十字交叉梁基础计算书
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号: QTZ40；塔吊起升高度H: 31.500m；塔吊倾覆力矩M: 400kN.m；塔身宽度B: 1.500m；
塔吊自重G: 245kN；最大起重荷载Q: 40.000kN；桩间距l: 2.828m；桩直径d: 0.300m；
桩钢筋级别: III级钢；混凝土强度等级: C35；
交叉梁截面宽度: 0.8m；交叉梁截面高度: 1.300m；交叉梁长度: 6m；桩入土深度: 25.000m；
保护层厚度: 50mm；空心桩的空心直径: 0.160m。

二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算
1. 塔吊自重G=245kN
2. 塔吊最大起重荷载Q=40kN
作用于塔吊的竖向力 F=1.2×245+1.4×40=350kN
塔吊的倾覆力矩 M=1.4×400.000 = 560kN.m
三、交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算
计算简图：
十字交叉梁计算模型(最大弯矩M方向与十字交叉梁平行)。

两段梁四个支点力分别为:
R A =N/4+qL/2+3M/2L R
B
=N/4+qL/2-3M/2L
R C =N/4+qL/2 R
D
=N/4+qL/2
两段梁的最大弯矩分别为:
M1=N(L-b)2/16L+qL2/8+M/2 M2=N(L-b)2/16L+qL2/8
得到最大支座力为 Rmax=R
B , Rmin=R
A
,最大弯矩为 Mmax=M
1。

b =21/2B=21/2×1.500 =2.12 m,L = 21/2l=21/2×2.828 =3.999m
交叉梁自重：q=25×0.800×1.300=26.000 kN/m
桩顶竖向力 R
max
:
R
max
=N/4+q×L/2+3M/(2L)=350.000/4+26.000×3.999/2+3×560.000/(2×3.999) = 349.54kN
R
min
=N/4+q×L/2-3M/(2L)=350.000/4+26.000×3.999/2-3×560.000/(2×3.999) = -70.57kN
交叉梁得最大弯矩 M
max
:
Mmax=N(L-b)2/(16×L)+q×L2 /8+M/2=350.000×(3.999-2.120)2/(16×
3.999)+26.000×3.9992/8 + 560.000/2=351.29kN.m
四、交叉梁截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2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1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法，得α1=1.00
f
c ──混凝土抗压强度设计值，查表得f
c
=16.70N/mm2
h
o ──交叉梁的有效计算高度，h
o
=1300.00-50.00=1250.00mm:
f
y ──钢筋受拉强度设计值，f
y
=360.00N/mm2；
经过计算得：αs=351.29×106/(1.00×16.70×800.00×1250.002)=0.017；
ξ =1-(1-2×0.017)0.5=0.017；
γs =1-0.017/2=0.992；
A
s
=351.29×106/(0.992×1250.00×360.00)=787.33mm2。

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。

根据第三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=349.540kN；
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1.1；
──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
f
c
A──桩的截面面积，A=55292.03mm2。

则,1.10×3.50×105=3.84×105N<16.70×55292.03=9.23×105N
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！
六、桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条；
根据第三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=349.54kN；
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
Q
──单桩总极限端阻力标准值:
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，取 q
ck
= 500.000 kPa；
q
ck
---承台底地基土净面积；考虑十字交叉梁有重叠部分地基土面积，需给
A
c
予折减，取Ac=6.000×0.800-2×0.055-0.800×0.800/2=4.369m2；
n ---桩数量；取n=2；
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=0.942m；
A
p ──桩端面积,取A
p
=0.055m2；
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 10.00 58.00 1270.00 粘性土
由于桩的入土深度为25.00m,所以桩端是在第1层土层。

单桩竖向承载力验算:
R=0.94×(1.00×58.00×10.00)/1.65+1.06×1270.00×0.055/1.65+0.795×(500.000×4.369/2)/1.700=8.87×102kN>N=349.54kN；
上式计算的R的值大于最大压力349.54kN,所以满足要求!
七、桩抗拔承载力验算
Rmin=-70.570KN < 0，需进行桩抗拔承载力验算
桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.7条
桩抗拔承载力应满足下列要求:
其中；
式中 U
k
──基桩抗拔极限承载力标准值；
λi──抗拔系数；对于粘性土，粉土取值0.70-0.80，在这里取0.75；对于砂土，取值0.50-0.70，在这里取0.60；
u
1 ----桩群外围长度；取u
1
= 4×(2.828 + 0.300)=12.51
解得:
U
gk
= 12.512×(58.00×10.00×0.75)/4=1360.680
G
gp
=（2.828+0.300）2×25.000×20.000/4=1223.048
U
k
= 0.942×(58.00×10.00×0.75)=409.978
G
p
= 0.055×25.000×25=34.558
r
N=1.100×70.570=77.627
U
gk
/γs+G gp=1360.680/1.650+1223.048=2047.703
U
k
/γs+G p=409.978/1.650+34.558=283.029
r 0N<U
gk
/γs+G gp, r0N<U k/γs+G p
经过计算得桩抗拔承载力验算满足要求。