QTZ5013塔吊桩基础承台（五桩）计算书
工程名称：肇庆市黄岗镇塘尾村农民公寓住宅楼
设计单位：湖南大学设计研究院有限公司 编制日期：2011年1月20日 结构设计： 王可可 审核：郦世平
一、塔机属性
塔机型号 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 塔机独立状态的计算高度H(m) 塔身桁架结构 塔身桁架结构宽度B(m) QTZ5013 60 63 方钢管 1.6 二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN) 起重臂自重G1(kN)
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m) 小车和吊钩自重G2(kN) 最大起重荷载Qmax(kN)
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m) 最小起重荷载Qmin(kN) 最大吊物幅度RQmin(m) 最大起重力矩M2(kN·m) 平衡臂自重G3(kN)
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m) 平衡块自重G4(kN)
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
315 5.1 22 5.8 60 11.5 10 50
Max[60×11.5，10×50]＝690 23.4 6.3 115 11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地 2广东 肇庆 工作状态 非工作状态 0.2 0.5 基本风压ω0(kN/m) 塔帽形状和变幅方式 地面粗糙度 锥形塔帽，小车变幅 C类(有密集建筑群的城市市区) 工作状态 1.77 1.86 风振系数βz 非工作状态 0.94 工作状态 风压等效高度变化系数μz 1.95 1.95 风荷载体型系数μs 非工作状态 1.2 风向系数α 2
塔身前后片桁架的平均充实率α0 20.35 工作状态 非工作状态 0.8×1.2×1.77×1.95×0.94×0.2＝0.63 0.8×1.2×1.86×1.95×0.94×0.5＝1.64 风荷载标准值ωk(kN/m) 3、塔机传递至基础荷载标准值 工作状态 塔机自重标准值Fk1(kN) 起重荷载标准值Fqk(kN) 竖向荷载标准值Fk(kN) 水平荷载标准值Fvk(kN) 倾覆力矩标准值Mk(kN·m) 315+5.1+5.8+23.4+115＝464.3 60 464.3+60＝524.3 0.63×0.35×1.6×43＝15.17 5.1×22+5.8×11.5-23.4×6.3-115×11.8+0.9×(690+0.5×15.17×43)＝-410.98 非工作状态 竖向荷载标准值Fk'(kN) 水平荷载标准值Fvk'(kN) 倾覆力矩标准值Mk'(kN·m) Fk1＝464.3 1.64×0.35×1.6×43＝39.49 5.1×22-23.4×6.3-115×11.8+0.5×39.49×43＝-543.18 4、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态 塔机自重设计值F1(kN) 起重荷载设计值FQ(kN) 竖向荷载设计值F(kN) 水平荷载设计值Fv(kN) 倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.2Fk1＝1.2×464.3＝557.16 1.4FQk＝1.4×60＝84 557.16+84＝641.16 1.4Fvk＝1.4×15.17＝21.24 1.2×(5.1×22+5.8×11.5-23.4×6.3-115×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×15.17×43)＝-310.27 非工作状态 竖向荷载设计值F'(kN) 水平荷载设计值Fv'(kN) 倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.2Fk＝1.2×464.3＝557.16 1.4Fvk＝1.4×39.49＝55.29 1.2×(5.1×22-23.4×6.3-115×11.8)+1.4×0.5×39.49×43＝-482.01 ''
3
三、桩顶作用效应计算
承台布置 桩数n 承台长l(m) 承台长向桩心距al(m) 桩直径d(m) 承台参数 承台混凝土等级 承台上部覆土厚度h'(m) 承台混凝土保护层厚度δ(mm) C35 0 50 承台混凝土自重γC(kN/m) 承台上部覆土的重度γ'(kN/m) 配置暗梁 335 5 4 0.5 承台高度h(m) 承台宽b(m) 承台宽向桩心距ab(m) 1.4 5 4 25 19 否
矩形桩式基础布置图
4
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.4×25+0×19)=875kN
承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×875=1050kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66m 1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(524.3+875)/5=279.86kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(524.3+875)/5+(-410.98+39.49×1.4)/5.66=216.98kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(524.3+875)/5-(-410.98+39.49×1.4)/5.66=342.74kN 2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(641.16+1050)/5+(-310.27+21.24×1.4)/5.66=288.64kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(641.16+1050)/5-(-310.27+21.24×1.4)/5.66=387.82kN
四、桩承载力验算
桩参数 桩混凝土强度等级 桩混凝土自重γz(kN/m) 桩入土深度lt(m) 桩配筋 自定义桩身承载力设计值 地基属性 是否考虑承台效应 否 侧阻力特征值土名称 土层厚度li(m) qsia(kPa) 端阻力特征值抗拔系数 qpa(kPa) fak(kPa) 承载力特征值是 桩身承载力设计值 250 3C60 25 26 桩基成桩工艺系数ψC 桩混凝土保护层厚度б(mm) 0.85 35 5
填土 粉质粘土 强风化硬质岩 2 25 4.5 22 25 22 100 340 7000 0.7 0.7 0.7 - - - 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=πd=3.14×0.5=1.57m 桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.52/4=0.2m2 Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap
=1.57×(0.5×22+21.5×25)+340×0.2=928.34kN Qk=279.86kN≤Ra=928.34kN
Qkmax=216.98kN≤1.2Ra=1.2×928.34=1114.01kN 满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=342.74kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nπd2/4=12×3.14×10.72/4=1079mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=288.64kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=2700kN 满足要求！
(2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=342.74kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！
五、承台计算
承台配筋(不设暗梁) 承台底部长向配筋 承台顶部长向配筋 HRB335 Φ25@200 承台底部短向配筋 HRB335 Φ25@200 承台顶部短向配筋 HRB335 Φ25@200 RRB400 Φ25@200 6
1、荷载计算
承台有效高度：h0=1400-50-25/2=1338mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(288.64+(387.82))×5.66/2=1913.33kN·m X方向：Mx=Mab/L=1913.33×4/5.66=1352.93kN·m Y方向：My=Mal/L=1913.33×4/5.66=1352.93kN·m 2、受剪切计算
V=F/n+M/L=641.16/5 + -310.27/5.66=73.38kN
受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1338)1/4=0.88
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(4-1.6-0.5)/2=0.95m a1l=(al-B-d)/2=(4-1.6-0.5)/2=0.95m 剪跨比：λb'=a1b/h0=950/1338=0.71，取λb=0.71； λl'= a1l/h0=950/1338=0.71，取λl=0.71； 承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.71+1)=1.02 αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.71+1)=1.02 βhsαbftbh0=0.88×1.02×1.57×103×5×1.34=9451.97kN βhsαlftlh0=0.88×1.02×1.57×103×5×1.34=9451.97kN V=73.38kN≤min(βhsαbftbh0， βhsαlftlh0)=9451.97kN 满足要求！ 3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.34=4.28m ab=4m≤B+2h0=4.28m，al=4m≤B+2h0=4.28m
角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1= My/(α1fcbh02)=1352.93×106/(1.03×16.7×5000×13382)=0.009 δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009 γS1=1-δ1/2=1-0.009/2=0.996
AS1=My/(γS1h0fy1)=1352.93×106/(0.996×1338×300)=3386mm2
最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24%
7
梁底需要配筋：A1=max(AS1, ρbh0)=max(3386,0.002×5000×1338)=15755mm2 承台底长向实际配筋：AS1'=15831mm2≥A1=15755mm2 满足要求！
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2= Mx/(α2fcbh02)=1352.93×106/(1.03×16.7×5000×13382)=0.009 δ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009 γS2=1-δ2/2=1-0.009/2=0.996
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1352.93×106/(0.996×1338×300)=3386mm2
最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24% 梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.002×5000×1338)=15755mm2 承台底短向实际配筋：AS2'=15831mm2≥A2=15755mm2 满足要求！
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：AS3'=8207mm2≥0.5AS1'=0.5×15831=7916mm2 满足要求！
(4)、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：AS4'=8207mm2≥0.5AS2'=0.5×15831=7916mm2 满足要求！
(5)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为双向Φ25@200。
六、配筋示意图:见附图
8
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容