桩基础计算

一. 参数信息

塔吊型号:,自重(包括压重)F1= kN,最大起重荷载F2= kN

塔吊倾覆力距M=kN.m,塔吊起重高度H=m,塔身宽度B=m 混凝土强度:,钢筋级别:级,承台长度Lc或宽度Bc=m 桩直径或方桩边长 d=m,桩间距a=m,承台厚度Hc=m 基础埋深D=m,承台箍筋间距S=mm,保护层厚度: mm

二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算

1. 塔吊自重(包括压重)F1= kN 2. 塔吊最大起重荷载F2= kN

作用于桩基承台顶面的竖向力 F=F1+F2= kN 塔吊的倾覆力矩 M= kN.m

三. 矩形承台弯矩的计算

计算简图：

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5.1.1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= kN；

G──桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=kN； Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m)；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； 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=(F+G)/4+M*(a/1.414)/[2*(a/1.414) 2] (M为塔吊的倾覆力矩，a为桩间距) kN

2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)

其中 Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值：

Mx1=My1=2×(N-G/n)×(a/1.414)

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7.5条受弯构件承载力计算。

其中 M── 计算截面处的弯矩设计值(kN.m)； K──安全系数，取1.4；

h0──承台计算截面处的计算高度,h0=mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=N/mm2。

弯矩设计值Mx1= kN.m,配筋面积 Asx=mm2

弯矩设计值My1= 2558.27kN.m,配筋面积 Asx=

五. 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。

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=kN

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 0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

──剪切系数,=；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc= N/mm2； b0──承台计算截面处的计算宽度，b0= mm； h0──承台计算截面处的计算高度，h0= mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy= N/mm2； S──箍筋的间距，S=mm。

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4.1.1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=kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中 0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=N/mm2；

A──桩的截面面积，A=m2。

七.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

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= kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力:

其中 R──最大极限承载力,最大压力时取Nmax= kN；

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=m； Ap──桩端面积,取Ap=m2；

sp──桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60； 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: 第i层土侧阻力标准值序号 第i层土厚度(m) (kPa)

由于桩的入土深度为m,所以桩端是在第层土层。 最大压力验算:

第i层土端阻力标准值(kPa)