1、第 1 页，共 8 页塔吊基础设计(单桩)计算书工程名称： 振华电子工业厂区 工程编制单位： 中国振华集团建筑工程公司 1.计算参数（1）基本参数工程建筑面积 29503.49 m2 ,总高度 64 m,主楼地上 14 层,裙楼 4 层，地下 主楼二层，裙楼一层 ；塔吊型号 QZT63A(5510)臂长 55.00m,初装高度 39.00m；塔身尺寸 1.63m,基坑开挖深度-1.50m；现场地面标高 0.00m,基础面标高-0.50m。（2）计算参数1）塔机基础受力情况（表 1）基础荷载P(kN) M(kN.m)Fk Fh M MZ503.00 35.00 1500.00 200.00比较桩
2、基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按工作状态计算（图 1）：Fk=503.001.2=603.60kN Fh=35.001.4=49.00kNMk=(1500.00+35.00.90)1.4=2144.10kN.mkF Mzk=基 础 顶 面 所 受 垂 直 力基 础 顶 面 所 受 水 平 力基 础 所 受 扭 矩基 础 顶 面 所 受 倾 覆 力 矩hh塔 吊 基 础 受 力 示 意 图第 2 页，共 8 页2）桩顶以下岩土力学资料（表 2）序号地层名称厚度L(m)桩侧阻力标准值qsia(kPa)桩侧岩层和桩端岩层岩样抗压强度 frs、 frp(kPa)qsia* i(kN
3、/m)抗拔摩阻力折减系数 i iqsia* i(kN/m)1 填土 13.00 0 0 0 02 砂质粘土 9.00 30.00 220.00 270.00 0.70 189.00桩长 22.00 q sia* i 270.00 iqsia* i 189.003）基础设计主要参数（图 2）基础桩采用 1 根 1600 钻（冲）)孔灌注桩，桩顶标高-1.40m，桩端不设扩大头，桩端入砂质粘土 9.00m；桩混凝土等级 C30，f C=14.30N/mm2 ,EC=3.00104N/mm2；f tk=2.01N/mm2，桩长22.00m；钢筋 HRB335,fy=300.00N/mm2 ,Es=2
4、.00105N/mm2；承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.00m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-0.50m；承台混凝土等级 C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2, 砼 =25kN/m3。Gk=abh 砼 1.2=4.504.501.00251.2=607.50kN2.单桩允许承载力特征值计算（1）单桩竖向承载力特征值1）按地基土物理力学指标与承载力参数计算按下列公式计算：Ra= RsaR raR paRsa=q sia iRra= pC2frshrRpa=C1frpAp式中 Rsa桩侧土总摩阻力特征值；第 3 页，共 8 页Rra桩侧
5、岩总摩阻力特征值；Rpa持力岩层总端阻力特征值； p桩嵌岩端截面周长；hr嵌岩深度，当岩面倾斜时以低点起计；Ap桩截面面积，对扩底桩取扩大头直径计算桩截面面积；frs、f rp分别为桩侧岩层和桩端岩层的岩样天然湿度单轴抗压强度；C1、C 2系数，根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定。Ap=d 2/4=3.142.56/4=2.01m2 C1=0.40 C2=0.05Rsa=uq sia i =dq sia i=3.141.60270.00=1356.48kNRra1=upC2frshr =0.803.141.600.05013.00=0kNRra2=upC2frshr =0.803.14
6、1.600.05220.009.00=397.90kNRpa=C1frpAp =0.800.40220.002.01=141.48kNRa= RsaR raR pa=1356.48+0+397.90+141.48=1895.86kN2）桩身截面强度计算按下式验算桩身截面强度： pcfQ式中 c工作条件系数，灌注桩取 0.70.8(水下灌注桩取较低值)，预制桩取0.80.9；fc桩身混凝土轴心抗压强度设计值；Ap桩身横截面面积；Q相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向设计值。 c=0.70 cfcAp=0.7014.3010002.01=20116.10kN（2）单桩水平承载力特征值计算灌注桩的水平
7、承载力特征值按下式计算： ntkmNgmotkHa AfWfR125.1式中：R Ha单桩水平承载力特征值；桩的水平变形系数，按规范式(10.2.19)确定； 5IEbco m塑性系数，圆形截面 m=2；ftk桩身混凝土抗拉强度标准值； m桩身最大弯矩系数，按表 10.2.23 取值，视上部结构、承台、地梁对桩第 4 页，共 8 页顶的约束程度及桩顶构造，分别按铰接或固接考虑；N1k桩顶扣除竖向活荷载作用的竖向力标准值； g桩身纵筋配筋率； N桩顶竖向力影响系数，竖向压力取 N=0.8，竖向拉力取 N=-1；An桩换算截面积，圆形截面为：W0桩身换算截面受拉边缘的截面抗弯模量，圆形截面取： 2
8、1230 odEdgcs式中 d桩身直径；d0扣除保护层的桩直径；Es钢筋的弹性模量；EC混凝土的弹性模量。 g=0.3+(2000-1600.00)/(2000-400)(0.65-0.3)=0.39%Wo=d/32d 22(E S/EC1) gd02=0.16(2.56+11.330.39%2.45)=0.42m3Io=Wod/2=0.421.60/2=0.34m4EI=0.85ECIo=0.853.001070.34=8543666.93查(DBJ15-31-2003)P.118:m=35.0010 3kN/m4 ， bo =0.9(d+1)=2.34m=(mb o/ECI)0.2=(3
9、5.0010002.34/8543666.93)0.2=0.39L=0.3922.00=8.684 ，满足长桩标准。按 L=4 查（DBJ15-31-2003）P.121: V m=0.768Nlk=(FkG k)/n=(603.60+607.50)/1=1211.10kN m=2 N=0.80An=d 2/41(E s/Ec-1)Pg=2.01(1+5.670.39%)=2.05m2RHa= mftkW0/Vm(1.25+22 g)(1+ NN1k/ mftkAn)=865.381.341.12=1291.10kN（3）单桩抗拔力特征值计算桩抗拔力的验算按下式计算： oisaipta Glq
10、9.0式中 G0桩自重，地下水位以下取有效重度计算；qsia桩侧土摩阻力特征值； p桩周长， p=d； i抗拔摩阻力折减系数。0.9G0=0.93.140.6422.0025=994.75kNRta=up iqsia i +0.9G0=5.02189.00+994.75=1944.29kN3.单桩桩顶作用力计算和承载力验算第 5 页，共 8 页（1）轴心竖向力作用下Qik=(FkG k)/n=(603.60+607.50)/1=1211.10kN轴心竖向力 Qik=1211.10kNR a=1895.86kN,满足要求。 （2）水平力作用下Hik=Fh /n=49.00/1=49.00kN单桩
11、水平力 Hik=49.00kNR Ha=1291.10kN,满足要求。4.抗倾覆验算（图 3）bi=4.50/2=2.25m倾覆力矩 M 倾 =MF hh=1500.00+35.000.90=1531.50kN.m抗倾覆力矩 M 抗 =（F kG k）b iR tabi=(503.00+506.25)1.60/2+1944.292.25=5182.05kN.mM 抗 /M 倾 =5182.05/1531.50=3.38抗倾覆验算 3.381.6,满足要求。5.灌注桩配筋计算承台下 2（d1）米深度范围土层类别(填土)按（DBJ15-31-2003）P.119 查： =59.00d 2(1.5d
12、20.5d) 1/5(10.8 N lk/ftk mAp)=151.041.361.12=229.93kNHik=49.00kN 桩身可不配抗弯钢筋，但应该按照规范规定配置构造钢筋 =g=0.39%第 6 页，共 8 页As=A P=0.388%2009600.00=7787mm2 ,采用 HRB335 钢筋,f y=300.00N/mm2,取 2622As=26379.9=9877mm2As (满足要求 )桩顶钢筋抗拔验算=1531.5010 61600(26-2)2379.9=209.96N/mm2桩顶钢筋抗拔验算 209.96N/mm2300.00N/mm 2,满足要求。6.承台受冲切、
13、受剪切承载力验算承台受冲切、受剪切承载力采用验算 ho的高度来判断，可按下式计算： 8clufFkilQ2.1nok式中 F 作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值；fc承台混凝土抗压强度设计值； c柱截面周长；F作用于柱底的竖向压力设计值；Q ki冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力(不计承台及其上覆土重)之和；Fk作用于柱底处的竖向压力标准值；n桩数；n0冲切破坏锥体范围内的桩数。F =F1.2 Q ik=Fk=503.00kN uc=40.2=0.800m，h o=1.00-0.07=0.93m2( F /fc)0.5u c/8=2(503000.016.70)0.5-(8008)=247mm承
14、台有效高度 247mmh 0=930mm,承台受冲切、受剪切承载力满足要求。7.承台配筋计算（1）基础弯矩计算第 7 页，共 8 页Ni=Fk=603.60kN，X i =0.80mM=N ixi=603.600.80=482.88kN.m（2）基础配筋计算（图 4）基础采用 HRB335 钢筋,f y=300.00N/mm2As1=M/0.9fyho=482.88106/(0.9300.00930)=1923mm2按照最小配筋率 =0.10%计算配筋As2=bh o=0.0014500930=4185mm2比较 As1和 As2，按 As2配筋,取 2322193mm (钢筋间距满足要求) As=23380.0=8740 mm2承台配筋面积 8740mm24185mm 2,满足要求。8.计算结果（1）基础桩1 根 1600 钻（冲） )孔灌注桩，桩端 不设扩大头,桩顶标高 -1.40m，桩长 22.00m，桩端入砂质粘土 9.00m；桩混凝土等级 C30,HRB335 钢筋，2620, 箍筋采用 10mm250mm。（2）承台长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.00m；桩中心与承台中心重合，承台面标高-0.50m；混凝土等级 C35,HRB335 钢筋 2322193mm 。第 8 页，共 8 页
