TC6012基础计算

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号:TC6012，塔吊起升高度H=40.80m，

塔吊倾覆力矩M=1100.00kN.m，混凝土强度等级:C30，

塔身宽度B=2.50m，基础以上土的厚度D=1.50m，

自重F1=1200.00kN，基础承台厚度Hc=1.50m，

最大起重荷载F2=60.00kN，基础承台宽度Bc=4.50m，

桩钢筋级别:II级钢，桩直径或者方桩边长=0.79m，

桩间距a=3.30m，承台箍筋间距S=200.00mm，

承台砼的保护层厚度=50.00mm。

二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=1200.00kN，

塔吊最大起重荷载F2=60.00kN，

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=1512.00kN，

塔吊的倾覆力矩M=1.4×1100.00=1540.00kN。

三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。

1. 桩顶竖向力的计算

依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条。

其中 n──单桩个数，n=4；

F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1512.00kN；

G──桩基承台的自重

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)=

1.2×(25×4.50×4.50×1.50+20×4.50×4.50×1.50)=10.25kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取1540.00kN.m；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.65m；

Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)；

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，

最大压力：N=(1512.00+10.25)/4+1540.00×1.65/(4× 1.652)=1021.40kN。(采用工程桩，单桩承载力特征值为5000KN)

最小压力：N=(1512.00+10.25)/4-1540.00×1.65/(4× 1.652)=554.73kN。(采用工程桩，单桩承载力特征值为5000KN)

2. 矩形承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.6.1条。

其中 M x1,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；

x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.40m；

N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，N i1=N i-G/n=611.33kN/m2；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx1=My1=2×611.33×0.40=4.07kN.m。

四、矩形承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第7.2条受弯构件承载力计算。

式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；

f c──混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm2；

h o──承台的计算高度H c-50.00=1450.00mm；

f y──钢筋受拉强度设计值，f y=300.00N/mm2；

经过计算得：αs=4.07×106/(1.00×14.30×4500.00×1450.002)=0.004；

ξ =1-(1-2×0.004)0.5=0.004；

γs =1-0.004/2=0.998；

A sx =A sy =4.07×106/(0.998×1450.00×300.00)=1126.33mm2。

五、矩形承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.6.和第5.6.11条。

根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，

记为V=1021.40kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；

b o──承台计算截面处的计算宽度，b o=4500mm；

h o──承台计算截面处的计算高度，h o=1450mm；λ──计算截面的剪跨比，λx=a x/h o，λy=a y/h o，

此处，a x，a y为柱边（墙边）或承台变阶处

至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得

(B c/2-B/2)-(B c/2-a/2)=400.00mm，

当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；

在0.3-3.0范围内按插值法取值。得λ=0.30；

β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.20；

f c──混凝土轴心抗压强度设计值，f c=14.30N/mm2；

f y──钢筋受拉强度设计值，f y=300.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200mm。

则，1.00×1021.40=1.02×106N≤0.20×300.00×4500×1450=1.87×107N；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！