塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(單樁)

塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(單樁)計(jì)算書(shū)（1）基本參數(shù)采用1臺(tái)QZT80A(6010)塔式起重機(jī)，塔身尺寸1.80m,基坑開(kāi)挖深度-1.60m；現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高0.00m,承臺(tái)面標(biāo)高-0.20m。（2）計(jì)算參數(shù)1）塔機(jī)基礎(chǔ)受力情況荷載工況基礎(chǔ)荷載P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ工作狀態(tài)518.5045.001960.00250.00非工作狀態(tài)518.5001960.000比較樁基礎(chǔ)塔機(jī)的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的受力情況，塔機(jī)基礎(chǔ)按工作狀態(tài)計(jì)算如圖：Fk=518.50kN，F(xiàn)h=45.00kN，M=1960.00+45.0×1.30=2018.50kN.mFk‘=518.50×1.35=699.98kN，F(xiàn)h，=45.00×1.35=60.75kN，Mk=(1960.00+45.0×1.30)×1.35=2724.98kN.m2）樁頂以下巖土力學(xué)資料序號(hào)地層名稱(chēng)厚度L(m)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik(kPa)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk(kPa)qsik*ιi(kN/m)抗拔系數(shù)λiλiqsik*ιi(kN/m)1粘性土1.8040.00072.000.7050.402強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖0.20100.00500.0020.000.7014.00樁長(zhǎng)2.00∑qsik*ιi92.00∑λiqsik*ιi64.403）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要參數(shù)基礎(chǔ)樁采用1根φ2600人工挖孔灌注樁，樁頂標(biāo)高-1.50m，樁端不設(shè)擴(kuò)大頭，樁端入強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖0.20m；樁混凝土等級(jí)C35，fC=16.70N/mm2,EC=3.15×104N/mm2；ft=1.57N/mm2，樁長(zhǎng)2.00m；鋼筋HRB335,fy=300.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2；承臺(tái)尺寸長(zhǎng)(a)=5.00m、寬(b)=5.00m、高(h)=1.40m；樁中心與承臺(tái)中心重合,承臺(tái)面標(biāo)高-0.20m；承臺(tái)混凝土等級(jí)C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。Gk=a×b×h×γ砼=5.00×5.00×1.40×25=875.00kN2.樁頂作用效應(yīng)計(jì)算（1）軸心豎向力作用下Nk=(Fk＋Gk)/n=(518.50+875.00)/1=1393.50kN（2）水平力作用下Hik=Fh/n=45.00/1=45.00kN3.樁基豎向承載力驗(yàn)算（1）單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算hr=0.20m,d=2.60m=2600mm,hr/d=0.20/2.60=0.08,查表得，ζr=1.04Ap=πd2/4=3.14×6.76/4=5.31m2Qsk=u∑qsiki=πd∑qsiai=3.14×2.60×92.00=751.09kNQrk=ζrfrkAp=1.04×500×5.31=2761.20kNQuk=Qsk+Qsk=751.09+2761.20=3512.29kNRa=1/KQuk=1/2×3512.29=1756.15kN4.樁基豎向承載力計(jì)算軸心豎向力作用下Nk=1393.50kN＜Ra=1756.15kN,豎向承載力滿足要求。5.樁基水平承載力驗(yàn)算（1）單樁水平承載力特征值計(jì)算αE=Es/Ec=2.00×105/3.15×104=6.35,γm=2,ζN=0.50ρg=0.30%Wo=πd/32[d2＋2(ES/EC－1)ρgd02]=3.14×2.60/32×(2.602+2×(6.35-1)×0.30%×(2.60-2×0.10)2)=1.77m3Io=Wod/2=1.77×2.60/2=2.30m4EI=0.85ECIo=0.85×3.15×107×2.30=61582500kN.m2查表得:m=35.00×103kN/m4，bo=0.9(d+1)=3.24mα=(mbo/ECI)0.2=(35.00×1000×3.24/61582500)0.2=0.28αL=0.28×2.00=0.57<4，按αL=0.57查表得:Vm=0.142Nk=(Fk’＋1.2Gk)/n=(699.98+1.2×875.00)/1=1749.98kNAn=πd2/4[1＋(Es/Ec-1)Pg]=5.31×(1+5.35×0.30%)=5.40m2RHa=(0.75×αγmftW0/Vm)(1.25+22ρg)(1+ζNN1k/γmftAn)=(0.75×0.28×2×1.57×1000×1.77／0.142142638846633429)×(1.25+22×0.30/100)×[1+0.50×1749.98/(2×1.57×1000×5.40)]=10776.99kN(2)樁基水平承載力Hik=45.00kN＜Rha=10776.99kN,水平承載力滿足要求。6.抗拔樁基承載力驗(yàn)算（1）抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=2.60×4×64.40=669.76kNTuk=ΣλiqsikuiLi=64.40×3.14×2.60=525.76kN(2)抗拔承載力計(jì)算Ggp=Ggp1＋Ggp2=5.00×5.00×1.08×18.80/1＋5.00×5.00×0.82×(18.80-10)/1=688.00kNGp=Gp1＋Gp2=3.14×1.3×1.3×1.18×25＋3.14×1.3×1.3×0.82×(25-10)=221.96kNTgk/2+Ggp=669.76/2+688.00=1022.88kNTuk/2+Gp=525.76/2+221.96=484.84kN7.抗傾覆驗(yàn)算bi=5.00/2=2.50m傾覆力矩M傾=M＋Fh×h=1960.00+45.00×1.30=2018.50kN.m抗傾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）×bi＋(Tuk/2+Gp)×bi=(518.50+875.00)×2.50+(525.76/2+221.96)×2.50=4695.85kN.mM抗/M傾=4695.85/2018.50=2.33抗傾覆驗(yàn)算2.33＞1.6,滿足要求。8.樁身承載力驗(yàn)算(1)正截面受壓承載力計(jì)算Nk=(Fk’＋1.2Gk)/n=(699.98+1.2×875.00)/1=1749.98kNΨc=0.90ΨcfcAp=0.90×16.70×1000×5.31=79809.30kN正截面受壓承載力=79809.30kN＞NK=1749.98kN,滿足要求。（2）配筋計(jì)算采用HRB335鋼筋,fy=300.00N/mm2,按照配筋率ρ=ρg=0.30%計(jì)算：As1=ρAP=0.30%×5.31×106=15930mm2樁身鋼筋抗拔計(jì)算：As2=2M傾/dfy=2×2018.50×106/(2600×300)=5176mm2比較As1和As2,按As1配筋，取3525，As=35×491=17185mm2>AS1=15930mm2(滿足要求)9.承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算只考慮塔身邊沖切承載力計(jì)算：Fι=F－1.2ΣQik=Fk’=699.98kN，ho=1.40-0.10=1.30m=1300mmβhp=1.0+(2000-1400/(2000-800)×(0.9-1.0)=0.95а0=(5.00-1.80)/2=1.60m,λ=а0/ho=1.60/1.30=1.23β0=0.84/(1.23+0.2)=0.59um=4×(1.80+1.60)=13.60mβhpβ0umftho=0.95×0.59×13.60×1.57×1000×1.30=15558.13kN承臺(tái)受沖切承載力=15558.13kN＞Fk=699.98kN,滿足要求。10.承臺(tái)受剪切承載力計(jì)算V=Nk’=Fk’/n=699.98/1=699.98kNβhs=(800/ho)1/4=(800/1300)0.25=0.89,λ=а0/ho=1.60/1.30=1.23α=1.75/(λ+1)=1.75/(1.23+1)=0.78,b0=5.00m=5000mmβhsαftb0ho=0.89×0.78×1.57×1000×5.00×1.30=7084.31kN承臺(tái)受剪切承載力=7084.31kN＞V=699.98kN,滿足要求。11.承臺(tái)配筋計(jì)算（1）承臺(tái)彎矩計(jì)算Ni=Fk=699.98kN，xi=1.30mM=Nixi=699.98×1.30=909.97kN.m（2）承臺(tái)配筋計(jì)算基礎(chǔ)采用HRB335鋼筋,fy=300N/mm2As1=M/0.9fyho=909.97×106/(0.9×300×1300)=2593mm2采用HRB335鋼筋，fy=300N/mm2,最小配筋率ρ=0.15%計(jì)算配筋:As2=ρbho=0.0015×5000×1300=9750mm2比較As1和As2，按As2配筋,取2525@197mm(鋼筋間距滿足要求)As=25×491=12275mm2承臺(tái)配筋面積=12275mm2＞9750mm2,滿足要求。12.計(jì)算結(jié)果（1）