塔吊基础设计（四桩）

塔吊基础设计(四桩)计算书

工程名称：海南工商职业学院22#教工住宅楼 编制单位：江苏苏兴建筑工程有限公司 1.计算参数 （1）基本参数

采用1台QZT80A(5613)塔式起重机，塔身尺寸1.80m,塔吊基础处开挖深度为-5.80m；现场地面标高-0.20m，承台面标高-4.60m。

1）塔吊基础受力情况

基础荷载 荷载工况 Fk 工作状态 非工作状态 950.00 850.00 P(kN) Fh 30.00 70.00 M 1600.00 1800.00 M(kN.m) MZ 340.00 0 MF =基础顶面所受垂直力k基础顶面所受水平力F =hM =基础顶面所受倾覆力矩M =z基础所受扭矩M zF kF h

比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算如图； Fk=850.00kN，Fh=70.00kN，M=1800.00+70.00×1.22=1885.40kN.m

Fk=850.00×1.35=1147.50kN，Fh=70.00×1.35=94.50kN，Mk=(1800.00+70.00×1.22)×1.35=2545.29kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料 序号 地层名称 厚度L 极限侧阻力标 极限端阻力标准(m) 准值qsik(kPa) 值qpk(kPa) qsiki ，

，

塔吊基础受力示意图(kN/m) 抗拔系数λi λiqsik*i (kN/m) 第1页，共8页

1 中砂 6.00 50.00 300.00 0.50 150.00 2 粉砂 8.50 35.00 297.50 0.70 208.25 3 粉质粘土 8.50 70.00 1000.00 ∑qsik*Li 595.00 0.70 416.50 桩长 23.00 1192.50 ∑λiqsik*Li 774.75 3）基础设计主要参数

基础桩采用4根φ400预应力管桩,桩顶标高-5.82m；桩混凝土等级C80,fC=35.90N/mm,EC=3.80×10 N/mm；ft=2.22N/mm,桩长23.00m,管道壁厚95mm；钢筋HRB335，fy=300.00N/mm,Es=2.00×10N/mm；

承台尺寸长(a)=5.80m,宽(b)=5.80m,高(h)=1.32m；桩中心与承台中心2.20m,承台面标高-4.60m；承台混凝土等级C35，ft=1.57N/mm,fC=16.70N/mm,γ

Gk=a×b×h×γ

砼

2

2

砼

5

24

2

2

22

=25kN/m。

3

=5.80×5.80×1.32×25=1110.12kN

塔吊基础尺寸示意图

2.桩顶作用效应计算 （1）竖向力

1）轴心竖向力作用下

第2页，共8页

Nk=(Fk＋Gk)/n=(850.00+1110.12)/4=490.03kN 2）偏心竖向力作用下

按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=1885.40kN.m yi=2.20×2=3.11m

0.5

2

2

Nk =(Fk＋Gk)/n±Mxyi/Σyi=(850.00+1110.12)/4±(1885.40×3.11)/(2×3.11)=490.03±30

3.12

Nkmax=793.15kN, Nkmax=186.91kN (基桩不承受竖向拉力)。 (2)水平力

Hik=Fh/n=70.00/4=17.50kN 3.单桩允许承载力特征值计算

管桩外径d=400mm=0.40m，内径d1=400-2×95=210mm=0.21m，hb=8.50 hb/d=8.50/0.40=21.25,λp =0.80 （1）单桩竖向极限承载力标准值计算

Aj=π(d-d1)/4=3.14×(0.40-0.21)/4=0.09m,Apl=πd1/4=3.14×0.21/4=0.03mQsk=u∑qsiki=πd∑qsiki=3.14×0.40×1192.50=1497.78kN Qpk=qpk(Aj+λpApl)=1000.00×(0.09+0.80×0.03)=114.00kN Quk= Qsk＋Qpk=1497.78+114.00=1611.78kN Ra=1/KQuk=1/2×1611.78=805.89kN (2)桩基竖向承载力计算 1）轴心竖向力作用下

Nk=490.03kN＜Ra=805.89kN,竖向承载力满足要求。

2）偏心竖向力作用下

Nkmax=793.15kN＜Ra=1.2×805.89=967.07kN,竖向承载力满足要求。 4.桩基水平承载力验算 (1)单桩水平承载力特征值计算

I=π(d-d1)/64=3.14/64×(0.40-0.21)=0.0012m EI=EcI=3.80×10×0.0012=45600kN.m 查表得:m=2.00×10kN/m,Xoa=0.010m bo=0.9(1.5d+0.5)=0.99m=990mm

α=(mbo/ ECI)=(2.00×1000×0.99/45600)=0.53 αL=0.53×23.00=12.19＞4,按 αL=4,查表得: υx=2.441

RHa=0.75×(αEI/υx)χoa=0.75×(0.53×45600/2.441)×0.01=20.86kN （2）桩基水平承载力计算

Hik=17.50kN＜Rha=20.86kN,水平承载力满足要求。 5.抗拔桩基承载力验算

（1）抗拔极限承载力标准值计算

Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1/4×(2.20×2+0.40)×4×774.75=3718.80kN

第3页，共8页

3

3

0.2

0.2

3

4

7

2

4

4

4

4

4

2

2

2

2

2

2

2

2

Tuk=ΣλiqsikuiLi=774.75×3.14×0.40=973.09kN (2)抗拔承载力计算

Ggp=5.80×5.80×22.90×(18.80 - 10)/4=1694.78kN Gp=0.09×23.00×(25 - 10)=31.05kN Tgk/2+Ggp=3718.80/2+1694.78=3554.18kN Tuk/2+Gp=973.09/2+31.05=517.60kN

由于基桩不承受竖向拉力,故基桩呈整体性和非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。 6.抗倾覆验算

a1=5.80/2=2.90m,bi=5.80/2+2.20=5.10m，

倾覆力矩M倾=M＋Fhh=1800+70.00×1.22=1885.40kN.m 抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）ai＋2(Tuk/2+Gp)bi

=(850.00+1110.12)×2.90+2×(973.09/2+31.05)×5.10=10963.82kN.m M抗/M倾=10963.82/1885.40=5.82 抗倾覆验算5.82＞1.6,满足要求。 7.桩身承载力验算 (1)正截面受压承载力计算

按照M0.5

x作用在对角线进行计算，Mx=Mk=2545.29kN.m，yi=2.20×2=3.11m

N‘

k=(Fk＋1.2Gk)/n±Mxyi/y2=(1147.50+1.2×1110.12)/4±(2545.29×3.11)/(2×3.112

i)=619.91±409.21

第4页，共8页

Σ

Nkmax=1029.12kN，Nkmax=210.70kN Ψc=0.85

ΨcfcAj=0.85×35.90×1000×0.09=2746.35kN

正截面受压承载力=2746.35kN＞Nkmax=1029.12kN,满足要求。 (2)预制桩插筋受拉承载力验算

插筋采用HRB335，fy=300.00N/mm，取6 fyAs=300×2280=684000N=684.00kN

fyAs=684.00kN＞Nkmin=210.70kN,正截面受拉承载力满足要求。 M倾/(4x1As)=1885.40×1000/(4×2.20×2280)=93.97N/mm

M倾/(4x1As)=93.97N/mm＜300.00N/mm,满足要求。 (3)承台受冲切承载力验算 1）塔身边冲切承载力计算

Fι=F－1.2ΣQik=Fk=1147.50kN，ho=1.32-0.10=1.22m=1220mm βhp=1.0+(2000-1320)/(2000-800)×(0.9-1.0)=0.94 а0=2.20-0.40/2-1.80/2=1.10m,λ=а0/ho=1.10/1.22=0.90 β0=0.84/(λ+0.2)=0.84/(0.90+0.2)=0.76 um=4×(1.80+1.22)=12.08m

βhpβ0umftho=0.94×0.76×12.08×1.57×1000×1.22=16529.81kN 承台受冲切承载力=16529.81kN＞Ft=1147.50kN,满足要求。 2)角桩向上冲切力承载力计算

N1=Nk=Fk/n+ Mxyi/Σyi=1147.50/4+2545.29×3.11/(2×3.11)=696.09kN λ

1x

，

，

2

2

，

2

2

2

2

22，As=6×380=2280mm

2

=λ

1y

=а0/ho=1.10/1.22=0.90,c1=c2=0.70+0.20=0.90m

1x

β1x=β1y=0.56/(λ2662.90kN

+0.2)=0.56/(0.90+0.2)=0.51

[β1x(c2+а1y/2)+β1y(c1+а1x/2)]βhpftho=0.51×(0.90+1.10/2)×2×0.94×1.57×1000×1.22=角桩向上冲切承载力=2662.90kN＞2Nl=1392.17kN,满足要求。 3)承台受剪切承载力验算

Nk=Fk/n+ Mxyi/Σyi=1147.50/4+2545.29×3.11/(2×3.11)=696.09kN V=2Nk=2×696.09=1392.18kN βhs=(800/ho)=(800/1220)

1/4

0.25

，，

，

2

2

=0.90,λ=а0/ho=1.10/1.22=0.90

α=1.75/(λ+1)=1.75/(0.90+1)=0.92,b0=5.80m=5800mm βhsαftb0ho=0.90×0.92×1.57×1000×5.80×1.22=9198.52kN 承台受剪切承载力=9198.52kN＞2Nl=1392kN,满足要求。 (4)承台抗弯验算 1)承台弯矩计算

Ni=Fk/n+ Mxyi/Σyi=1147.50/4+2545.29×3.11/(2×3.11)=696.09kN,Xi=1.30m M=ΣNiXi=2×696.09×1.30=1809.82kN.m 2)承台配筋计算

第5页，共8页

，

2

2

承台采用HRB335，fy=300.00N/mm

As=M/0.9fyho=1809.82×10/(0.9×300×1220)=5494mm 取29

22 @198mm (钢筋间距满足要求),As=29×380=11020mm

2

2

2

6

2

2

承台配筋面积11020mm＞7076mm,满足要求。

8.计算结果

（1）基础桩

4根φ400 预应力管桩,桩顶标高-5.82m,桩长23.00m；桩混凝土等级C80,壁厚95mm,桩顶插筋4

22， （2）承台

长(a)=5.80m，宽(b)=5.80m，高(h)=1.32m ，桩中心与承台中心2.20m，承台面标高-4.60m；混凝土等级C35，承台底钢筋采用双向29

（3）基础大样图

22@198mm。

塔吊基础平面图

第6页，共8页

塔吊基础剖面图

第7页，共8页

第8页，共8页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2xwo.html