6#塔吊单桩基础的计算书

6#塔吊单桩基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。

一. 参数信息

本计算书参考塔吊说明书荷载参数进行验算。 塔吊型号:TC6513-6

塔机非工作状态:Fv=475.3kN,Fh=93.5kN 非工作状态倾覆力矩:M=2562.3kN.m 塔身宽度:B=1.8m 桩钢筋级别:HRB400E 桩入土深度: 32m 承台混凝土等级:C35 承台厚度:Hc=1.35m 承台顶面标高:-5.100m

二. 荷载计算 1. 塔机基础竖向荷载

1) 塔机工作状态竖向荷载标准值 Fk=541.6kN

2) 塔机非工作状态竖向荷载标准值 Fk=475.3kN

3) 基础以及覆土自重标准值 Gk=6×6×1.35×25=1215kN

塔机工作状态:Fv=541.6kN,Fh=23.8kN 工作状态倾覆力矩:M=1936.0kN.m 塔吊计算高度:H=114m 桩身混凝土等级:C35 桩直径: d=1.00m 保护层厚度:70mm 矩形承台边长:6m 承台顶面埋深:D=0.00m 地下水位标高:-6.5m

PKPM软件出品 安全设施计算软件(_2019.9.30)

2. 塔机基础水平荷载

1) 工作状态下塔机基础水平荷载标准值 Fvk = 23.80kN

2) 非工作状态下塔机基础水平荷载标准值 Fvk = 93.50kN

3. 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 = 1936.00kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk = 2562.30kN.m

三. 承台计算

承台尺寸:6000mm×6000mm×1350mm

单桩承台的承台弯矩两个方向都为0(kN.m)，所以承台只需采用构造配筋，不需要进行抗剪和其它的验算！

四. 桩身最大弯矩计算

计算简图：

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1. 按照m法计算桩身最大弯矩：

计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)，并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。 (1) 计算桩的水平变形系数α(m-1):

其中 m──地基土水平抗力系数； b0──桩的计算宽度，b0=1.80m。

E──抗弯弹性模量，E=0.67Ec=21105.00N/mm2； I──截面惯性矩，I=0.05m4； 经计算得到桩的水平变形系数: α=0.43m-1 (2) 计算 Dv:

Dv=93.50/(0.43×2562.30)=0.09 (3) 由 Dv查表得：Km=1.02 (4) 计算 Mmax:

经计算得到桩的最大弯矩值:

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Mmax=2562.30×1.02=2618.10kN.m。

由 Dv查表得：最大弯矩深度 z=0.36/0.43=0.84m。

五.桩配筋计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第E.0.4条。

沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其截面受压承载力计算： 偏心受压构件应符合下例规定：

式中 As──全部纵向钢筋的截面面积； r──圆形截面的半径，取 r=0.50m；

rs──纵向钢筋重心所在圆周的半径，取 rs=0.43m；

e0──轴向压力对截面重心的偏心矩: e0=Mmax/F=0.00/429=0.00m；

ea──附加偏心矩，应取20mm和偏心放学截面最大尺寸的1/30两者中的较大者，ea=33.33mm；

α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值，取 α=1.00；

αt──纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当α>0.625时，取 αt=0：

由上两式计算结果：只需构造配筋！

六.桩竖向承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条 轴心竖向力作用下，Qk=1228.00kN 桩基竖向承载力必须满足以下两式：

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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； qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值； u──桩身的周长，u=3.14m； Ap──桩端面积,取Ap=0.79m2； 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) 1 2 3 4 5 6 7

3.5 4.5 3 14 3.8 1.7 4

侧阻力特征值(kPa)

10 0 25 8 40 20 80

端阻力特征值(kPa)

90 50 120 80 180 150 3000

土名称 填土 淤泥质黏土 粉质黏土 有机质黏土 卵石 含角砾粉质黏土 微风化灰岩

由于桩的入土深度为32m,所以桩端是在第7层土层。 最大压力验算:

Ra=3.14×(3.5×10+4.5×0+3×25+14×8+3.8×40+1.7×20+1.5×80)+3000×0.79=4014.96kN 由于：Ra = 4014.96 > Qk = 1228.00,所以满足要求!