四桩基础计算书
沧州世茂国际购物中心工程;属于框架结构;地上0层;地下0层;建筑高度:;标准层层高:;总建筑面积:平方米;总工期:0天;施工单位:。
本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:QTZ40B,塔吊起升高度H=,
塔吊倾覆力矩M=,混凝土强度等级:C35,
塔身宽度B=,基础以上土的厚度D=,
自重F1=,基础承台厚度Hc=,
最大起重荷载F2=,基础承台宽度Bc=,
桩钢筋级别:II级钢,桩直径或者方桩边长=,
桩间距a=2m,承台箍筋间距S=,
承台砼的保护层厚度=50mm,空心桩的空心直径:。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重(包括压重)F
1
=,
塔吊最大起重荷载F
2
=,
作用于桩基承台顶面的竖向力F=×(F
1+F
2
)=,
塔吊的倾覆力矩M=×=。
三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
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. 桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第条。
其中 n──单桩个数,n=4;
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=;
G──桩基承台的自重
G=×(25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)=
×(25×××+20×××=;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=;
Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN);
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,
最大压力:N=+/4+×(4× =。
2. 矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第条。
其中 M
x1,M
y1
──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a/2-B/2=;
N
i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),N
i1
=N
i
-G/n=m2;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx1=My1=2××=。
四、矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第条受弯构件承载力计算。
式中,αl──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为,当混凝土强度等级为C80时,
α1取为,期间按线性内插法得;
f
c
──混凝土抗压强度设计值查表得mm2;
h
o
──承台的计算高度=;
f
y ──钢筋受拉强度设计值,f
y
=mm2;
经过计算得:αs=×106/×××=;
ξ =1-(1-2×=;
γs =2=;
A
sx =A
sy
=×106/××=。
五、矩形承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第条和第条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,
记为V=我们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,γo──建筑桩基重要性系数,取;
b
o ──承台计算截面处的计算宽度,b
o
=5000mm;
h
o ──承台计算截面处的计算高度,h
o
=950mm;
λ──计算截面的剪跨比,λx=a x/h o,λy=a y/h o,
此处,a
x ,a
y
为柱边(墙边)或承台变阶处
至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离,得
(B
c /2-B/2)-(B
c
/2-a/2)=,
当λ<时,取λ=;当λ>3时,取λ=3,满足范围;
在范围内按插值法取值。
得λ=;
β──剪切系数,当≤λ<时,β=(λ+;当≤λ≤时,β=(λ+,得β=;
f
c
──混凝土轴心抗压强度设计值,f
c
=mm2;
f
y
──钢筋受拉强度设计值,f
y
=mm2;
S──箍筋的间距,S=200mm。
则,×=×105N≤××5000×950=×107N;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第条。
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=;
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中,γo──建筑桩基重要性系数,取;
──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=mm2;
f
c
A──桩的截面面积,A=×104mm2。
则,×=×105N≤××104=×106N;
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!
七、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第条;
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=;
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:
其中 R──单桩的竖向承载力设计值;
──单桩总极限侧阻力标准值:
Q
sk
──单桩总极限端阻力标准值:
Q
pk
──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值: Q
ck
──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值, q
ck
= kPa;
取q
ck
A
c
---承台底地基土净面积;取Ac=××=;
n ---桩数量;取n=4;
ηc──承台底土阻力群桩效应系数;按下式取值:
ηs, ηp, ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;
γs,γp, γc──分别为桩侧阻抗力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;
q
sik
──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;
q
pk
──极限端阻力标准值;
u──桩身的周长,u=;
A
p ──桩端面积,取A
p
=;
l
i
──第i层土层的厚度;
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 土名称
1 粘性土
2 粘性土
由于桩的入土深度为,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
R=×××+××/+××+××4)/=×103kN>N=;
上式计算的R的值大于最大压力,所以满足要求!。