《塔吊桩基计算》

计算书

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：QTZ80，塔吊起升高度：41 m，

塔身宽度：1.7 m，

自重+最大起重荷载：1200kN，基础承台厚度Hc：2.5m，基础承台尺寸BcxBc：4.3mx4.3m，承台自重：1156 kN

桩钢筋级别:HRB400，桩直径：1000m，

桩间距a：3.3m，承台箍筋间距S：200.000mm，

承台混凝土的保护层厚度：50mm，

二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔机处于独立状态（无附墙）时，其受力为最不利状态，因此取塔机独立计算高度41m时进行分析

作用于桩基承台顶面的竖向力F

k

=1200kN；

塔吊基础产生的弯矩计算Mk=M1+M2：

a.塔吊自重产生的倾覆弯矩M1

M1=1700kN.m

b.风荷载产生的弯矩M2

风荷载标准值为

ω

k =βzμsμzω0=1.57x1.3x1.52x0.35=1.092

kN/m

塔机宽1.7米，高41米

塔机所受风均布线荷载标准值

Fvk=ω

k

BH1=1.09x1.7x41=75.9kN

M2=0.5x FvkxH1=0.5x75.9x41=1556kN.m

c. Mk=1700+1556=3256kN.m

三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

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，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。

N ik =(F

k

+G

k

)/n±

L

h

Fvk

Mk•

+

；

其中 n──单桩个数，n=4；

F

k

──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G

k

──桩基承台的自重标准值；

Mk──承台底面的弯矩标准值，取Mk；

L──单桩相对承台中心轴的XY方向距离3.3x2/2=2.33m； Fvk—荷载效应标准组合时，塔机作用于承台顶面的水平力;

h ——承台的高度

N

ik

──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：N

kmax

=1200/4+(3256+75.9x2.5)/2.33= 1778.8 kN。

最小压力：N

kmin

=1200/4-(3256+75.9x2.5)/2.33= -1182 kN。

需要验算桩的抗拔！

2. 承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。

M

x = ∑N

i

y

i

M

y = ∑N

i

x

i

其中 M

x ,M

y

──计算截面处XY方向的弯矩设计值；

x

i ,y

i

──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取3.1/2-B/2= 0.7m；

N

i1

──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，

N i1=1.2×(N

kmax

-G

k

/4)=1.2x(1778.8-1156/4)=1787.8 kN；

经过计算得到弯矩设计值：M

x =M

y

=1787.8x0.7=1251.5kN·m。

六、桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条：

桩的轴向压力设计值中最大值N

max =1.2x N

kmax

= 2145.4 kN；

单桩竖向极限承载力标准值公式：

Q uk =u∑φ

si

q

sik

l

i

+q

pk

φ

p

A

p

u──桩身的周长，u=3.14m；

A

p

──桩端面积,0.785 m2；

φ

p,φ

si

──大直径桩侧、端阻力尺寸效应系数

由于桩的入土深度为20.00m,所以桩端是在第4-3层土层。

单桩竖向承载力验算:

Q

uk

={(26x1.3+20x2.5)x0.956+

（22x4.1+30x8.5+35x6.1)x0.93}x3.14+1000x0.785=2671kN；

单桩竖向承载力特征值：R=2671 kN；

N

k

= 1893 kN≤1.2R= kN；

桩基竖向承载力满足要求！

七、桩基础抗拔验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条。

群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

T uk =Σλ

i

q

sik

u

i

l

i，

（假设桩长22米，持力层为4-3层粉细砂层）

其中：Tu

k

──桩基抗拔承载力特征值；

u

i ──破坏表面周长，取u

i

=πd=3.14×1.0=3.14m；

q

sik

──桩侧表面第i层土的抗压侧阻力特征值；