四桩承台塔吊基础1计算书.doc
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7塔吊（8楼）矩形板式桩基础1计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
MC120B-波坦
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
44
塔机独立状态的计算高度H（m）
44
塔身桁架结构
角钢
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1（kN）
797.9
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
857.9
水平荷载标准值Fvk（kN）
45
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
1752
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
797.9
水平荷载标准值Fvk'（kN）
119
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
2685
2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1（kN）
1.35Fk1＝1.35×797.9＝1077.165
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35Fqk＝1.35×60＝81
竖向荷载设计值F（kN）
1077.165+81＝1158.165
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×45＝60.75
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1752＝2365.2
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×797.9＝1077.165
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×119＝160.65
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×2685＝3624.75
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.35
承台长l（m）
5
承台宽b（m）
5
承台长向桩心距al（m）
3
承台宽向桩心距ab（m）
3
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
承台上部覆土的重度γ'（kN/m3）
19
承台混凝土保护层厚度δ（mm）
50
配置暗梁
否
承台底标高d1（m）
-10.8
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=5×5×（1.35×25+0×19）=843.75kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×843.75=1012.5kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（32+32）0.5=4.243m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（797.9+843.75）/4=410.413kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（797.9+843.75）/4+（2685+119×1.35）/4.243=1081.139kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（797.9+843.75）/4-（2685+119×1.35）/4.243=-260.314kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：
Qmax=（F+G）/n+（M+Fvh）/L
=（1077.165+1012.5）/4+（3624.75+160.65×1.35）/4.243=1427.897kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（1077.165+1012.5）/4-（3624.75+160.65×1.35）/4.243=-383.064kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩类型
灌注桩
桩直径d（mm）
1000
桩混凝土强度等级
C35
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25
桩混凝土保护层厚度б（mm）
70
桩底标高d2（m）
-20.7
桩有效长度lt（m）
9.9
桩配筋
桩身普通钢筋配筋
HRB40011Φ25
自定义桩身承载力设计值
否
桩身普通钢筋配筋
HRB40011Φ25
桩裂缝计算
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es（N/mm2）
200000
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0（kN）
100
普通钢筋相对粘结特性系数V
1
最大裂缝宽度ωlim（mm）
0.2
裂缝控制等级
三级
地基属性
地下水位至地表的距离hz（m）
8
自然地面标高d（m）
2.66
是否考虑承台效应
否
土名称
土层厚度li（m）
侧阻力特征值qsia（kPa）
端阻力特征值qpa（kPa）
抗拔系数
承载力特征值fak（kPa）
杂填土
1.9
22
0
0.6
-
淤泥
11.1
15
0
0.3
-
粗砂
3.1
60
0
0.6
-
粉质黏土
1.1
45
0
0.6
-
淤泥质土
1.5
20
0
0.4
-
强风化散体状花岗岩
1.5
90
3000
0.6
-
碎裂状强风化花岗岩
2
150
6000
0.6
-
中等风化花岗岩
2
200
10000
0.6
-
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×1=3.142m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×12/4=0.785m2
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap
=0.8×3.142×（2.64×60+1.1×45+1.5×20+1.5×90+2×150+1.16×200）+10000×0.785=10124.262kN
Qk=410.413kN≤Ra=10124.262kN
Qkmax=1081.139kN≤1.2Ra=1.2×10124.262=12149.114kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-260.314kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：
Qk'=260.314kN
桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算，
桩身的重力标准值：
Gp=lt（γz-10）Ap=9.9×（25-10）×0.785=116.573kN
Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×3.142×（0.6×2.64×60+0.6×1.1×45+0.4×1.5×20+0.6×1.5×90+0.6×2×150+0.6×1.16×200）+116.573=1466.05kN
Qk'=260.314kN≤Ra'=1466.05kN
满足要求！
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：
As=nπd2/4=11×3.142×252/4=5400mm2
（1）、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：
Q=Qmax=1427.897kN
ψcfcAp+0.9fy'As'=（0.75×16.7×0.785×106+0.9×（360×5399.612））×10-3=11581.599kN
Q=1427.897kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=11581.599kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：
Q'=-Qmin=383.064kN
fyAs=（360×5399.612）×10-3=1943.86kN
Q'=383.064kN≤fyAs=1943.86kN
满足要求！
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=（5399.612/（0.785×106））×100%=0.688%≥0.65%
满足要求！
5、裂缝控制计算
裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。
（1）、纵向受拉钢筋配筋率
有效受拉混凝土截面面积：
Ate=d2π/4=10002π/4=785398mm2
As/Ate=5399.612/785398=0.007<0.01
取ρte=0.01
（2）、纵向钢筋等效应力
σsk=（Qk'-Np0）/As=（260.314×103-100×103）/5399.612=29.69N/mm2
（3）、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/（ρteσsk）=1.1-0.65×2.2/（0.01×29.69）=-3.716
取ψ=0.2
（4）、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=（11×252+15×10.72）/（11×1×25）=31.245mm
（5）、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk（1.9c+0.08dep/ρte）/Es=2.7×0.2×29.69×（1.9×70+0.08×31.245/0.01）/200000=0.031mm≤ωlim=0.2mm
满足要求！
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ25@200
承台底部短向配筋
HRB400Φ25@200
承台顶部长向配筋
HRB400Φ25@200
承台顶部短向配筋
HRB400Φ25@200
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1350-50-25/2=1288mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（1427.897+（-383.064））×4.243/2=2216.424kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=2216.424×3/4.243=1567.249kN·m
Y方向：
My=Mal/L=2216.424×3/4.243=1567.249kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=1077.165/4+3624.75/4.243=1123.653kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1288）1/4=0.888
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（3-1.6-1）/2=0.2m
a1l=（al-B-d）/2=（3-1.6-1）/2=0.2m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=200/1288=0.155，取λb=0.25；
λl'=a1l/h0=200/1288=0.155，取λl=0.25；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.25+1）=1.4
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.25+1）=1.4
βhsαbftbh0=0.888×1.4×1.57×103×5×1.288=12566.29kN
βhsαlftlh0=0.888×1.4×1.57×103×5×1.288=12566.29kN
V=1123.653kN≤min（βhsαbftbh
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