某住宅塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)荷載計(jì)算書

四樁基礎(chǔ)計(jì)算書***軟件大廈工程；工程建設(shè)地點(diǎn)：杭州市****路口；屬于結(jié)構(gòu)；地上0層；地下0層；建筑高度：0m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：0m；總建筑面積：0平方米；總工期：0天。本工程由某某房開公司投資建設(shè)，某某設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，某某勘察單位地質(zhì)勘察，某某監(jiān)理公司監(jiān)理，某某施工單位組織施工；由章某某擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，李某某擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。本計(jì)算書主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻(xiàn)編制：《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T13752-1992）、《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）、《建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-99）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）等編制。一、塔吊的基本參數(shù)信息塔吊型號(hào)：QTZ63，塔吊起升高度H：90.000m，塔身寬度B：2.5m，基礎(chǔ)埋深D：0.000m，自重F1：450.8kN，基礎(chǔ)承臺(tái)厚度Hc：1.000m，最大起重荷載F2：60kN，基礎(chǔ)承臺(tái)寬度Bc：5.000m，樁鋼筋級(jí)別:HPB235，樁直徑或者方樁邊長(zhǎng)：0.700m，樁間距a：4m，承臺(tái)箍筋間距S：200.000mm，承臺(tái)混凝土的保護(hù)層厚度：50mm，承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C40；額定起重力矩是：630kN·m，基礎(chǔ)所受的水平力：30kN，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度：2.5m，主弦桿材料：角鋼/方鋼,寬度/直徑c：120mm，所處城市：浙江杭州市，基本風(fēng)壓ω0：0.45kN/m2，地面粗糙度類別為：D類密集建筑群，房屋較高，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)μz：1.19。二、塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力和彎矩計(jì)算塔吊自重（包括壓重）F1=450.80kN，塔吊最大起重荷載F2=60.00kN，作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力F=1.2×(F1+F2)=612.96kN，1、塔吊風(fēng)荷載計(jì)算依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）中風(fēng)荷載體型系數(shù)：地處浙江杭州市，基本風(fēng)壓為ω0=0.45kN/m2；查表得：荷載高度變化系數(shù)μz=1.19；擋風(fēng)系數(shù)計(jì)算：φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×2.5+2×2.5+(4×2.52+2.52)0.5)×0.12]/(2.5×2.5)=0.347；因?yàn)槭墙卿?方鋼，體型系數(shù)μs=2.305；高度z處的風(fēng)振系數(shù)取：βz=1.0；所以風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.305×1.19×0.45=0.864kN/m2；2、塔吊彎矩計(jì)算風(fēng)荷載對(duì)塔吊基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩計(jì)算：Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=0.864×0.347×2.5×90×90×0.5=3039.002kN·m；Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝630＋3039.002＋30×1＝3699kN·m；三、承臺(tái)彎矩及單樁樁頂豎向力的計(jì)算1.樁頂豎向力的計(jì)算依據(jù)《建筑樁技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）的第條，在實(shí)際情況中x、y軸是隨機(jī)變化的，所以取最不利情況計(jì)算。Ni=(F+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2其中n──單樁個(gè)數(shù)，n=4；F──作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值，F(xiàn)=612.96kN；G──樁基承臺(tái)的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.00)=750.00kN；Mx,My──承臺(tái)底面的彎矩設(shè)計(jì)值，取5178.60kN·m；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離a/20.5=2.83m；Ni──單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值；經(jīng)計(jì)算得到單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值，最大壓力：Nmax=(612.96+750)/4+5178.6×2.828/(2×2.8282)=1256.196kN。最小壓力：Nmin=(612.96+750)/4-5178.6×2.828/(2×2.8282)=-574.716kN。需要驗(yàn)算樁的抗拔2.承臺(tái)彎矩的計(jì)算依據(jù)《建筑樁技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）的第條。Mx=∑NiyiMy=∑Nixi其中Mx,My──計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=0.75m；Ni1──扣除承臺(tái)自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值，Ni1=Ni-G/n=1068.70kN；經(jīng)過計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值：Mx=My=2×1068.70×0.75=1603.04kN·m。四、承臺(tái)截面主筋的計(jì)算依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)第7.2條受彎構(gòu)件承載力計(jì)算。αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2As=M/(γsh0fy)式中，αl──系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時(shí)，α1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，α1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法得1.00；fc──混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值查表得19.10N/mm2；ho──承臺(tái)的計(jì)算高度：Hc-50.00=950.00mm；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300.00N/mm2；經(jīng)過計(jì)算得：αs=1603.04×106/(1.00×19.10×5000.00×950.002)=0.019；ξ=1-(1-2×0.019)0.5=0.019；γs=1-0.019/2=0.991；Asx=Asy=1603.04×106/(0.991×950.00×300.00)=5678.02mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構(gòu)造最小配筋面積為:5000.00×1000.00×0.15%=7500.00mm2。建議配筋值：HRB335鋼筋，18@160。承臺(tái)底面單向根數(shù)30根。實(shí)際配筋值7635mm2。五、承臺(tái)斜截面抗剪切計(jì)算依據(jù)《建筑樁技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)的第條和第條，斜截面受剪承載力滿足下面公式：γ0V≤βfcb0h0其中，γ0──建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00；b0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，b0=5000mm；h0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=950mm；λ──計(jì)算截面的剪跨比，λ=a/h0此處，a=(4000.00-2500.00)/2=750.00mm；當(dāng)λ<0.3時(shí)，取λ=0.3；當(dāng)λ>3時(shí),取λ=3，得λ=0.79；β──剪切系數(shù)，當(dāng)0.3≤λ＜1.4時(shí)，β=0.12/(λ+0.3)；當(dāng)1.4≤λ≤3.0時(shí)，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.11；fc──混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=19.10N/mm2；則，1.00×1256.20=1256.196kN≤0.11×19.10×5000×950/1000=9979.75kN；經(jīng)過計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋！六、樁頂軸向壓力驗(yàn)算依據(jù)《建筑樁技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)的第條，樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式：γ0N≤fcA其中，γ0──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=14.30N/mm2；A──樁的截面面積，A=3.85×105mm2。則，1.00×1256195.79=1.26×106N≤14.30×3.85×105=5.50×106N；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)算依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)的第條，單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值按下面的公式計(jì)算：R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γpQsk=u∑qsikliQpk=qpkAp其中R──復(fù)合樁基的豎向承載力設(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；ηs,ηp──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)；γs,γp──分別為樁側(cè)阻抗力分項(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(zhǎng)，u=2.199m；Ap──樁端面積,Ap=0.385m2；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)抗拔系數(shù)土名稱16.0025.00825.000.80粘性土210.0025.00965.000.70粉土或砂土310.0025.00965.000.70粉土或砂土由于樁的入土深度為40.00m,所以樁端是在第3層土層。單樁豎向承載力驗(yàn)算:R=2.199×(6.00×25.00×0.99+10.00×25.00×1.01+10.00×25.00×1.01)/1.67+1.07×965.00×0.385/1.67=1.10×103kN<N=1256.196kN；上式計(jì)算的R的值小于最大壓力1256.20kN,所以不滿足要求!八、樁基礎(chǔ)抗拔驗(yàn)算非整體破壞時(shí)，樁基的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：Uk=Σλiqsikuili其中：Uk──樁基抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；ui──破壞表面周長(zhǎng)，取ui=πd=3.142×0.7=2.199m；qsik──樁側(cè)表面第i層土的抗壓極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；λi──抗拔系數(shù)，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，樁長(zhǎng)l與樁徑d之比小于20時(shí)，λ取小值；li──第i層土層的厚度。經(jīng)過計(jì)算得到：Uk=Σλiqsikuili=1033.58kN；整體破壞時(shí)，樁基的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：Ugk=（ulΣλiqsikli）/3=2945.33kNul──樁群外圍周長(zhǎng)，ul=4×（4+0.7)=18.80m；樁基抗拔承載力公式：γ0N≤Ugk/2+Ggpγ0N≤Uuk/2+Gp其中N-樁基上拔力設(shè)計(jì)值，Nk=574.72kN；Ggp-群樁基礎(chǔ)所包圍體積的樁土總自重設(shè)計(jì)值除以總樁數(shù)，Ggp=4418.00kN；Gp-基樁自重設(shè)計(jì)值，Gp=384.85kN；Ugk/2+Ggp=2945.333/2+4418=5890.667kN>1.0×574.716kNUuk/2+Gp=1033.584/2+384.845=901.637fkN>1.0×574.716kN樁抗拔滿足要求。九、樁配筋計(jì)算1、樁構(gòu)造配筋計(jì)算As=πd2/4×0.65%=3.14×7002/4×0.65%=2501mm22、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)造配筋！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。N≤fyAs式中：N──軸向拉力設(shè)計(jì)值，N=574715.79N；fy──鋼筋強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=210.00N/mm2；As──縱向普通鋼筋的全部截面積。As=N/fy=5774715..79/2110.00==2736..74mm22建議配筋值：HPPB235鋼鋼筋，3510。實(shí)際配