ST6015塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、ST6015塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算書、設(shè)計(jì)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T13752-92建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50007-2011建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010 基本參數(shù)9塔吊型號(hào)：ST6015基樁類型：預(yù)應(yīng)力管樁垂直力：903 kN樁徑(d): 400 mm水平力：157 kN基樁長(zhǎng)度：29 m傾覆力矩：4650 kNm 基樁中心距(S) : 3.6m塔身寬度：2.0 m樁鋼筋等級(jí)：n級(jí)鋼承臺(tái)寬度(B): 4.5 m樁碎強(qiáng)度等級(jí)：C30承臺(tái)高度(h) ： 1.35 m地下水位深度：0 m承臺(tái)鋼筋等級(jí)：C

2、級(jí)鋼碎保護(hù)層厚度：50 mm土類 別土層厚度(M)側(cè)阻特征隹 (kPa):端阻特征隹 (kPa).地基承載大特征值(kPa)折減系數(shù)Qsik Li (kN/m)入 i qsik L (kN/m)灰黃色 粘質(zhì)粉 土夾粉 質(zhì)粘土3.515.00.0850.500灰色粘 質(zhì)粉土3.415.00.01100.528.514.25灰色淤 泥質(zhì)粉 質(zhì)粘土5.8200.0550.511658灰色淤 泥質(zhì)粘 土6.930.00.0550.420782.8承臺(tái)覆土深度：0.0 m承臺(tái)硅強(qiáng)度等級(jí)：C35三、土層力學(xué)參數(shù)灰色粉 質(zhì)粘土5.3350.5185.597.5灰色粘 質(zhì)粉土 夾粉質(zhì) 粘土2.3406500.

3、59246灰色粉 質(zhì)粘土4.96015000.5294147暗綠灰 黃色粉 質(zhì)粘土4.26535000.5123.561.75四、塔吊基樁承載力驗(yàn)算1.計(jì)算簡(jiǎn)圖：圖中：Fk 塔吊作用于基礎(chǔ)上的垂直力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；Mok 塔吊作用于基礎(chǔ)上的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值 （kNm）;Hk 塔吊作用于基礎(chǔ)上的水平力標(biāo)準(zhǔn)值（kN ）;Gk 承臺(tái)自重及其上覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值 （kN ）;S基樁中心距（m）；B承臺(tái)寬度（m）;h承臺(tái)高度（m）。2 .荷載計(jì)算：取地基土容重為16kN/m3,則 承臺(tái)自重及上覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk =4.5 45 (1.35 25+0 >16)=683.4kN作用于承臺(tái)基礎(chǔ)底的彎矩：Mk

4、 M0k Hk h = 4650 + 157 1.35=4862.0kNm3 .基樁頂作用效應(yīng)計(jì)算：(繞Z軸)xi = 0.5 72 S=0.5 x/2 M.6 = 2.545 m垂直力（軸心受壓）：F k Gk 903+683.4n4=396.6 kN垂直力（偏心受壓）：Fk GkMkXinxi2903+683.4 +4862.0 X 2.5454 2 X 2.545Nmax1351.8kNNmin -558.6kN水平力：H ik= H k /n=157/4=39.25kN4.樁基豎向承載力驗(yàn)算（1）單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算A p=兀(d22-d12)/4 =3.14X (0.402-

5、0.222)/4=0.087 m2Q sk=uE q sikL i=3.14 x 0.40 x 1046.5=1314.4kNQ pk=qpkA p=3500X 0.087=304.5kNQ uk= Qsk+Qpk=1314.4+304.5=1618.9kNR a=1/KQ uk=1/2X 1618.9=809.5kN( 2)樁基豎向承載力計(jì)算1) 軸心豎向力作用下N k=329.85kN<R a=809.5kN,豎向承載力滿足要求。2) 偏心豎向力作用下N kmax=1351.8kN>1.2 R a=1.2X 809.5=971.34kN,豎向承載力不滿足要求。5. 樁基水平承載

6、力驗(yàn)算(1) 單樁水平承載力特征值計(jì)算I= (d24 d：)/64 =3.14X (0.404-0.224)/64=0.0026m4EI=3.80X107X 0.0026=98800 N.m2查表 7-10 得：m=2.00X 103kN/m4,X oa=0.010m, b o=0.9(1.5d+0.5)=0.9X (1.5X 0.40+0.5)=0.99ma =(mbo/ E CI)0.2=(2.00X 1000X 0.99/98800產(chǎn)=0.47a L=0.47X29.0=13.63>4,按 a L=4 查表 7-11 得：u x=0.75( a 3EI/U x) x oa=0.75

7、X (0.473 X 98800)/2.441 X 0.01=31.52kN(2) 樁基水平承載力H ik= 39.25kN>R ha=31.52kN ,水平承載力不滿足要求。6. 抗拔樁基承載力驗(yàn)算(1) 抗拔極限承載力計(jì)算T gk=1/nu lE X iq sikL i=1/4 乂 (1.8x 2+0.40)x 4x 502.55=2010.2kNT uk=E 入 iq siku iL i=502.55 x 3.14X 0.40=632.20kN(2) 抗拔承載力計(jì)算G gp=4.5X 4.5X28.9X 16.00/4=2340.9kNG p=0.087X 29.0X 25=63.

8、07kNT gk/2+G gp=2010.2/2+2340.9=3346kN> Nkmin=558.6kN ,基樁呈整體性破壞的抗拔承載力滿足要求。T uk/2+G p=632.2/2+63.07=378.7kN< N kmin =558.6kN , 基樁呈非整體性破壞的抗拔承載力不滿足要求。五、承臺(tái)抗沖切驗(yàn)算:根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2011中的8.5.17條1.樁豎向力設(shè)計(jì)值計(jì)算：h0 h- 50 = 1350 - 50 = 1300 mm1）對(duì)于繞X、Y軸時(shí)xi=0.5 >S= 0.5 3.6 = 1.8mN 些 1.4MkXiN max2nxi_ 1

9、.2 X 90+ 1.4 X 4862 X 1.8一 44 1.82=2161.7 kN2）對(duì)于繞Z軸時(shí)xi = 0.572 S= 0.5 V2 >3.6 = 2.545 mN max1.2Fkn1.4Mkxi2- xi_ 1.2 x 90+ 1.4 x 4862 X 2.545-422.5452=1608.2kN2 .樁對(duì)承臺(tái)的沖切:對(duì)于園形樁：C = 0.866d = 0.866 40（X=346.4 mmaoxaoy0.5 (S A c)=0.5 代600-2000-346.4)=626.8 mm > 0.2h0 = 0.2 1300 = 260mm且 < h0= 13

10、00 mm取 a°x a°y= 626.8 mm0x oya0x = 626.8/130 = 0.482 h。0.84=0.84ox oy ( ox 0.2) - (0.482 + 0.2)= 1.232,取 ox oy 1hp 1.0 09 (h 0.8) 1.0 09(1.35-0.8)p 2 0.82 0.8=0.954FiF Ni 1.2 903- 0 =1083.6 kNb aox c oyh aoy c ox=2X1 x (2000+626.8) +1 X (2000+626.8) >0.954 1.57 1300=20458 kN > Fi = 1

11、083.6kN滿足要求。3 .角樁對(duì)承臺(tái)的沖切：Ni 1608.2 kN配 a. 0.5(S A c) 0.5 ><3600-2000-346.8)=626.8 mm < h01300 mm取 a1x a1y = 626.8 mm1x 2x a1x/h0= 626.8/1300 = 0.482c1 c2 0.5(B S c) 0.5 (4500-3600-346.8)=276.6mm1xiy0.560.56ix 0.20.482+0.2=0.8211x c2al y1y cia1x2hp ft h0=0.821 X( 276 +626、2 ) +0.821 X( 276+等)

12、X 0.954 X1.57 X1300二 1883.25kN > Ni 1608.2kN滿足要求六、承臺(tái)抗剪驗(yàn)算：根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002 中的8.5.18條V hsftb0h01.751.0V扣除承臺(tái)及其上填土自重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)斜截面的最大剪力設(shè)計(jì)值；b 承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度；h0計(jì)算寬度處的承臺(tái)有效高度；剪切系數(shù)；hs受剪切承載力截面高度影響系數(shù)； 計(jì)算截面的剪跨比；V 2N1 = 2 漢68= 1536.00 kNa、，口=940/1250=0.752 大于等于0.3且小于等于3 h。取=0.752hs1.751.01.750.752+1.

13、0=0.9991800 4h08001250、4.)=0.894hs ftb)h = 0.894 0.999 1.43 5000X1250=7982.14kN > V = 1536.00 kN滿足要求七、承臺(tái)基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算：1、樁反力計(jì)算：（荷載按基本組合）1.2 FkGk當(dāng)彎矩繞X、Y軸時(shí)，X 2.0 m1.4Mkxi k i2-xi_ 1.2區(qū)40 + 812.50 ) + 1.4 X 1765.00 X 2.0-44X2.02Nmax744.63 kNNm126.88 kN當(dāng)彎矩繞 Z軸時(shí)，Xi2.828 m1.2 Fk Gk1.4MkXiN2-nx_ 1.2 40 + 812.

14、50 )+ 1.4 X 1765.00 X 2.828-4一 2X 2.8282Nmax 872.57 kN Nmin -1.07 kN2、彎矩計(jì)算：yi= 0.5 (S-A)=0.5 (4-1.6)=1.2 mM Myi = 2 H44.63 X2=1787.10kNm3、配筋計(jì)算：M1787.10106As ；二0.9h0 fy0.9 X 1250 X 3002=5295 mm鋼筋配筋量應(yīng)同時(shí)滿足廠家使用說(shuō)明書中的要求。八、基樁承載力計(jì)算：I .單樁豎向極限承載力特征值計(jì)算按經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法計(jì)算單樁豎向極限承載力特征值:Qu Qs Qp u qj qpAp式中：qsi 樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力特征值（kPa）;qp 極限端阻力特征值（kPa）;II 樁周第i層土的厚度（m）;u 樁身周長(zhǎng)（m）;Ap 樁端面積（m2 ）。則有：Qu u qsili qpAp=