格构式基础平面内稳定满足要求。
3、格构柱基础整体稳定性验算
L0x2=lo=6.00m；
λx2=L0x2/ix2=6.00×102/127.05=4.72；
An2=170.24cm2；
Ady2=2×5.42=10.84cm2；
λ0x2=（λx22+40×An2/Ady2）0.5=（4.722+40×170.24/10.84）0.5=25.50；
查表：
φx=0.95；
NEX'=π2EAn2/1.1λ0x22
NEX=48371.81N；
1.2N/（φxA）+1.4βmxMx/（Wlx（1-1.2φxN/NEX））≤f
1.2N/（φxA）+1.4βmxMx/（Wlx（1-1.2φxN/NEX））=31.50N/mm2≤f=300N/mm2；
格构式基础整体稳定性满足要求。
4、刚度验算
λmax=λ0x2=25.50<[λ]=150满足；
单肢计算长度：
l02=a2=200.00cm；
单肢回转半径：
ix1=22.73cm；
单肢长细比：
λ1=l02/ix1=200/22.73=8.8<0.7λmax=0.7×25.5=17.85
因截面无削弱，不必验算截面强度。
刚度满足要求。
六、桩竖向极限承载力验算
单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算：
Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp
u──桩身的周长，u=3.142m；
Ap──桩端面积,Ap=0.785m2；
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）土名称
16.0056.001350.00粘性土
210.0050.001700.00粉土或砂土
由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
Quk=3.142×536+1700×0.785=3019.071kN；
单桩竖向承载力特征值：
R=Ra=Quk/2=3019.071/2=1509.535kN；
Nk=346.537kN≤1.2R=1.2×1509.535=1811.442kN；
桩基竖向承载力满足要求！
七、抗拔桩基承载力验算
群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
Tuk=Σλiqsikuili=1210.141kN；
其中：
Tuk－桩基抗拔极限承载力标准值；
ui－破坏表面周长，取u=πd=3.14m；
qsik－桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；
λi－抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；
li－第i层土层的厚度。
群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
Tgk=（ulΣλiqsikli）/4=1540.8kN；
ul－桩群外围周长，ul=4×（3+1）=16m；
经过计算得到：
TUk=Σλiqsikuili＝1210.14kN；
桩基抗拔承载力公式：
Nk≤Tgk/2+Ggp
Nk≤Tuk/2+Gp
其中Nk-桩基上抗拔力设计值，Nk=96.54kN；
Ggp-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp=800.00kN；
Gp-基桩自重设计值，Gp=196.35kN；
Tgk/2+Ggp=1540.8/2+800=1570.4kN>96.537kN；
Tuk/2+Gp=1210.141/2+196.35=801.42kN>96.537kN；
桩抗拔满足要求。
八、桩配筋计算
1、桩构造配筋计算
按照构造要求配筋。
As=πd2/4×0.65%=3.14×10002/4×0.65%=5105mm2
2、桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！
3、桩受拉钢筋计算
经过计算得到桩抗拔满足要求，只需构造配筋！
建议配筋值：
HRB335钢筋，1720。
实际配筋值5341.4mm2。
依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-2008），
箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
工作状态下荷载计算
一、塔吊受力计算
1、塔吊竖向力计算
作用在基础上的垂直力：
N=Gt+Q=500.00+60.00=560.00kN；
2、塔吊倾覆力矩
总的最大弯矩值Mkmax=939.90kN·m；
3、塔吊水平力计算
挡风系数计算：
φ=（3B+2b+（4B2+b2）1/2c/Bb）
挡风系数Φ=0.89；
水平力：
Vk=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.50×70.00×0.89+30.00=72.23kN
4、每根格构柱的受力计算
作用于承台顶面的作用力：
Fk=560.00kN；
Mkmax=939.90kN·m；
Vk=72.23kN；
图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。
（1）、桩顶竖向力的计算
Nik=（F+G）/n±Myyi/Σyj2；
式中：
n－单桩个数，n=4；
F－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；
G－桩基承台的自重标准值；
My－承台底面的弯矩标准值；
yj－单桩相对承台中心轴的Y方向距离；
Nik－单桩桩顶竖向力标准值；
经计算得到单桩桩顶竖向力标准值
最大压力：
Nkmax=Fk/4+（Mkmax×a×2-0.5）/（2×（a×2-0.5）2）=560.00/4+（939.90×3.00×2-0.5）/（2×（3.00×2-0.5）2）=361.54kN；
最小压力：
Nkmin=Fk/4-（Mkmax×a×2-0.5）/（2×（a×2-0.5）2）=560.00/4-（939.90×3.00×2-0.5）/（2×（3.00×2-0.5）2）=-81.54kN；
需要验算桩基础抗拔力。
（2）、桩顶剪力的计算
V0=1.2V/4=1.2×72.23/4=21.67kN；
二、塔吊与承台连接的螺栓验算
1、螺栓抗剪验算
每个螺栓所受剪力：
Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×20.002×250/4=78.54kN；
Nv=1.2Vk/n=1.2×72.23/12=7.22kN<78.54kN；
螺栓抗剪强度满足要求。
2、螺栓抗拉验算
n1×Nt=Nmin
其中：
n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，n1=n/4；
Nt－每一颗螺栓所受的力；
Ntb=πde2ftb/4=3.14×17.652×400/4=97.92kN；
Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×81.54/3.00=32.61kN<97.92kN；
螺栓抗拉强度满足要求。
3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算
（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）1/2≤1
其中：
Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；
Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；
（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）0.5=（（7.22/78.54）2+（32.61/97.92）2）0.5=0.35；
螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。
三、承台验算
1、螺栓抗剪验算
每个螺栓所受剪力：
Nv=Vk/n=72.23/12=6.02kN；
Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×310/（4×1000）=219.13kN；
螺栓抗剪强度满足要求。
2、螺栓抗拉验算
n1×Nt=Nmin
其中：
n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，即：
n1=n/4；
Nt－每一颗螺栓所受的力；
Nt=Nmin/n1=81.54/3.00=27.18kN；
Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×500/（4×1000）=280.29kN；
螺栓抗拉强度满足要求。
3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算
（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）1/2≤1
其中：
Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；
Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；
（（Nv/Nvb）2+（Nt/Ntb）2）0.5=（（6.02/219.13）2+（27.18/280.29）2）0.5=0.1；
螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。
四、单肢格构柱截面验算
1、格构柱力学参数
L90x6
A=10.64cm2i=2.79cmI=82.77cm4z0=2.44cm
每个格构柱由4根角钢L90x6组成，格构柱力学参数如下：
Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2]×4=[82.77+10.64×（50.00/2-2.44）2]×4=21992.15cm4；
An1=A×4=10.64×4=42.56cm2；
W1=Ix1/（b1/2-z0）=21992.15/（50.00/2-2.44）=974.83cm3；
ix1=（Ix1/An1）0.5=（21992.15/42.56）0.5=22.73cm；
2、格构柱平面内整体强度
Nmax/An1=433.84×103/（42.56×102）=101.94N/mm2格构柱平面内整体强度满足要求。
3、格构柱整体稳定性验算
L0x1=lo=6.00m；
λx1=L0x1×102/ix1=6.00×102/22.73=26.39；
An1=42.56cm2；
Ady1=4×80.00×30.00=9600.00cm2；
λ0x1=（λx12+40×An1/Ady1）0.5=（26.392+40×42.56/9600.00）0.5=26.40；
查表：
Φx=0.95；
Nmax/（ΦxA）=433.84×103/（0.95×42.56×102）=107.48N/mm2格构柱整体稳定性满足要求。
4、刚度验算
λmax=λ0x1=26.40<[λ]=150满足；
单肢计算长度：
l01=a1=50.00cm；
单肢回转半径：
i1=2.79cm；
单肢长细比：
λ1=lo1/i1=50/2.79=17.92<0.7λmax=0.7×26.4=18.48；
因截面无削弱，不必验算截面强度。
分肢稳定满足要求。
五、整体格构柱基础验算
1、格构柱基础力学参数
单肢格构柱力学参数：
Ix1=21992.15cm4An1=42.56cm2
W1=974.83cm3ix1=22.73cm
格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的，整个基础的力学参数：
Ix2=[Ix1+An1×（b2×102/2-b1×102/2）2]×4=[21992.15+42.56×（3.00×102/2-0.50×102/2）2]×4=2747968.58cm4；
An2=An1×4=42.56×4=170.24cm2；
W2=Ix2/（b2/2-b1/2）=2747968.58/（3.00×102/2-0.50×102/2）=21983.75cm3；
ix2=（Ix2/An2）0.5=（2747968.58/170.24）0.5=127.05cm；
2、格构柱基础平面内整体强度
1.2N/An+1.4Mx/（γx×W）=672.00×103/（170.24×102）+1315.86×106/（1.0×21983.75×103）=99.33N/mm2格构式基础平面内稳定满足要求。
3、格构柱基础整体稳定性验算
L0x2=lo=6.00m；
λx2=L0x2/ix2=6.00×102/127.05=4.72；
An2=170.24cm2；
Ady2=2×5.42=10.84cm2；
λ0x2=（λx22+40×An2/Ady2）0.5=（4.722+40×170.24/10.84）0.5=25.50；
查表：
φx=0.95；
NEX'=π2EAn2/1.1λ0x22
NEX=48371.81N；
1.2N/（φxA）+1.4βmxMx/（Wlx（1-1.2φxN/NEX））≤f
1.2N/（φxA）+1.4βmxMx/（Wlx（1-1.2φxN/NEX））=36.59N/mm2≤f=300N/mm2；
格构式基础整体稳定性满足要求。
4、刚度验算
λmax=λ0x2=25.50<[λ]=150满足；
单肢计算长度：
l02=a2=200.00cm；
单肢回转半径：
ix1=22.73cm；
单肢长细比：
λ1=l02/ix1=200/22.73=8.8<0.7λmax=0.7×25.5=17.85
因截面无削弱，不必验算截面强度。
刚度满足要求。
六、桩竖向极限承载力验算
单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算：
Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp
u──桩身的周长，u=3.142m；
Ap──桩端面积,Ap=0.785m2；
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）土名称
16.0056.001350.00粘性土
210.0050.001700.00粉土或砂土
由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
Quk=3.142×536+1700×0.785=3019.071kN；
单桩竖向承载力特征值：
R=Ra=Qu
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