單樁承臺(tái)式塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書

1、QTZ63單樁加承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算書宜昌恒大雅宛首期獨(dú)立影城及相應(yīng)地下室：工程擬建地點(diǎn)位于宜昌市伍家崗工業(yè)園內(nèi)前坪村和公誼村，屬于框架結(jié)構(gòu)；地上3層，地下1層；建筑總高度38.5 米，建筑面積 平方米；總工期為18個(gè)月。建設(shè)單位：設(shè)計(jì)單位:地勘單位：監(jiān)理單位：施工單位： 本工程施工單位由擔(dān)任 項(xiàng)目經(jīng)理，擔(dān)任 技術(shù)負(fù)責(zé)人。1、 塔吊的基本參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QTZ63(5610) 塔吊起升高度H=45m塔吊傾覆力矩M=1200kN.m 混凝土強(qiáng)度等級(jí):C35塔身寬度B=2.5m 基礎(chǔ)埋深d=0m塔吊自重G=444.2kN 基礎(chǔ)承臺(tái)厚度Hc=1.7m最大起重荷載Q=60kN 基礎(chǔ)承臺(tái)寬度Lc=5.0m樁

2、鋼筋級(jí)別:HRB400 樁直徑或者方樁邊長=1.8m樁中心間距a=0m 承臺(tái)箍筋間距S=160mm承臺(tái)砼的保護(hù)層厚度=50mm。 二、塔機(jī)基礎(chǔ)的抗傾覆設(shè)計(jì)計(jì)算1、塔機(jī)基礎(chǔ)抗傾覆的計(jì)算模式單樁承臺(tái)式深基礎(chǔ)抗傾覆的計(jì)算模式是以承臺(tái)基礎(chǔ)為主導(dǎo)的抗傾覆計(jì)算方法，計(jì)算力臂為承臺(tái)寬度的一半數(shù)值，安全系數(shù)取值K=1.8。2、塔機(jī)基礎(chǔ)所承受的最大荷載3、確定承臺(tái)和樁基的設(shè)計(jì)尺寸1）承臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸：平面尺寸b為5m*5m，高度h=1.7m。2）樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)尺寸：直徑D=1.8m，樁深L取7m。4、計(jì)算非工作工況時(shí)的力矩平衡塔機(jī)基礎(chǔ)在非工作工況時(shí)的傾覆力矩最大，為塔吊最不利受力狀態(tài)，進(jìn)行塔機(jī)基礎(chǔ)抗傾覆計(jì)算。1）

3、：MP=M1+M2+M3式中：M1承臺(tái)混凝土的平衡力矩，M1=b2*h·C·b/2=52*1.7*25*5/2=2656.25KN·mM2樁基礎(chǔ)混凝土的平衡力矩，M2=·D2/4·l·C·b/2 =3.14*1.82/4*7*25*2.5=1112.74 KN·mM3塔機(jī)垂直力的平衡力矩，M3=G·B/2=570*2.5=1425 KN·m；則MP=5193.99KN·m。2）傾覆力矩：M=M傾+M推。式中：M傾塔機(jī)的傾覆力矩，M傾=1240KN·m； M推塔機(jī)水平力產(chǎn)生的傾

4、覆力矩， M推=F·h=59*1.7=100.3 KN·m；則M=1240+100.3=1340.3KN·m。3）抗傾覆復(fù)核：MPKM，式中K為安全系數(shù)，取K=1.8。MP/M=5193.99/1340.3=3.871.8，塔機(jī)基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。三、塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力與彎矩計(jì)算 塔吊自重（包括壓重）F1=444.2kN， 塔吊最大起重荷載F2=60kN， 作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力F=1.2×(F1+F2)=605.04kN， 塔吊的傾覆力矩M=1.2×1200=1440kN.m。 4、 承臺(tái)配筋及承載力驗(yàn)算 1.塔吊基礎(chǔ)承載力計(jì)

5、算 根據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)范JGJ/T 187-2009，塔機(jī)在獨(dú)立狀態(tài)時(shí)，作用于基礎(chǔ)的荷載應(yīng)包括塔機(jī)作用于基礎(chǔ)頂?shù)呢Q向基礎(chǔ)荷載值（）、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值（）、傾覆力矩（包括塔機(jī)自重、起重荷載、風(fēng)荷載引起的力矩）荷載標(biāo)準(zhǔn)值，扭矩荷載標(biāo)準(zhǔn)值（）以及基礎(chǔ)和其上覆蓋土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值（），見圖 2。 矩形基礎(chǔ)地基承載力計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定： 1、基礎(chǔ)底面壓力應(yīng)符合以下要求： 1）當(dāng)軸心荷載作用時(shí)： (1)式中：荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，基底的平均豎向壓力（KN）。荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，基底的最大豎向壓力（KN）。 地基承載力。2） 當(dāng)偏心荷載作用時(shí)： (2)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，基底的平均豎向壓力（KN

6、）。當(dāng)偏心距時(shí) = (3)當(dāng)偏心距e>時(shí) = (4)2、 偏心距 e 計(jì)算為： (5)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值主要為風(fēng)荷載，根據(jù)塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)范，風(fēng)荷載基本風(fēng)壓按照.式中塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力，它包括塔吊自重，壓重和最大起重荷載=1.2×(444.2+60)=605.04KN；基礎(chǔ)自重, =1275KN 1.2×25×5.0×5.0×1.7=1275KN (6) 基礎(chǔ)底面的寬度，取=5.0M；W 基礎(chǔ)底面的抵抗矩，W=20.83；M 傾覆力矩，包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力距和最大起重力距，其中 （7）a合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離(m

7、)，按下式計(jì)算： (8)經(jīng)過計(jì)算得到： 無附著的最大壓力設(shè)計(jì)值 = (9)無附著的最小壓力設(shè)計(jì)值 = (10)有附著的壓力設(shè)計(jì)值 (11)偏心距較大時(shí)壓力設(shè)計(jì)值 (12)因此根據(jù)式子(1)(2)可以得到： (13)五）承臺(tái)配筋計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第 8.2.7條。 1、 抗彎計(jì)算，計(jì)算公式如下：（21）式中截面 I-I 至基底邊緣的距離，取=5.0/3=1.67m；截面 I-I 處的基底反力：（22）截面 I-I 在基底的投影長度,取 =5.5/3=1.67m經(jīng)過計(jì)算得：2、配筋面積計(jì)算,公式如下： 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第 7.

8、2條。（23） （24） （25） （26)式中系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過 C50時(shí)，取為 1.0，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C80時(shí)，取為0.94，期間按線性內(nèi)插法確定；混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；承臺(tái)的計(jì)算高度。 經(jīng)過計(jì)算得：實(shí)際配置HRB400直徑20160，實(shí)際配筋值為1963,滿足要求。六、樁承載力驗(yàn)算 樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條。根據(jù)計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力最大值FK+GK=N=1880.04kN；樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式： 其中，o建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.70N/mm2； A樁的截面面積，A=2.5

9、4×106mm2。則，1.00×1880040=1.88×106N16.70×2.54×106=42.418×106N；經(jīng)過計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿足要求,只需構(gòu)造配筋！七、樁豎向極限承載力驗(yàn)算樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條；根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=1880.04kN；單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值按下面的公式計(jì)算： 其中 R單樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值； Qsk單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值: Qpk單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值: s, p分別為樁側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)，樁端阻群樁效應(yīng)系數(shù)， s,

10、 p分別為樁側(cè)阻力分項(xiàng)系數(shù)，樁端阻抗力分項(xiàng)系數(shù)， qsik樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值； qpk極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值； u樁身的周長，u=5.65m； Ap樁端面積,取Ap=2.54m2； li第i層土層的厚度；各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值如下表: 序號(hào) 土厚度(m) 土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) 土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) 土名稱 1 3.00 35.00 180.00 粘性土 2 10.00 150.00 2500.00 粘性土 由于樁的入土深度為7.00m,所以樁端是在第2層土層。單樁豎向承載力驗(yàn)算: R=5.65×(3.00×35.00×0.65+4.00×1

11、50.000×0.9)/1.75+1.1×2500.00×2.54/1.75=5.96×103kN>N=1880.04kN；上式計(jì)算的R的值大于最大壓力1880.04kN,所以滿足要求!八.樁抗拔承載力驗(yàn)算 樁抗拔承載力驗(yàn)算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第條 樁抗拔承載力應(yīng)滿足下列要求: 其中: 式中 Uk基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；最小壓力取144.89kN i抗拔系數(shù)； 解得: Ugk=5.65×(3×35×.75+4×150×.6)/3=826.31kN Ggp=5.65×

12、;7×22/3=290.03kN Uk=2.54×(3×35×.75+4×150×.6)=1114.42kN Gp=2.54×7×25=444.5kN 由于: 826.31/1.65+290.03>144.89 滿足要求! 由于: 1114.42/1.65+444.5>144.89 滿足要求!9、 樁配筋計(jì)算1. 樁構(gòu)造配筋計(jì)算 As=d2/4*0.2%=3.14*18002/4*0.2%=5086.8m22. 樁抗壓鋼筋計(jì)算經(jīng)過計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿足要求，只需構(gòu)造鋼筋！3. 樁受拉鋼筋計(jì)算依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）第7.4條正截面受拉承載力計(jì)算。NfyAs式中：N 軸向拉力設(shè)計(jì)值，N=1880040N Fy 鋼筋強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2 As 縱向普通鋼筋的全部面積。As=N/fy=1880040/360=5222.33mm2實(shí)際配