塔吊单桩基础计算书
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单桩基础计算书
002工程;属于框架结构 ;地上0层; 地下0层;建筑高度: 0.00m;标准层层高:
0.00m ;总建筑面积: 0.00 平方米;总工期: 0天;施工单位:。
本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由张家南担任项目经理,担任技术负责人。
一 . 参数信息
塔吊型号 :QTZ60,
塔吊自重(包括压重)G: 833.000 kN, 最大起重荷载 Q: 60.000 kN 塔吊倾覆力距 M:
600.000 kN.m 塔吊起升高度 H: 160.000 m 塔身宽度 B: 1.600 m 桩顶面水平力 H0: 15.000 kN 混凝土的弹性模量 E c:28000.000 N/mm2 地基土水平抗力系数 m:24.500 MN/m4 混凝土强度 : C65 钢筋级别 : III 级钢桩直径 d: 0.400 m 保护层厚度 : 100.000 mm
二 . 塔吊对交叉梁中心作用力的计算
1. 塔吊自重(包括压重)G = 833.000 kN
2. 塔吊最大起重荷载 Q = 60.000 kN
作用于塔吊的竖向力设计值 F = 1.2 ×833.000 + 1.4 ×60.000 = 1083.600 kN 塔吊的倾覆力矩设计值 M = 1.4 ×600.000 = 840.000 kN.m
桩身最大弯矩计算
计算简图:
1. 按照 m法计算桩身最大弯矩:计算依据《建筑桩基础技术规范》 (JGJ94-94) 的第
5.4.5 条,并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。
(1)计算桩的水平变形系数 (1/m):
其中 m ──地基土水平抗力系数,取 24.500 MN/m 4;
b 0──桩的计算宽度, b0= 0.9 ×(1.5 ×0.400+0.5)= 0.990 m ;
E ──抗弯弹性模量,取 28000.000 N/mm2;
I ──截面惯性矩, I= π× 0.4040 /64= 0.001 m 4;经计算得到桩的水平变形系数 :
α = (24.500 × 0.990/28000.000 × 0.010/51 )= 0.928
(2)计算 C I :
C I = 0.928 ×840.000/15.000 = 51.985
(3)由 C I 查表得: CⅡ = 1.003, h - = az = 0.182
(4)计算 Mmax:
M max= CⅡ× M o = 1.003 ×840.000 = 842.898
(5)计算最大弯矩深度 :z= h -/ α= 0.182/0.928 = 0.196 m ;
四. 桩配筋计算
依据《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)第7.3.8 条。
沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其截面受压承载力计
(1) 偏心受压构件,其偏心矩增大系数按下式计算:
式中 l 0──桩的计算长度,取 l 0 = 28.000 m ;
h ──截面高度,取 h = 0.400 m ;
e 0──轴向压力对截面重心的偏心矩,取 e 0=0.672 m;
e a ──附加偏心矩,取 20mm和偏心方向截面最大尺寸的 1/30 两者中的最大值,
e a=0.020 m ;
e i =e0+e a=0.672+0.020=0.692 m;
h 0──截面有效高度,取 h 0 = 0.400 - 100.000 ×10-3 = 0.300 m ;ξ1──偏心受压构
件的截面曲率修正系数:
解得:ξ1=0.5 ×29.700 ×0.126 ×106/(1083.600 ×103)= 1.722 由于ξ1大于1,取ξ1 =
1 ;
A ──构件的截面面积,取 A=π×2d /4 = 0.126 m 2;
ξ2──构件长细比对截面曲率的影响系数 ,l 0/h大于或等
于15,按下式计算 :
解得:ξ2= 0.450 ;经计算偏心增大系数η= 1.683 ;
(2) 偏心受压构件应符合下例规定:
式中 A s──全部纵向钢筋的截面面积;
r ──圆形截面的半径,取 r=0.200 m ;
r s──纵向钢筋重心所在圆周的半径,取 r s=0.150 m ;
α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与 2π的比值,取α= 0.479;
αt──中断纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当α≤0.625 时,按下式计算 :
解得:αt = 0.291;
由以上公式解得: A s= 36042.237 mm2。
五. 桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》 (JGJ94-94) 的第 5.2.2-3 条;根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1083.60kN;桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
最大压力 :
其中γ0──桩基重要性系数,取 1.1 ;
Q sk ──单桩总极限侧阻力标准值;
Q pk ──单桩总极限端阻力标准值 :
q sik ──桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;
q pk──极限端阻力标准值,按下表取值;
u ──桩身的周长, u=1.257m;
2
A p──桩端面积 , 取A p=0.126m2;
l i──第 i 层土层的厚度 , 取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下 :
序号土厚度 (m) 土侧阻力标准值 (kPa) 土端阻力标准值 (kPa) 土名称
1 0.80 24.00 0.00 粉土和砂土
2 12.10 14.00 0.00
3 1.90 33.00 0.00 粉土和砂土
4 3.40 32.00 0.00 粉土和砂土
5 7.30 43.00 0.00 非饱和粘性土
6 10.70 84.50 8950.00 粉土和砂土
由于桩的入土深度为 28.00m, 所以桩端是在第 6层土层最大压力验算 :
R=1.26 ×(0.80 ×24.00+12.10 ×14.00+1.90 ×33.00+3.40 ×32.00+7.30 ×
43.00+2.50 ×84.50)/1.65+8950.00 ×0.126/1.65=1.36 ×103kN;