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一、基本参数
塔吊型号 QTZ80A 基础埋深 D=3.8 m 承台长度 Lc=5.5 m 承台宽度 Bc=5.5 m 承台厚度 Hc=1.35 m 桩直径 d=800 m 桩间距 a=3.4 m 箍筋间距 S=200 mm
二、矩形承台弯矩的计算
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、作用于桩基承台顶面的竖向力设计值计算
其中 F1 自重(包括压重) F1=245 kN
F2 最大起重荷载 F2=60 kN
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经过计算 F=(245+60)×1.2=305 kN
2、桩基承台的自重计算
其中 D 基础埋深 D=3.8 m
Lc 承台长度 Lc=5.5 m Bc 承台宽度 Bc=5.5 m Hc 承台厚度 Hc=1.35 m
经过计算 G=25×5.5×5.5×1.35+20×5.5×5.5×3.8=3319.94 kN
3、轴向压力设计值计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条
其中 n 单桩个数 n=4 个
F 作用于桩基承台顶面的竖向力设计值 F=305 kN G 桩基承台的自重 G=3319.94 kN
Mx,My 承台底面的弯矩设计值 Mx=My=840 kN
xi,yi 单桩相对承台中心轴XY方向的距离,当M沿四桩中两个对角桩时 yi=2.4 m 经过计算 Ni=(305+3319.94)÷4+840×2.4÷(2×2.4)^2=1081.23 kN
4、矩形承台弯矩计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条 扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值
其中 n 单桩个数 n=4 个
a 桩间距 a=3.4 m
F 作用于桩基承台顶面的竖向力设计值 F=305 kN G 桩基承台的自重 G=3319.94 kN M 承台底面的弯矩设计值 M=840 kN.m
经过计算 Ni1=(305+3319.94)÷4+840÷2×(3.4÷2)÷(2×(3.4÷2)^2)-3319.94÷4=199.78 kN
矩形承台弯矩
其中 xi,yi 单桩相对承台中心轴的XY方向距离 xi=yi=0.45 m
Ni1 扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值 Ni1=199.78 kN 经过计算 Mx1=My1=2×199.78×0.45=179.8 kN.m
三、矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.5条
其中 M 计算截面处的弯矩设计值 M=179.8 kN.m
h0 承台计算截面处的计算高度 h0=承台厚－50mm=1.3 m fy 钢筋受拉强度设计值 fy=210 N/mm2。
经过计算 As=1.4×179.8×1000÷(0.9×1.3×210)=1024.5 mm2
四、矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条 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 γ0 建筑桩基重要性系数 γ0=1
β 剪切系数 β=0.04
b0 承台计算截面处的计算宽度 b0= m h0 承台计算截面处的计算高度 h0=1.3 m 经过计算 v=0.04×16.7×5.5×1.3×1000÷1=4776.2 kN
混凝土抗剪强度值大于桩对矩形承台的最大建立,承台混凝土已经满足抗剪要求，故箍筋只需要构造配筋即可
五、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中 γ0 建筑桩基重要性系数 γ0=1
fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fc=16.7 N/mm2 A 桩的截面面积 A=502400 m2
经过计算 N=16.7×502400÷1×1000=8390080000 kN
桩抗压强度大于等于桩顶轴向压力设计值,满足要求, 只需构造配筋!
六、桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.8条 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式
其中 qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,取值如下表
qpk 桩侧第i层土的极限端阻力标准值,取值如下表 u 桩身的周长 u=2512 m Ap 桩端面积 Ap=502400 m2
γsp 桩侧阻端综合阻力分项系数 sp=1.6 li 第i层土层的厚度,取值如下表 第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下: 经过计算 R=2512×2500÷1.6=3925000 kN
