四桩塔吊基础计算

塔吊四桩基础计算书

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度H ：101.000m ， 塔身宽度B ：1.8m ， 基础埋深D ：1.500m ， 自重F 1：450.8kN ， 基础承台厚度Hc ：1.000m ， 最大起重荷载F 2：60kN ， 基础承台宽度Bc ：5.000m ， 桩钢筋级别:HPB235， 桩直径：0.800m ，

桩间距a ：3m ， 承台箍筋间距S ：200.000mm ， 承台混凝土的保护层厚度：50mm ， 承台混凝土强度等级：C35；

二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F 1=450.80kN ，

塔吊最大起重荷载F 2=60.00kN ，

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F 1+F 2)=612.96kN ，

塔吊倾覆力矩：M kmax ＝1420kN ·m 。

三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 M

混凝土桩

混凝土桩承台

自然地面 1. 桩顶竖向力的计算 依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x 、y 轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。

N i=(F+G)/n±M x y i/∑y i2±M y x i/∑x i2

其中 n──单桩个数，n=4；

F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=612.96kN；

G──桩基承台的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.00)=750.00kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，1420×1.4=1988.00kN·m；

x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.12m；

N i──单桩桩顶竖向力设计值；

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，

最大压力：N max=(612.96+750.00)/4+1988.00×2.12/(2×2.122)=809.32kN。

最小压力：N min=(612.96+750.00)/4-1988.00×2.12/(2×2.122)=-127.84kN。

需要验算桩的抗拔。

2. 承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。

M x = ∑N i y i

M y = ∑N i x i

其中 M x,M y──计算截面处XY方向的弯矩设计值；

x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.5-0.9=0.60m；

N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，N i1=N i-G/n=621.82kN；

经过计算得到弯矩设计值：M x=M y=2×621.82×0.60=746.18kN·m。

四、承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》受弯构件承载力计算。

αs= M/(α1f c bh02)

ζ = 1-(1-2αs)1/2

γs = 1-ζ/2

A s = M/(γs h0f y)

式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等

级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法；

f c──混凝土抗压强度设计值35×0.67=23.45N/mm2；

h o──承台的计算高度：H c-50.00=950.00mm；

f y──钢筋受拉强度设计值，f y=210.00N/mm2；

经过计算得：αs=746.18×106/(1.00×23.45×5000.00×950.002)=0.007；

ξ =1-(1-2×0.007)0.5=0.007；

γs =1-0.010/2=0.9965；

A sx =A sy =746.18×106/(0.9965×950.00×210.00)=3753.29mm2。

最小配筋率为0.15%时构造最小配筋面积为:

5000.00×1000.00×0.15%=7500.00mm2。

建议配筋值：HPB235钢筋，Φ18@160。承台底面单向根数30根。实际配筋值7635mm2。

五、承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条，斜截面受剪承载力满足下面公式：

γ0V≤βf c b0h0

其中，γ0──建筑桩基重要性系数，取1.00；

b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=950mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，

a=(3000.00-1800.00)/2=600.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得

λ=600/950=0.63；

β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.13；

f c──混凝土轴心抗压强度设计值，f c=23.45N/mm2；

则，1.00×809.32=809.316kN≤0.13×23.45×5000×950/1000=14480.38kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！