kN
承台受浮力：F lk=5×5×0.85×10=212.5kN
3) 起重荷载标准值
F qk=60kN
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)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×1.6=0.48kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.48×40.00=19.11kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×19.11×40.00=382.29kN.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=0.35kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2
=1.2×1.27×0.35×1.60=0.85kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.85×40.00=34.13kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×34.13×40.00=682.57kN.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
M k=-1796+0.9×(1252+382.29)=-325.14kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
M k=-1796+682.57=-1113.43kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下：
Q k=(F k+G k)/n=(546+1481.25)/4=506.81kN
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L
=(546+1481.25)/4+(-1113.43+34.13×1.35)/5.66=318.10kN
Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(546+1481.25-212.5)/4-(-1113.43+34.13×1.35)/5.66=642.40kN 工作状态下：
Q k=(F k+G k+F qk)/n=(546+1481.25+60)/4=521.81kN
Q kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L
=(546+1481.25+60)/4+(-325.14+19.11×1.35)/5.66=468.89kN
Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(546+1481.25+60-212.5)/4-(-325.14+19.11×1.35)/5.66=521.61kN
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 N i=1.35×(F k+F qk)/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(546+60)/4+1.35×(-325.14+19.11×1.35)/5.66=133.08kN
非工作状态下：
最大压力 N i=1.35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×546/4+1.35×(-1113.43+34.13×1.35)/5.66=-70.49kN 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 M x,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；
x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；
N i──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于工作状态下，承台正弯矩最大：
M x=M y=2×133.08×1.20=319.39kN.m
3. 配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条
式中1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
1取为0.94,期间按线性内插法确定；
f c──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度；
f y──钢筋受拉强度设计值，f y=360N/mm2。
底部配筋计算:
s=319.39×106/(1.000×16.700×5000.000×13002)=0.0023