单桩塔吊基础计算书(塔吊1#)

    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

塔机竖向荷载简图

   1、塔机自身荷载标准值

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×(1.45×25+0×19)=906.25kN

    承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×906.25=1087.5kN

  1、荷载效应标准组合

    轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/1=(521.1+906.25)/1=1427.35kN

 四、桩承载力验算

    桩身周长：u=πd=3.14×1.4=4.398m

    桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×1.42/4=1.539m2

    Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap

      =4.398×(2.5×10+4.5×10+4.5×70)+4000×1.539=7850.84kN

    Qk=1427.35kN≤Ra=7850.84kN

    满足要求！

  2、桩身承载力计算

    (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：N=Q=1427.35kN

    桩身结构竖向承载力设计值：R=9900kN

    N=1427.35kN≤9900kN

    满足要求！

    (2)、偏心受压桩桩身承载力

    弯矩设计值：M0=M +FVh+Nea=993.619+25.959×1.45+1427.35×0.047=1097.869kN.m

    根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的附录E.0.4的公式简化计算：

    N≤αα1fcAp(1-sin(2πα)/(2πα))+(α-αt)fyAs

    M0≤2α1fcAprsin(πα)3/(3π)+fyAsrs(sin(πα)+sin(παt))/π

    式中  As──纵向钢筋的计算截面面积；

          r──桩身截面的半径，取 r =0.7m;

          rs──纵向钢筋重心所在圆周的半径，取rs=0.1m;

          α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值，取 α=0.213;

          αt──纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，αt=1.25-2α=1.25-2×0.213=0.823;

    由以上公式可解得As

    实际配筋

    As'=50.38mm2≥Max(As,ρAp)=3078.761mm2

    满足要求！

  3、桩身抗倾覆计算

    倾覆力矩由水平荷载产生

    M倾=M+MH=993.619+25.959×(1.45+0)=1031.259kN.m

    抗倾覆力矩由上部荷载产生的抗倾覆力矩M1，与承台自重产生的抗倾覆力矩M2和桩自重产生的倾覆力矩M3构成：

    M抗=M1+M2+M3=521.1×1.4/2+5×5×1.45×25×1.4/2+1.539×25×11.5×1.4/2=1390.299kN.m

    M抗/ M倾=1390.299/1031.259=1.348≥k=1.2

    满足要求！

 五、承台计算

    承台有效高度：h0=1450-50-20/2=1390mm

    不计承台自重，在荷载效应基本组合下桩的竖向反力设计值：

    N=F=637.32kN,

    桩中心至塔身边缘截面距离:

    s=B/2=0.8m

    M=Ns=637.32×0.8=509.856kN.m

  2、承台配筋计算

    (1)、承台底面长向配筋面积

    αS1= My/(α1fcbh02)=509.856×106/(1.03×16.7×5000×13902)=0.003

    ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003

    γS1=1-ζ1/2=1-0.003/2=0.998

    AS1=My/(γS1h0fy1)=509.856×106/(0.998×1390×360)=1021mm2

    最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2%

    梁底需要配筋：A1=max(AS1, ρbh0)=max(1021,0.002×5000×1390)=13901mm2

    承台底长向实际配筋：AS1'=10787mm2满足要求！

    (2)、承台底面短向配筋面积

    αS2= Mx/(α2fcbh02)=509.856×106/(1.03×16.7×5000×13902)=0.003

    ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.003)0.5=0.003

    γS2=1-ζ2/2=1-0.003/2=0.998

    AS2=Mx/(γS2h0fy1)=509.856×106/(0.998×1390×360)=1021mm2

    最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2%

    梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.002×5000×1390)=13901mm2

    承台底短向实际配筋：A2'=10787mm2满足要求！

(3)、承台顶面长向配筋面积

    承台顶长向实际配筋：AS3'=10787mm2≥0.5AS1'=0.5×10787=5394mm2

    满足要求！

    (4)、承台顶面短向配筋面积

    承台顶长向实际配筋：AS4'=10787mm2≥0.5AS2'=0.5×10787=5394mm2

    满足要求！

    (5)、承台竖向连接筋配筋面积

    承台竖向连接筋为双向Φ10@500。

 六、塔吊基础示意图

承台配筋图

桩配筋图

基础立面图