塔吊基础设计(四桩)计算书工程名称：1编制单位：1.计算参数（1）基本参数采用1台TC6513-6塔式起重机，塔身尺寸1.80m,地下室开挖深度为9.90m；现场地面标高19.10m，承台面标高11.00m；采用预应力管桩基础，地下水位-3.00m。
1）塔吊基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN) M(kN.m)F k F h M M Z工作状态696.90 25.40 2148.20 460.20 非工作状态586.30 103.20 2798.60 0F k=586.30kN,F h=103.20kNM=2798.60+103.20×1.40=2943.08kN.mF k，=586.30×1.35=791.51kN,F h，=103.20×1.35=139.32kNM k=(2798.60+103.20×1.40)×1.35=3973.16kN.m2）桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度L(m)极限侧阻力标准值q sik(kPa)极限端阻力标准值q pk(kPa)q sik i(kN/m)抗拔系数λiλi q sik i(kN/m)1 粉质粘土 2.20 33.00 72.60 0.40 29.042 细中砂 4.60 21.00 96.60 0.50 48.303 砂质粘土 6.60 42.00 2600.00 277.20 0.50 138.604 全风化粉砂岩2.00 80.00 4000.00 160.00 0.70 112.00桩长15.40 ∑q sik*L i606.40 ∑λi q sik*L i327.943基础桩采用4根φ500预应力管桩,桩顶标高9.60m；桩混凝土等级C80,f C=35.90N/mm2 ,E C=3.80×104N/mm2；f t=2.22N/mm2,桩长15.40m,壁厚70mm；钢筋HRB400，f y=360.00N/mm2,E s=2.00×105N/mm2承台尺寸长(a)=5.60m,宽(b)=5.60m,高(h)=1.50m；桩中心与承台中心2.30m,承台面标高11.00m；承台混凝土等级C35，f t=1.57N/mm2,f C=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3G k=abhγ砼=5.60×5.60×1.50×25=1176.00kN塔吊基础尺寸示意图2.桩顶作用效应计算（1）竖向力1）轴心竖向力作用下N k=(F k＋G k)/n=(586.30+1176.00)/4=440.58kN2）偏心竖向力作用下按照Mx作用在对角线进行计算，M x=M k=2943.08kN.m，y i=2.30×20.5=3.25mN k =(F k＋G k)/n±M x y i/Σy i2=(586.30+1176.00)/4±(2943.08×3.25)/(2×3.252)=440.58±452.78N kmax=893.36kN, N kmin=-12.21kN (基桩承受竖向拉力)(2)水平力H ik=F h/n=103.20/4=25.80kN3.单桩允许承载力特征值计算管桩外径d=500mm=0.50m，内径d1=500-2×70=360mm=0.36m，h b=2.00h b/d=2.00/0.50=4.00,λp =0.16×4.00=0.64（1）单桩竖向极限承载力标准值计算A j=π(d2-d12)/4=3.14×(0.502-0.362)/4=0.09m2,A pl=πd12/4=3.14×0.362/4=0.10m2Q sk=u∑q sik i=πd∑q sik i=3.14×0.50×606.40=952.05kNQ pk=q pk(A j+λp A pl)=4000.00×(0.09+0.64×0.10)=616.00kN，Q uk= Q sk＋Q pk=952.05+616.00=1568.05kN R a=1/KQ uk=1/2×1568.05=784.03kN(2)桩基竖向承载力计算1）轴心竖向力作用下N k=440.58kN＜R a=784.03kN,竖向承载力满足要求。
2）偏心竖向力作用下N kmax=893.36kN＜R a=1.2×784.03=940.84kN,竖向承载力满足要求。
4.桩基水平承载力验算(1)单桩水平承载力特征值计算I=π(d4-d14)/64=3.14×(0.504-0.364)/64=0.0022m4EI=E c I=3.80×107×0.0022=83600kN.m2查表得:m=6.00×103kN/m4,X oa=0.010mb o=0.9(1.5d+0.5)=1.13m=1130mmα=(mb o/ E C I)0.2=(6.00×1000×1.13/83600)0.2=0.60αL=0.60×15.40=9.24＞4,按αL=4,查表得:υx=2.441R Ha=0.75×(α3EI/υx)χoa=0.75×(0.603×83600/2.441)×0.01=55.48kN（2）桩基水平承载力计算H ik=25.80kN＜R ha=55.48kN,水平承载力满足要求。
5.抗拔桩基承载力验算（1）抗拔极限承载力标准值计算T gk=1/nu1Σλi q sik L i=1/4×(2.30×2+0.50)×4×327.94=1672.49kNT uk=Σλi q sik u i L i=327.94×3.14×0.50=514.87kN(2)抗拔承载力计算G gp=5.60×5.60×15.30×(18.80-10)/4=1055.58kNG p=(3.14×0.502-3.14×(0.362)/4×15.40×(25-10)=20.79kNT gk/2+G gp=1672.49/2+1055.58=1891.83kN＞N kmin=12.21kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。
T uk/2+G p=514.87/2+20.79=278.23kN＞N kmin=12.21kN,基桩呈非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。
6.抗倾覆验算a1=5.60/2=2.80m,b i=5.60/2+2.30=5.10m倾覆力矩M倾=M＋F h h=2799+103.20×(抗倾覆力矩M抗=（F k＋G k）a i＋2(T uk/2+G p)b i=(586.30+1176.00)×2.80+2×(514.87/2+20.79)×5.10=7772.34kN.mM抗/M倾=7772.34/3645.24=2.13抗倾覆验算2.13＞1.6,满足要求。
7.桩身承载力验算(1)正截面受压承载力计算按照M x作用在对角线进行计算，M x=M k=3973.16kN.m，y i=2.30×20.5=3.25mN k=(F k‘＋1.2Gk)/n±M x y i/Σy i2=(791.51+1.2×1176.00)/4±(3973.16×3.25)/(2×3.252) =550.68±611.26N kmax=1161.94kN，N kmin=-60.58kNΨc=0.85,Ψc f c A j=0.85×35.90×1000×0.09=2746.35kN正截面受压承载力=2746.35kN＞N kmax=1161.94kN,满足要求。
(2)预制桩插筋受拉承载力验算插筋采用HRB400，f y=360.00N/mm2，取620，A s=6×314=1884mm2f y A s=360×1884=678240N=678.24kNf y A s=678.24kN＞N kmin=60.58kN,正截面受拉承载力满足要求。
M倾/(4x1A s)=3645.24×1000/(4×2.30×1884)=210.31N/mm2M倾/(4x1A s)=210.31N/mm2＜360.00N/mm2,满足要求。
(3)承台受冲切承载力验算1）塔身边冲切承载力计算Fι=F－1.2ΣQ ik=F k，=791.51kN，h o=1.50-0.10=1.40m=1400mmβhp=1.0+[(2000-1500)/(2000-800)]×(0.9-1.0)=0.96а0=2.30-0.50/2-1.80/2=1.15m,λ=а0/h o=1.15/1.40=0.82β0=0.84/(λ+0.2)=0.84/(0.82+0.2)=0.82u m=4×(1.80+1.40)=12.80mβhpβ0u m f t h o=0.96×0.82×12.80×1.57×1000×1.40=22147.40kN承台受冲切承载力=22147.40kN＞Fι=791.51kN,满足要求。
2)角桩向上冲切力承载力计算N1=N k，=F k，/n+ M x y i/Σy i2=791.51/4+3973.16×3.25/(2×3.252)=809.13kNλ1x=λ1y=а0/h o=1.15/1.40=0.82,c1=c2=0.50+0.25=0.75mV=2N k，=2×809.13=1618.27kNβ1x=β1y=0.56/(λ1x+0.2)=0.56/(0.82+0.2)=0.55[β1x(c2+а1y/2)+β1y(c1+а1x/2)]βhp f t h o=0.55×(0.75+1.15/2)×2×0.96×1.57×1000×1.40=3075.44kN角桩向上冲切承载力=3075.4kN＞V=1618.27kN,满足要求。
3)承台受剪切承载力验算N k，=F k，/n+ M x y i/Σy i2=791.51/4+3973.16×3.25/(2×3.252)=809.13kNV=2N k，=2×809.13=1618.26kNβhs=(800/h o)1/4=(800/1400)0.25=0.87,λ=а0/h o=1.15/1.40=0.82α=1.75/(λ+1)=1.75/(0.82+1)=0.96,b0=5.60m=5600mmβhsαf t b0h o=0.87×0.96×1.57×1000×5.60×1.40=10280.31kN承台受剪切承载力=10280.31kN＞V=1618.26kN,满足要求。