塔吊三桩基础的计算书

安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品塔吊三桩基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。一.参数信息塔吊型号:QT80E塔机自重标准值:Fk1=440.02kN起重荷载标准值:Fqk=80.00kN塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-200.0kN.m塔吊计算高度:H=70m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C25承台混凝土等级:C40保护层厚度:H=50mm承台边长:5.5m承台厚度:Hc=1.4m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0.0m桩直径:d=0.5m桩间距:a=4.0m桩钢筋级别:HRB400桩入土深度:10m桩型与工艺:预制桩桩空心直径:0.3m计算简图如下：二.荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=440.02kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=5.5×5.5×1.732/4×1.40×25=458.43875kN3)起重荷载标准值安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品Fqk=80kN2.风荷载计算1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)Wk=0.8×1.59×1.95×1.39×0.2=0.69kN/m2qsk=1×0.69×0.35×1.6=0.39kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.39×70.00=27.03kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×27.03×70.00=946.06kN.m2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)Wk=0.8×1.62×1.95×1.39×0.35=1.23kN/m2qsk=1×1.23×0.35×1.6=0.69kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.69×70.00=48.20kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×48.20×70.00=1686.85kN.m3.塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-200+0.9×(800+946.06)=1371.46kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-200+1686.85=1486.85kN.m三.桩竖向力计算图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算1.桩顶竖向力的计算依据《建筑桩基技术规范》GJ94-2008的第5.1.1条安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品其中Fk──作用于承台顶面的竖向力；Gk──桩基承台和承台上土自重标准值；Mxk,Myk──荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y轴的力矩；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得:桩顶竖向力最大压力设计值：非工作状态下：Mxk=Mk+Fvk×h=1486.85+48.20×1.40=1554.32kN.mNk=(Fk+Gk)/n=(440.02+458.44)/3=299.49kNNkmax=(440.02+458.44)/3+(1554.32×4×1.732/3)/[(4×1.732/3)2+2×(4×1.732/6)2]=748.19kNNkmin=(440.02+458.44)/3-(1554.32×4×1.732/3)/[(4×1.732/3)2+2×(4×1.732/6)2]=-149.22kN工作状态下：Mxk=Mk+Fvk×h=1371.46+27.03×1.40=1409.30kN.mNk=(Fk+Gk)/n=(440.02+458.44+80)/3=326.15kNNkmax=(440.02+458.44+80)/3+(1409.30×4×1.732/3)/[(4×1.732/3)2+2×(4×1.732/6)2]=732.99kNNkmin=(440.02+458.44+80-0)/3-(1409.30×4×1.732/3)/[(4×1.732/3)2+2×(4×1.732/6)2]=-80.69kN2.承台弯矩的计算依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品其中M──通过承台形心至各边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值(kN.m)；Nmax──不计承台及其上土重，三桩中最大基桩竖向力设计值(kN)；sa──桩中心矩；c──塔身宽度。经过计算得到弯矩设计值：最大正弯矩：M=(748.19-152.81)×(4.00-1.732×1.60/4)/3=656.35kN.m最大负弯矩：M=(-149.22-152.81)×(4.00-1.732×1.60/4)/3=-332.96kN.m3.配筋计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条式中α1──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,期间按线性内插法确定；fc──混凝土抗压强度设计值；h0──承台的计算高度。fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算:αs=656.35×106/(1.000×19.100×1588×13502)=0.0119ξ=1-(1-2×0.0119)0.5=0.0119γs=1-0.0119/2=0.9940As=656.35×106/(0.9940×1350.0×360.0)=1358.6mm2顶部配筋计算:αs=332.96×106/(1.000×19.100×1588×13502)=0.0060ξ=1-(1-2×0.0060)0.5=0.0060γs=1-0.0060/2=0.9940As=332.96×106/(0.9970×1350.0×360.0)=687.2mm2安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品四.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算五.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.35×748.19=1010.06kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.85fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.9N/mm2；Aps──桩身截面面积，Aps=196349.69mm2。桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条受拉承载力计算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-201.45kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=559.581mm2。由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为393mm2综上所述，全部纵向钢筋面积393mm2六.桩配筋计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=326.15kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=748.19kN桩基竖向承载力必须满足以下两式：单桩竖向承载力特征值按下式计算：其中Ra──单桩竖向承载力特征值；qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；安全设施计算软件(2012)PKPM软件出品qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；u──桩身的周长，u=1.57m；Ap──桩端面积,取Ap=0.20m2；li──第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称113704000粘性土由于桩的入土深度为10m,所以桩端是在第1层土层。最大压力验算:Ra=1.57×(10×70)+4000×0.20=1884.96kN由于:Ra=1884.96Qk=326.15,所以满足要求!由于:1.2Ra=2261.95Qkmax=748.19,所以满足要求!七.桩的抗拔承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5条偏心竖向力作用下，Qkmin=-149.22kN桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：式中Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；λi──抗拔系数；Ra=1.57×(0.750×10×70)=845.089kNGp=0.196×(10×25-0.5×10)=48.106kN由于:845.09+48.11=149.22满足要求!塔吊计算满足要求！