塔吊四樁承臺(tái)基礎(chǔ)的計(jì)算書(全)

塔吊四樁承臺(tái)基礎(chǔ)的計(jì)算書計(jì)算書1#塔吊四樁承臺(tái)基礎(chǔ)的計(jì)算書依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)。一、參數(shù)信息本計(jì)算書參考塔吊說明書荷載參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。塔吊型號(hào):TC6012A-6A塔機(jī)工作狀態(tài):Fv=556kN,Fh=19.2kN塔機(jī)非工作狀態(tài):Fv=496kN,Fh=75.3kN工作狀態(tài)傾覆力矩:M=1292kN.m非工作狀態(tài)傾覆力矩:M=1762kN.m塔吊計(jì)算高度:H=105m塔身寬度:B=1.6m樁身混凝土等級(jí):C30承臺(tái)混凝土等級(jí):C35保護(hù)層厚度:H=50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng):H=5.0m承臺(tái)厚度:Hc=1.4m承臺(tái)箍筋間距:S=495mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別:HRB400承臺(tái)頂面埋深:D=0.0m樁直徑:d=0.8m樁間距:a=3.8m樁鋼筋級(jí)別:HRB400樁入土深度:16m樁型與工藝:干作業(yè)鉆孔灌注樁(d<0.8m)計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：二、荷載計(jì)算1、塔機(jī)基礎(chǔ)豎向荷載（1)塔機(jī)工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk=556kN（2)塔機(jī)非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk=496kN（3)基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk=5×5×1.40×25=875kN2、塔機(jī)基礎(chǔ)水平荷載（1)工作狀態(tài)下塔機(jī)基礎(chǔ)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=19.20kN（2)非工作狀態(tài)下塔機(jī)基礎(chǔ)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=75.30kN3、塔機(jī)的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=1292.00kN.m非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=1762.00kN.m三、樁豎向力計(jì)算非工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+Gk)/n=(496+875.00)/4=342.75kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(496+875)/4+Abs(1762.00+75.30×1.40)/5.37=690.29kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(496+875-0)/4-Abs(1762.00+75.30×1.40)/5.37=-4.79kN工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(556+875.00)/4=357.75kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(556+875)/4+Abs(1292.00+19.20×1.40)/5.37=603.21kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(556+875-0)/4-Abs(1292.00+19.20×1.40)/5.37=112.29kN四、承臺(tái)受彎計(jì)算1、荷載計(jì)算不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設(shè)計(jì)值：工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(556)/4+1.35×(1292.00+19.20×1.40)/5.37=519.01kN最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(556)/4-1.35×(1292.00+19.20×1.40)/5.37=-143.71kN非工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×496/4+1.35×(1762.00+75.30×1.40)/5.37=636.58kN最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×496/4-1.35×(1762.00+75.30×1.40)/5.37=-301.78kN2、彎矩的計(jì)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》第6.4.2條其中Mx,My1──計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)；Ni──不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向反力設(shè)計(jì)值(kN)。由于非工作狀態(tài)下，承臺(tái)正彎矩最大：Mx=My=2×636.58×1.10=1400.48kN.m承臺(tái)最大負(fù)彎矩:Mx=My=2×-301.78×1.10=-663.92kN.m3、配筋計(jì)算根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010第6.2.10條式中α1──系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時(shí)，α1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，α1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定；fc──混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h0──承臺(tái)的計(jì)算高度；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2。底部配筋計(jì)算:αs=1400.48×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.009203η=1-(1-2×0.009203)0.5=0.009246γs=1-0.009246/2=0.995377As=1400.48×106/(0.995377×1350.0×360.0)=2895.0mm2承臺(tái)底部實(shí)際選用鋼筋為：鋼筋直徑22.0mm，鋼筋間距為100mm,承臺(tái)底部選擇鋼筋配筋面積為As0=3.14×222/4×Int(5000/100)=19007mm2選擇鋼筋配筋面積大于計(jì)算需要配筋面積，滿足要求!推薦參考配筋方案為：鋼筋直徑為22mm，鋼筋間距為200mm，配筋面積為9503mm2頂部配筋計(jì)算:αs=663.92×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.004363ξ=1-(1-2×0.004363)0.5=0.004372γs=1-0.004372/2=0.997814As=663.92×106/(0.997814×1350.0×360.0)=1369.1mm2承臺(tái)頂部實(shí)際選用鋼筋為：鋼筋直徑22mm，鋼筋間距為100mm,承臺(tái)頂部實(shí)際配筋面積為As0=3.14×222/4×Int(5000/100)=19007mm2實(shí)際配筋面積大于計(jì)算需要配筋面積，滿足要求!五、承臺(tái)剪切計(jì)算最大剪力設(shè)計(jì)值：Vmax=636.58kN依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)的第6.3.4條。我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式：式中λ──計(jì)算截面的剪跨比,λ=1.500ft──混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.570N/mm2；b──承臺(tái)的計(jì)算寬度，b=5000mm；h0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=1350mm；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2；S──箍筋的間距，S=495mm。經(jīng)過計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六、承臺(tái)受沖切驗(yàn)算角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱的沖切破壞錐體以內(nèi)，且承臺(tái)高度符合構(gòu)造要求，故可不進(jìn)行承臺(tái)角樁沖切承載力驗(yàn)算七、樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)的第5.8.2條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=1.35×690.29=931.90kN樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式：其中Ψc──基樁成樁工藝系數(shù)，取0.90fc──混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=14.3N/mm2；Aps──樁身截面面積，Aps=502655mm2。樁身受拉計(jì)算，依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008第5.8.7條受拉承載力計(jì)算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-6.47kN經(jīng)過計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積As=17.975mm2。由于樁的最小配筋率為0.20%，計(jì)算得最小配筋面積為1005mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積1005mm2實(shí)際選用鋼筋為：鋼筋直徑14mm，鋼筋根數(shù)為10樁實(shí)際配筋面積為As0=3.14×142/4×10=1539mm2實(shí)際配筋面積大于計(jì)算需要配筋面積，滿足要求!八、樁豎向承載力驗(yàn)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4條軸心豎向力作用下，Qk=357.75kN；偏心豎向力作用下，Qkmax=690.29kN樁基豎向承載力必須滿足以下兩式：?jiǎn)螛敦Q向承載力特征值按下式計(jì)算：其中Ra──單樁豎向承載力特征值；qsik──第i層巖石的樁側(cè)阻力特征值；按下表取值；qpa──樁端端阻力特征值，按下表取值；u──樁身的周長(zhǎng)，u=2.51m；Ap──樁端面積,取Ap=0.50m2；li──第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值表如下:序號(hào)土層厚度(m)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)土名稱14.961201600風(fēng)化巖261201600中風(fēng)化巖34.52404000中風(fēng)化巖42.900碎石由于樁的入土深度為16m,所以樁端是在第4層土層。最大壓力驗(yàn)算:Ra=2.51×(4.96×60+6×60+4.5×120+0.540000000000001×0)+0×0.50=3009.90kN由于:Ra=3009.90>Qk=357.75,最大壓力驗(yàn)算滿足要求!由于:1.2Ra=3611.88>Qkmax=690.29,最大壓力驗(yàn)算滿足要求!九、樁的抗拔承載力驗(yàn)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5條偏心豎向力作用下，Qkmin=-4.79kN樁基豎向承載力抗拔必須滿足以下兩式：式中Gp──樁身的重力標(biāo)準(zhǔn)值，水下部分按浮重度計(jì)；λi──抗拔系數(shù)；Ra=2.51×(0.700×4.96×60+0.700×6×60+0.700×4.5×120+0.700×0.540000000000001×0)=2153.073kNGp=0.50×16×25=201.062kN由于:2153.07+201.06>=4.79，抗拔承載力滿足要求!塔吊計(jì)算滿足要求！2#塔吊四樁承臺(tái)基礎(chǔ)的計(jì)算書依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)。一、參數(shù)信息本計(jì)算書參考塔吊說明書荷載參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。塔吊型號(hào):TC6012A-6A塔機(jī)工作狀態(tài):Fv=556kN,Fh=19.2kN塔機(jī)非工作狀態(tài):Fv=496kN,Fh=75.3kN工作狀態(tài)傾覆力矩:M=1292kN.m非工作狀態(tài)傾覆力矩:M=1762kN.m塔吊計(jì)算高度:H=114m塔身寬度:B=1.6m樁身混凝土等級(jí):C30承臺(tái)混凝土等級(jí):C35保護(hù)層厚度:H=50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng):H=5.0m承臺(tái)厚度:Hc=1.4m承臺(tái)箍筋間距:S=495mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別:HRB400承臺(tái)頂面埋深:D=0.0m樁直徑:d=0.8m樁間距:a=3.8m樁鋼筋級(jí)別:HRB400樁入土深度:16m樁型與工藝:干作業(yè)鉆孔灌注樁(d<0.8m)計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：二、荷載計(jì)算1、塔機(jī)基礎(chǔ)豎向荷載（1)塔機(jī)工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk=556kN（2)塔機(jī)非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk=496kN（3)基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk=5×5×1.40×25=875kN2、塔機(jī)基礎(chǔ)水平荷載（1)工作狀態(tài)下塔機(jī)基礎(chǔ)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=19.20kN（2)非工作狀態(tài)下塔機(jī)基礎(chǔ)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=75.30kN3、塔機(jī)的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=1292.00kN.m非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=1762.00kN.m三、樁豎向力計(jì)算非工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+Gk)/n=(496+875.00)/4=342.75kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(496+875)/4+Abs(1762.00+75.30×1.40)/5.37=690.29kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(496+875-0)/4-Abs(1762.00+75.30×1.40)/5.37=-4.79kN工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(556+875.00)/4=357.75kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(556+875)/4+Abs(1292.00+19.20×1.40)/5.37=603.21kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(556+875-0)/4-Abs(1292.00+19.20×1.40)/5.37=112.29kN四、承臺(tái)受彎計(jì)算1、荷載計(jì)算不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設(shè)計(jì)值：工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(556)/4+1.35×(1292.00+19.20×1.40)/5.37=519.01kN最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(556)/4-1.35×(1292.00+19.20×1.40)/5.37=-143.71kN非工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×496/4+1.35×(1762.00+75.30×1.40)/5.37=636.58kN最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×496/4-1.35×(1762.00+75.30×1.40)/5.37=-301.78kN2、彎矩的計(jì)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》第6.4.2條其中Mx,My1──計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)；Ni──不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向反力設(shè)計(jì)值(kN)。由于非工作狀態(tài)下，承臺(tái)正彎矩最大：Mx=My=2×636.58×1.10=1400.48kN.m承臺(tái)最大負(fù)彎矩:Mx=My=2×-301.78×1.10=-663.92kN.m3、配筋計(jì)算根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010第6.2.10條式中α1──系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時(shí)，α1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，α1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定；fc──混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h0──承臺(tái)的計(jì)算高度；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2。底部配筋計(jì)算:αs=1400.48×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.009203η=1-(1-2×0.009203)0.5=0.009246γs=1-0.009246/2=0.995377As=1400.48×106/(0.995377×1350.0×360.0)=2895.0mm2承臺(tái)底部實(shí)際選用鋼筋為：鋼筋直徑22.0mm，鋼筋間距為100mm,承臺(tái)底部選擇鋼筋配筋面積為As0=3.14×222/4×Int(5000/100)=19007mm2選擇鋼筋配筋面積大于計(jì)算需要配筋面積，滿足要求!推薦參考配筋方案為：鋼筋直徑為22mm，鋼筋間距為200mm，配筋面積為9503mm2頂部配筋計(jì)算:αs=663.92×106/(1.000×16.700×5000.000×13502)=0.004363ξ=1-(1-2×0.004363)0.5=0.004372γs=1-0.004372/2=0.997814As=663.92×106/(0.997814×1350.0×360.0)=1369.1mm2承臺(tái)頂部實(shí)際選用鋼筋為：鋼筋直徑22mm，鋼筋間距為100mm,承臺(tái)頂部實(shí)際配筋面積為As0=3.14×222/4×Int(5000/100)=19007mm2實(shí)際配筋面積大于計(jì)算需要配筋面積，滿足要求!五、承臺(tái)剪切計(jì)算最大剪力設(shè)計(jì)值：Vmax=636.58kN依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)的第6.3.4條。我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式：式中λ──計(jì)算截面的剪跨比,λ=1.500ft──混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.570N/mm2；b──承臺(tái)的計(jì)算寬度，b=5000mm；h0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=1350mm；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360N/mm2；S──箍筋的間距，S=495mm。經(jīng)過計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六、承臺(tái)受沖切驗(yàn)算角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱的沖切破壞錐體以內(nèi)，且承臺(tái)高度符合構(gòu)造要求，故可不進(jìn)行承臺(tái)角樁沖切承載力驗(yàn)算七、樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)的第5.8.2條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=1.35×690.29=931.90kN樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式：其中Ψc──基樁成樁工藝系數(shù)，取0.90fc──混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=14.3N/mm2；Aps──樁身截面面積，Aps=502655mm2。樁身受拉計(jì)算，依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008第5.8.7條受拉承載力計(jì)算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-6.47kN經(jīng)過計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積As=17.975mm2。由于樁的最小配筋率為0.20%，計(jì)算得最小配筋面積為1005mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積1005mm2實(shí)際