四桩基础计算书

四桩基础计算书

；工程建设地点：；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。

本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。

本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：STT153， 塔吊起升高度H：60.600m， 塔身宽度B：2m， 基础埋深D：0.000m， 自重F1：862kN， 基础承台厚度Hc：1.700m， 最大起重荷载F2：80kN， 基础承台宽度Bc：6.000m， 桩钢筋级别:HPB235， 桩直径或者方桩边长：0.400m， 桩间距a：4.5m， 承台箍筋间距S：200.000mm， 承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；

二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=862.00kN； 塔吊最大起重荷载F2=80.00kN；

作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=942.00kN； 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算： Mkmax＝5128kN·m；

三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

1. 桩顶竖向力的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。

Nik=((Fk+Gk)/4)/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2； 其中 n──单桩个数，n=4；

Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=942.00kN； Gk──桩基承台的自重标准值：Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×6.00×6.00×1.70=1530.00kN；

Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取5128.00kN·m； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=3.18m； Nik──单桩桩顶竖向力标准值； 经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：Nkmax=(942.00+1530.00)/4+5128.00×3.18/(2×3.182)=1423.79kN。 最小压力：Nkmin=(942.00+1530.00)/4-5128.00×3.18/(2×3.182)=-187.79kN。 需要验算桩的抗拔！

2. 承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。 Mx = ∑Niyi My = ∑Nixi

其中 Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.25m； Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×

(Nkmax-Gk/4)=1249.54kN；

经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×1249.54×1.25=3123.86kN·m。

四、承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 αs = M/(α1fcbh02) ζ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-ζ/2 As = M/(γsh0fy)

式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；

fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho──承台的计算高度：Hc-50.00=1650.00mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210.00N/mm2；

经过计算得：αs=3123.86×106/(1.00×16.70×6000.00×1650.002)=0.011； ξ =1-(1-2×0.011)0.5=0.012； γs =1-0.012/2=0.994；

Asx =Asy =3123.86×106/(0.994×1650.00×210.00)=9067.70mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为: 6000.00×1700.00×0.15%=15300.00mm2。 建议配筋值：HPB23515484.7mm2。

16@75。承台底面单向根数77根。实际配筋值

五、承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：

V≤βhsαftb0h0

其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=1.09m；当 λ<0.25时，取λ=0.25；当 λ>3时,取λ=3，得λ=0.661；

βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0

＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=(800/1650)1/4=0.834；

α──承台剪切系数，α=1.75/(0.661+1)=1.054；

0.834×1.054×1.57×6000×1650=13668.089kN≥1.2×1423.787=1708.545kN； 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

六、桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条： 桩的轴向压力设计值中最大值Nk=1423.787kN； 单桩竖向极限承载力标准值公式： Quk=u∑qsikli+qpkAp

u──桩身的周长，u=1.257m； Ap──桩端面积,Ap=0.126m2； 各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 抗拔系数 土名称 1 4.50 33.00 1270.00 0.80 粘性土

2 2.50 52.50 4200.00 0.70 粉土或砂土

3 2.80 84.50 7900.00 0.80 砂类土中挤土群桩

4 6.80 127.00 8400.00 0.80 砂类土中的群桩

由于桩的入土深度为15.00m,所以桩端是在第4层土层。

单桩竖向承载力验算: Quk=1.257×1176.75+8400×0.126=2534.323kN； 单桩竖向承载力特征值：R=Ra=Quk/2=2534.323/2=1267.161kN； Nk=1423.787kN≤1.2R=1.2×1267.161=1520.594kN； 桩基竖向承载力满足要求！

七、桩基础抗拔验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条。 群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

Tuk=Σλiqsikuili

其中：Tuk──桩基抗拔极限承载力标准值；

ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142 ×0.4=1.257m； qsik ──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；

λi ──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；

li──第i层土层的厚度。 经过计算得到：Tuk=Σλiqsikuili=1166.5kN；

群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值： Tgk=（ulΣλiqsikli）/4= 4548.55kN

ul ──桩群外围周长，ul = 4×（4.5+0.4)=19.60m； 桩基抗拔承载力公式： Nk≤ Tgk/2+Ggp Nk≤ Tuk/2+Gp

其中 Nk - 桩基上拔力设计值，Nk=187.79kN；

Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =1800.75kN；

Gp - 基桩自重设计值，Gp =47.12kN；

Tgk/2+Ggp=4548.548/2+1800.75=4075.024kN > 187.787kN； Tuk/2+Gp=1166.505/2+47.124=630.376kN > 187.787kN； 桩抗拔满足要求。

八、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

As=πd2/4×0.65%=3.14×4002/4×0.65%=817mm2；

2、桩抗压钢筋计算

经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！

3、桩受拉钢筋计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。

N ≤ fyAs

式中：N──轴向拉力设计值，N=187787.46N；

fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=210.00N/mm2； As──纵向普通钢筋的全部截面积。 As=N/fy=187787.46/210.00=894.23mm2 建议配筋值：HPB235钢筋，12

10。实际配筋值942 mm2。

依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008)，

箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

N ≤ fyAs

式中：N──轴向拉力设计值，N=187787.46N；

fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=210.00N/mm2； As──纵向普通钢筋的全部截面积。 As=N/fy=187787.46/210.00=894.23mm2 建议配筋值：HPB235钢筋，12

10。实际配筋值942 mm2。

依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008)，

箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ihg8.html