塔吊基础设计Word下载.docx

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1600.00

340.00

非工作状态

850.00

70.00

1800.00

比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算如图

Fk=850.00kN,Fh=70.00kN

M=1800.00+70.00×

1.40=1898.00kN.m

Fk，=850.00×

1.35=1147.50kN,Fh，=70.00×

1.35=94.50kN

Mk=（1800.00+70.00×

1.40）×

1.35=2562.30kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料

序号

地层名称

厚度L

（m）

极限侧阻力标

准值qsik（kPa）

极限端阻力标准值qpk（kPa）

qsik

i

（kN/m）

抗拔系数λi

λiqsik

1

砂质粘土

3.00

35.00

1.00

105.00

0.70

73.50

i=3.14×

0.40×

1145.00=1438.12kN

Qpk=qpk（Aj+λpApl）=4500.00×

（0.09+0.40×

0.03）=459.00kN，Quk=Qsk＋Qpk=1438.12+459.00=1897.12kN

Ra=1/KQuk=1/2×

1897.12=948.56kN

（2）桩基竖向承载力计算

1）轴心竖向力作用下

Nk=446.88kN＜Ra=948.56kN,竖向承载力满足要求。

2）偏心竖向力作用下

Nkmax=1005.12kN＜Ra=1.2×

948.56=1138.27kN,竖向承载力满足要求。

4.桩基水平承载力验算

（1）单桩水平承载力特征值计算

I=π（d4-d14）/64=3.14×

（0.404-0.204）/64=0.0012m4

EI=EcI=3.80×

107×

0.0012=45600kN.m2

查表得:

m=6.00×

103kN/m4,Xoa=0.010m

bo=0.9（1.5d+0.5）=0.99m=990mm

α=（mbo/ECI）0.2=（6.00×

1000×

0.99/45600）0.2=0.67

αL=0.67×

13.00=8.71＞4,按αL=4,查表得:

υx=2.441

RHa=0.75×

（α3EI/υx）χoa=0.75×

（0.673×

45600/2.441）×

0.01=42.14kN

（2）桩基水平承载力计算

Hik=17.50kN＜Rha=42.14kN,水平承载力满足要求。

5.抗拔桩基承载力验算

（1）抗拔极限承载力标准值计算

Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1/4×

（1.20×

2+0.40）×

4×

801.50=2244.20kN

Tuk=ΣλiqsikuiLi=801.50×

3.14×

0.40=1006.68kN

（2）抗拔承载力计算

Ggp=Ggp1＋Ggp2=5.00×

5.00×

1.00×

18.80/4＋5.00×

11.90×

（18.80-10）/4=772.00kN

Gp=Gp1＋Gp2=0.09×

1.10×

25＋0.09×

（25-10）=18.54kN

Tgk/2+Ggp=2244.20/2+772.00=1894.10kN＞Nkmin=111.37kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。

Tuk/2+Gp=1006.68/2+18.54=521.88kN＞Nkmin=111.37kN,基桩呈非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。

6.抗倾覆验算

a1=5.00/2=2.50m,bi=5.00/2+1.20=3.70m

倾覆力矩M倾=M＋Fhh=1800+70.00×

（2.000.50）=1905.00kN.m

抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）ai＋2（Tuk/2+Gp）bi

=（850.00+937.50）×

2.50+2×

（1006.68/2+18.54）×

3.70=8330.66kN.m

M抗/M倾=8330.66/1905.00=4.37

抗倾覆验算4.37＞1.6,满足要求。

7.桩身承载力验算

（1）正截面受压承载力计算

按照Mx作用在对角线进行计算，Mx=Mk=2562.30kN.m，yi=1.20×

20.5=1.70m

Nk=（Fk‘＋1.2Gk）/n±

Mxyi/Σyi2=（1147.50+1.2×

937.50）/4±

（2562.30×

1.70）/（2×

1.702）

=568.13±

753.62

Nkmax=1321.75kN，Nkmin=-185.50kN

Ψc=0.85,ΨcfcAj=0.85×

35.90×

0.09=2746.35kN

正截面受压承载力=2746.35kN＞Nkmax=1321.75kN,满足要求。

（2）预制桩插筋受拉承载力验算

插筋采用HRB335，fy=300.00N/mm2，取620，As=6×

314=1884mm2

fyAs=300×

1884=565200N=565.20kN

fyAs=565.20kN＞Nkmin=185.50kN,正截面受拉承载力满足要求。

M倾/（4x1As）=1905.00×

1000/（4×

1.20×

1884）=210.66N/mm2

M倾/（4x1As）=210.66N/mm2＜300.00N/mm2,满足要求。

（3）承台受冲切承载力验算

1）塔身边冲切承载力计算

Fι=F－1.2ΣQik=Fk，=1147.50kN，ho=1.50-0.10=1.40m=1400mm

βhp=1.0+[（2000-1500）/（2000-800）]×

（0.9-1.0）=0.96

а0=1.20-0.40/2-1.70/2=0.15m,λ=а0/ho=0.15/1.40=0.11,λ＜0.25,λ=0.25

β0=0.84/（λ+0.2）=0.84/（0.25+0.2）=1.87

um=4×

（1.70+1.40）=12.40m

βhpβ0umftho=0.96×

1.87×

12.40×

1.57×

1.40=48928.54kN

承台受冲切承载力=48928.54kN＞Fι=1147.50kN,满足要求。

2）角桩向上冲切力承载力计算

N1=Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1147.50/4+2562.30×

1.70/（2×

1.702）=1040.49kN

λ1x=λ1y=а0/ho=0.15/1.40=0.11,λ＜0.25,λ=0.25,c1=c2=1.30+0.20=1.50m

V=2Nk，=2×

1040.49=2080.99kN

β1x=β1y=0.56/（λ1x+0.2）=0.56/（0.25+0.2）=1.24

[β1x（c2+а1y/2）+β1y（c1+а1x/2）]βhpftho

=1.24×

（1.50+0.15/2）×

2×

0.96×

1.40=8241.97kN

角桩向上冲切承载力=8242.0kN＞V=2080.99kN,满足要求。

3）承台受剪切承载力验算

Nk，=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1147.50/4+2562.30×

1040.49=2080.98kN

βhs=（800/ho）1/4=（800/1400）0.25=0.87,λ=а0/ho=0.15/1.40=0.11,λ＜0.25,λ=0.25

α=1.75/（λ+1）=1.75/（0.25+1）=1.40,b0=5.00m=5000mm

βhsαftb0ho=0.87×

1.40×

1.40=13385.82kN

承台受剪切承载力=13385.82kN＞V=2080.98kN,满足要求。

（4）承台抗弯验算

1）承台弯矩计算

Ni=Fk，/n+Mxyi/Σyi2=1147.50/4+2562.30×

1.702）=1040.49kN,Xi=1.20m

M=ΣNiXi=2×

1040.49×

1.20=2497.18kN.m

2）承台配筋计算

承台采用HRB335，fy=300.00N/mm2

As=M/0.9fyho=2497.18×

106/（0.9×

300×

1400）=6606mm2

取2525@197mm（钢筋间距满足要求）,As=25×

491=12275mm2

承台配筋面积12275mm2＞7000mm2,满足要求。

8.计算结果

（1）基础桩

4根φ400预应力管桩,桩顶标高-1.90m,桩长13.00m；

桩混凝土等级C80,壁厚100mm,桩顶插筋620。

（2）承台

长（a）=5.00m，宽（b）=5.00m，高（h）=1.50m，桩中心与承台中心1.20m，承台面标高-0.50m；

混凝土等级C35，承台底钢筋采用双向2525@197mm。

（3）基础大样图

塔吊基础平面图

塔吊基础剖面图