塔吊基础计算

矩形板式桩基础计算书计算依据：

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

一、塔机属性

塔机型号SCM--C5015

塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40

塔机独立状态的计算高度H(m) 43

塔身桁架结构方钢管

塔身桁架结构宽度B(m) 1.6

二、塔机荷载

1、塔机传递至基础荷载标准值

工作状态

塔机自重标准值F k1(kN) 320

起重荷载标准值F qk(kN) 60

竖向荷载标准值F k(kN) 380

水平荷载标准值F vk(kN) 40

倾覆力矩标准值M k(kN·m) 900

非工作状态

竖向荷载标准值F k'(kN) 320

水平荷载标准值F vk'(kN) 50

倾覆力矩标准值M k'(kN·m) 1400

2、塔机传递至基础荷载设计值

工作状态

塔机自重设计值F1(kN) 1.35F k1＝1.35×320＝432

起重荷载设计值F Q(kN) 1.35F Qk＝1.35×60＝81

竖向荷载设计值F(kN) 432+81＝513

水平荷载设计值F v(kN) 1.35F vk＝1.35×40＝54

倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.35M k＝1.35×900＝1215

非工作状态

竖向荷载设计值F'(kN) 1.35F k'＝1.35×320＝432

水平荷载设计值F v'(kN) 1.35F vk'＝1.35×50＝67.5

倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.35M k＝1.35×1400＝1890

三、桩顶作用效应计算

承台布置

桩数n 4 承台高度h(m) 1.25 承台长l(m) 4.8 承台宽b(m) 4.8 承台长向桩心距a l(m) 3.8 承台宽向桩心距a b(m) 3.8 桩直径d(m) 0.5

承台参数

承台混凝土等级C25 承台混凝土自重γC(kN/m3) 25 承台上部覆土厚度h'(m) 0 承台上部覆土的重度γ'(kN/m3) 19 承台混凝土保护层厚度δ(mm)50 配置暗梁否

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')=4.8×4.8×(1.25×25+0×19)=720kN

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×720=972kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(3.82+3.82)0.5=5.374m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k)/n=(320+720)/4=260kN

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

=(320+720)/4+(1400+50×1.25)/5.374=532.143kN

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

=(320+720)/4-(1400+50×1.25)/5.374=-12.143kN

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

=(432+972)/4+(1890+67.5×1.25)/5.374=718.393kN

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

=(432+972)/4-(1890+67.5×1.25)/5.374=-16.393kN

四、桩承载力验算

桩参数

桩混凝土强度等级C80 桩基成桩工艺系数ψC0.85

桩混凝土自重γz(kN/m3) 25 桩混凝土保护层厚度б(mm)35

桩入土深度l t(m) 22

桩配筋

自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值7089.221

桩裂缝计算

钢筋弹性模量E s(N/mm2) 200000 法向预应力等于零时钢筋的合力N p0(kN) 100

最大裂缝宽度ωlim(mm) 0.2 普通钢筋相对粘结特性系数V 1

预应力钢筋相对粘结特性系数V 0.8

地基属性

地下水位至地表的距离hz(m) 0 承台埋置深度d(m) 1.8

是否考虑承台效应是承台效应系数εc0.1

侧阻力特征值q sia(kPa

土名称土层厚度l i(m)

端阻力特征值q pa(kPa) 抗拔系数承载力特征值f ak(kPa)

)

素填土 1 22 1200 0.7 100

淤泥质土 1.9 24 1400 0.7 60

淤泥 2.7 15 1400 0.7 40

淤泥质土 1.8 24 1400 0.7 60

粘性土 2.7 42 1600 0.7 100

淤泥质土 1.6 24 1400 0.7 70

粉土 2.8 26 1900 0.7 90

细砂31 24 4400 0.7 180

1、桩基竖向抗压承载力计算

桩身周长：u=πd=3.14×0.5=1.571m

桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.52/4=0.196m2

承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.8/2,5)=2.4m

f ak=(1×100+1.4×60)/2.4=184/2.4=76.667kPa

承台底净面积：A c=(bl-nA p)/n=(4.8×4.8-4×0.196)/4=5.564m2

复合桩基竖向承载力特征值：

R a=uΣq sia·l i+q pa·A p+εc f ak A c=1.571×(1.1×24+2.7×15+1.8×24+2.7×42+1.6×24+2.8×26+9.3×24 )+4400×0.196+0.1×76.667×5.564=1782.94kN

Q k=260kN≤R a=1782.94kN

Q kmax=532.143kN≤1.2R a=1.2×1782.94=2139.528kN

满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Q kmin=-12.143kN<0

按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=12.143kN

桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算，

桩身的重力标准值：G p=l t A p(γz-10)=22×0.196×(25-10)=64.795kN

R a'=uΣλi q sia l i+G p=1.571×(0.7×1.1×24+0.7×2.7×15+0.7×1.8×24+0.7×2.7×42+0.7×1.6×24+0.7×2.8×26+0.7×9.3×24)+64.795

=678.238kN

Q k'=12.143kN≤R a'=678.238kN

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=11×3.142×10.72/4=989mm2