塔吊混凝土基础设计计算书

塔吊基础设计计算书（桩基础）
一、编制依据
1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
2、《建筑地基基础设计规范》（DBJ 15-31-2003）；
3、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）；
4、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）；
5、《简明钢筋混凝土结构计算手册》；
6、《地基及基础》（高等学校教学用书）（第二版）；
7、建筑、结构设计图纸；
8、塔式起重机使用说明书；
9、岩土工程勘察报告。

二、设计依据
1、塔吊资料
根据施工现场场地条件及周边环境情况，选用1台QTZ160自升塔式起重机。

塔身自由高度56m，最大吊运高度为203米，最大起重量为10t，塔身尺寸为1.70m×1.70m，臂长65m。

2、岩土力学资料，（BZK8孔）
比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况，桩基础按非工作状态计算，受力如上图所示：
F k =850.0kN
G k =25×4×4×1.50=600kN F h =70kN
M k =3630+70×1.50=3735kN.m
四、 单桩允许承载力特征值计算
1、 单桩竖向承载力特征值:
1）、按地基土物理力学指标与承载力参数计算
A p ＝πr 2＝0.5027m 2
Pa ra sa a R R R R ++= （DBJ15-31-2003）（10.2.4-1）
MPa f MPa f C C rp rs 10;10;05.0;40.021====
kN l q u R i sia sa 9.1488)7.06076.1340(8.01415926.3=⨯+⨯⨯⨯==∑
kN
R kN A f C R kN h f C u R kN h f C u R a P rp pa r rs p ra r rs p ra 3.50076.20102.10056.5029.14886.20104.01415926.310104.02.10050.1101005.08.01415926.38.08.06.5025.0101005.08.01415926.38.08.02
3
1322321=+++==⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯==
2）、桩身截面强度计算
p c c A f ψ＝0.7×16.7×103×0.5027＝5877kN
式中：c ψ＝0.7；f c ＝16.7×103kN/m 2；A p ＝0.5027m 2 2、 单桩水平承载力特征值计算 C25砼：
E c =2.80×104N/mm 2=3.15×107kN/m 2，f tk =1.78×103kN/m 2 Es=2.0×108kN/m 2, %5625.0%)3.0%65.0(400
2000800
20003.0=-⨯--+
=g ρ
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=2
02
01232d E E d d W g c S ρπ =])206.08.0(%5625.0)110
80.2100.2(28.0[328.014.32
7
82⨯-⨯⨯-⨯⨯+⨯ =0.07226m 3
2
8.007226.020⨯==
d W I O =0.0289m 4 EI=0.85E c I 0=0.85×2.80×107×0.0289=687820
535
0687820
53
.11035⨯⨯==I E mb c α=0.60m -1 （DBJ15-31-2003）（10.2.19）
式中：m=35×103kN/m 4 oa χ＝0.01m
b 0=0.9(1.5d+0.5)=1.53m
桩长L ＝15.96m
α·L=0.60×15.96=9.576>4,
按α·L=4查表 得：x ν=2.441；m ν=0.768；
2=m γ（按圆形截面取值）；kN G F N k
k k 5.3624
1=+=
；8.0=N ξ 2
7865.0%5625.011080.2100.2148.0)1(14m E E d A g c s n =⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡
-+=πρπ
)1)(2225.1(10
n
tk m k
N
g m
tk m Ha A f N W f a R γξργν
++=
（DBJ15-31-2003）（10.2.22）
kN
R Ha 7.236)65
.01078.125
.3628.01(%)
5625.02225.1(768.005286.01078.126248.033=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 3、 单桩抗拔力特征值计算
09.0G l q u R i sia i p a t +=∑λ （DBJ15-31-2003）（10.2.10） ＝950.9+180.5＝1131.4kN
i
sia i p l q u ∑λ＝3.14×0.8×(0.4×40×13.76+0.6×60×0.7
+0.7×100×1.0+0.7×180×0.5)＝950.9kN 0.9G 0＝0.9×π×0.42×15.96×25＝180.5kN
五、 单桩桩顶作用力计算和承载力验算
1
2i
i 2
)
22.1(22
2.137354600850⨯⨯⨯⨯±+=
＝362.5±1100.4
()⎪
⎩⎪⎨⎧=<-⎩⎨
⎧==<=)(0.10819.7370.587776.60082.19.1462单桩抗拔力满足要求单桩承载力满足要求kN R kN kN A f kN
R kN ta p
c c z ψ 3、 水平力作用下:
H ik =n H k （DBJ15-31-2003）（10.2.1-3）
4
70
==17.5kN<R Ha ＝236.8kN （满足要求） 六、 抗倾覆验算
根据上图所示，可得：
倾覆力矩 m kN H F M M h .43584.10703630=⨯+=⨯+=倾 抗倾覆力矩i b 22)(⨯+⨯
+=ta k k R a
G F M 抗 m kN .6.86638.20.108122
6
.3)600850(=⨯⨯+⨯+=
故由上述计算结果，得
6.199.14358
6
.8663>==
倾
抗M M （抗倾覆满足要求） 七、 承台受冲切、受剪切承载力验算
按照广东省地基基础设计规范中明确承台受冲切、受剪切承载力采用验算h 0的高度来判断。

8
2
0c
c l u f F h -≥ （DBJ 15-31-2003）（10.5.4-1） l F ＝F －1.2∑Q k i ＝F k ‘＝950kN ，
C35混凝土：f c ＝16.7N/mm 2，
u c ＝4×0.2＝0.8m ；h 0＝1500－100－35＝1365mm
mm u f F mm h c c l 3778
108.07.161095028213653
30=⨯-⨯⨯=->=
m x i 2.14.22
1
=⨯=
2、 基础配筋
基础采用HRB335钢筋，f y ＝300N/mm 2， h 0＝1500－100－35＝1365mm
26
017.85491365
3009.01031519.0mm h f M As y =⨯⨯⨯==
ρ＝0.1％，2As ＝0.1％×4000×1365＝5460mm 2， 故按1As 配筋。

取26Φ22（Φ22@150）
A s =26×380.1=9882.6 mm 2＞1As ＝8549.7 mm 2
（满足要求）
塔吊基础平面
塔吊基础大样
九、 灌注桩桩身配筋
根据DBJ 15-31-2003中的10.3.9的要求，本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩，所以桩身配筋按最小配筋率计算。

灌注桩桩身按最小配筋率0.5625％计算。

24.
2
ρ％
⨯
=
=π
As=
⨯
5625
400
.0
2827
A
i mm
所以桩身按最小配筋率配筋，桩身配筋为12Φ20，'
s
A=
mm
=
⨯
3770
4.
A si
12
2.
314
i2＞。