矩形板式桩基础计算书
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
塔机型号 塔机状态的最大起吊高度H0(m) 塔机状态的计算高度H(m) 塔身桁架结构 塔身桁架结构宽度B(m) TC5610 40 43 型钢 1.6 二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态 塔机自重标准值Fk1(kN) 起重荷载标准值Fqk(kN) 竖向荷载标准值Fk(kN) 水平荷载标准值Fvk(kN) 倾覆力矩标准值Mk(kN·m) 450 36.2 486.2 14.1 1026.9 非工作状态 竖向荷载标准值Fk'(kN) 水平荷载标准值Fvk'(kN) 倾覆力矩标准值Mk'(kN·m) 450 56.8 1193.9 2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态 塔机自重设计值F1(kN) 起重荷载设计值FQ(kN) 竖向荷载设计值F(kN) 水平荷载设计值Fv(kN) 倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.35Fk1＝1.35×450＝607.5 1.35FQk＝1.35×36.2＝48.87 607.5+48.87＝656.37 1.35Fvk＝1.35×14.1＝19.035 1.35Mk＝1.35×1026.9＝1386.315 非工作状态 竖向荷载设计值F'(kN) 水平荷载设计值Fv'(kN) 倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.35Fk＝1.35×450＝607.5 1.35Fvk＝1.35×56.8＝76.68 1.35Mk＝1.35×1193.9＝1611.765 '' 三、桩顶作用效应计算
承台布置 桩数n 承台长l(m) 承台长向桩心距al(m) 桩直径d(m) 承台参数 承台混凝土等级 承台上部覆土厚度h'(m) 承台混凝土保护层厚度δ(mm) C35 0 50 承台混凝土自重γC(kN/m) 承台上部覆土的重度γ'(kN/m) 配置暗梁 334 5.5 3.1 0.8 承台高度h(m) 承台宽b(m) 承台宽向桩心距ab(m) 1.2 5.5 3.1 25 19 否
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl(hγc+h'γ')=5.5×5.5×(1.2×25+0×19)=907.5kN
承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×907.5=1225.125kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.12+3.12)0.5=4.384m 1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(450+907.5)/4=339.375kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(450+907.5)/4+(1193.9+56.8×1.2)/4.384=627.25kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(450+907.5)/4-(1193.9+56.8×1.2)/4.384=51.5kN 2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(607.5+1225.125)/4+(1611.765+76.68×1.2)/4.384=846.787kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(607.5+1225.125)/4-(1611.765+76.68×1.2)/4.384=69.526kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级 桩混凝土自重γz(kN/m) 桩入土深度lt(m) 桩配筋
自定义桩身承载力设计值 地基属性
地下水位至地表的距离hz(m) 是否考虑承台效应
1.33 是
侧阻力特征值
土名称
土层厚度li(m)
qsia(kPa)
杂填土 粉土 细砂 卵石
3 5.4 4.7 12.3
5 50 30 150
qpa(kPa) 100 150 300 2500
0.7 0.6 0.3 0.4
承台埋置深度d(m) 承台效应系数εc 端阻力特征值
抗拔系数
fak(kPa) 100 130 140 600 7 0.1
承载力特征值
是
桩身承载力设计值
3500
3
C45 25 5
桩基成桩工艺系数ψC 桩混凝土保护层厚度б(mm)
0.85 50
1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.513m 桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2
承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5.5/2,5)=2.75m fak=(2.75×100)/2.75=275/2.75=100kPa
承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(5.5×5.5-4×0.503)/4=7.06m2 复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap+εcfakAc=2.513×(1.4×50+3.6×30)+300×0.503+0.1×100×7.06=668.758kN Qk=339.375kN≤Ra=668.758kN
Qkmax=627.25kN≤1.2Ra=1.2×668.758=802.509kN 满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=51.5kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=11×3.142×202/4=3456mm2 (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：Q=Qmax=846.787kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=3500kN 满足要求！
(2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=51.5kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=(3455.752/(0.503×106))×100%=0.687%≥0.65% 满足要求！
五、承台计算
承台配筋 承台底向配筋 承台顶向配筋 HRB400 Φ22@160 承台底部短向配筋 HRB400 Φ22@160 承台顶部短向配筋 HRB400 Φ22@160 HRB400 Φ22@160 1、荷载计算
承台有效高度：h0=1200-50-22/2=1139mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(846.787+(69.526))×4.384/2=2008.585kN·m X方向：Mx=Mab/L=2008.585×3.1/4.384=1420.284kN·m
Y方向：My=Mal/L=2008.585×3.1/4.384=1420.284kN·m 2、受剪切计算
V=F/n+M/L=607.5/4 + 1611.765/4.384=519.517kN 受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1139)1/4=0.915
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.1-1.6-0.8)/2=0.35m a1l=(al-B-d)/2=(3.1-1.6-0.8)/2=0.35m 剪跨比：λb'=a1b/h0=350/1139=0.307，取λb=0.307； λl'= a1l/h0=350/1139=0.307，取λl=0.307； 承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.307+1)=1.339 αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.307+1)=1.339 βhsαbftbh0=0.915×1.339×1.57×103×5.5×1.139=12052.988kN βhsαlftlh0=0.915×1.339×1.57×103×5.5×1.139=12052.988kN V=519.517kN≤min(βhsαbftbh0， βhsαlftlh0)=12052.988kN 满足要求！ 3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+2×1.139=3.878m ab=3.1m≤B+2h0=3.878m，al=3.1m≤B+2h0=3.878m
角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1= My/(α1fcbh02)=1420.284×106/(1.03×16.7×5500×11392)=0.012 δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012 γS1=1-δ1/2=1-0.012/2=0.994
AS1=My/(γS1h0fy1)=1420.284×106/(0.994×1139×360)=3485mm2
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(3485,0.002×5500×1139)=12529mm2 承台底长向实际配筋：AS1'=13448mm2≥A1=12529mm2 满足要求！
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2= Mx/(α2fcbh02)=1420.284×106/(1.03×16.7×5500×11392)=0.012
δ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012 γS2=1-δ2/2=1-0.012/2=0.994
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1420.284×106/(0.994×1139×360)=3485mm2
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(9674,0.002×5500×1139)=12529mm2 承台底短向实际配筋：AS2'=13448mm2≥A2=12529mm2 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'=13448mm2≥0.5AS1'=0.5×13448=6724mm2 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'=13448mm2≥0.5AS2'=0.5×13448=6724mm2 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、配筋示意图
承台配筋图
桩配筋图
