塔吊基础设计方案单桩1Word格式.docx
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35.00
1500.00
200.00
1):
比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况,塔机基础按工作状态计算(图
Fk=503.00X1.2=603.60kNFh=35.00X1.4=49.00kN
M=(1500.00+35.0X0.90)X1.4=2144.10kN-m
2)桩顶以下岩土力学资料(表2)
序
号
地层名称
厚度
L(m)
桩侧阻力标准值qsia(kPa)
桩侧岩层和桩端
岩层岩样抗压强
度frs、frp(kPa)
qsia*|i
(kN/m)
抗拔摩阻力折减系数入i
入iqsia*Ii
1
填土
13.00
2
砂质粘土
9.00
30.00
220.00
270.00
0.70
189.00
桩长
22.00
qsia*1i
ZZ入iqsia*1i
3)基础设计主要参数(图2)
基础桩采用1根$1600钻(冲))孔灌注桩,桩顶标高-1.40m,桩端不设扩大头,桩端入砂质
2422
粘土9.00m;
桩混凝土等级C30,fc=14.30N/mm,Ec=3.00x10N/mm;
ftk=2.01N/mm,桩长22.00m;
252
钢筋HRB335,fy=300.00N/mm,Es=2.00x10N/mm;
承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.00m;
桩中心与承台中心重合,承台面标高-0.50m;
承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,丫砼=25kN/m3。
Gk=axbxhx丫砼x1.2=4.50x4.50x1.00x25X1.2=607.50kN
塔吊基础平面图
2.单桩允许承载力特征值计算
(1)单桩竖向承载力特征值
1)按地基土物理力学指标与承载力参数计算按下列公式计算:
艮=Rsa+Ra+FR)a
Ra=卩刀qsia$i
Ra=3pC2frshr
R?
a=OfrpA
式中Rsa—桩侧土总摩阻力特征值;
Rra—桩侧岩总摩阻力特征值;
Rpa—持力岩层总端阻力特征值;
卩P-桩嵌岩端截面周长;
hr-嵌岩深度,当岩面倾斜时以低点起计;
Ap-桩截面面积,对扩底桩取扩大头直径计算桩截面面积;
frs、frp—分别为桩侧岩层和桩端岩层的岩样天然湿度单轴抗压强度;
C1、G-系数,根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定。
22
Ap=nd/4=3.14X2.56/4=2.01mC1=0.40C2=0.05
F^a=uEqsiai=nd刀qsiai=3.14X1.60X270.00=1356.48kN
Ra1=UpCfrshr=0.80X3.14X1.60X0.05X0X13.00=0kN
Ra2=upCfrshr=0.80X3.14X1.60X0.05X220.00X9.00=397.90kN
R>
a=CfrpAp=0.80X0.40X220.00X2.01=141.48kN
R=Rsa+F+Ra=1356.48+0+397.90+141.48=1895.86kN
2)桩身截面强度计算
按下式验算桩身截面强度:
式中ec—工作条件系数,灌注桩取0.7〜0.8(水下灌注桩取较低值),预制桩取
0.8〜0.9;
fc-桩身混凝土轴心抗压强度设计值;
Ap—桩身横截面面积;
Q-相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向设计值。
¥
c=0.70
cfcAp=0.70X14.30X1000X2.01=20116.10kN
(2)单桩水平承载力特征值计算
灌注桩的水平承载力特征值按下式计算:
式中:
FH—单桩水平承载力特征值;
W—桩身换算截面受拉边缘的截面抗弯模量,圆形截面取:
nd
-2
仁J1
W0=
id+2
—1IPd
:
'
go
32
y
IE。
丿」
式中d—桩身直径;
d。
一扣除保护层的桩直径;
Es—钢筋的弹性模量;
Ec—混凝土的弹性模量。
pg=0.3+(2000-1600.00)/(2000-400)X(0.65-0.3)=0.39%
W=nd/32[d+2(Es/Ec—1)pgdo]=O.16X(2.56+11.33X0.39%X2.45)=0.42r
4
Io=VOd/2=0.42X1.60/2=0.34m
EI=0.85Eclo=0.85X3.00X107X0.34=8543666.93
查(DBJ15-31-2003)P.118:
m=35.00X103kN/m4,bo=0.9(d+1)=2.34m
0202
a=(mbo/Ec|).=(35.00X1000X2.34/8543666.93).=0.39
aXL=0.39X22.00=8.68>
4,满足长桩标准。
按aXL=4查(DBJ15-31-2003)P.121:
V济0.768
Nk=(Fk+G)/n=(603.60+607.50)/1=1211.10kN丫f2Zn=0.80
kN
An=nd/4[1+(Es/Ec-1)Pg]=2.01X(1+5.67X0.39%)=2.05m
RHa=ayftkW/Vm(1.25+22pg)(1+ZEk/丫mftkAn)=865.38X1.34X1.12=1291.10
(3)单桩抗拔力特征值计算
桩抗拔力的验算按下式计算:
Rta=p'
iqsiali0.9Go
式中G-桩自重,地下水位以下取有效重度计算;
qsia—桩侧土摩阻力特征值;
卩p—桩周长,p=nd;
入i-抗拔摩阻力折减系数。
0.9G0=0.9X3.14X0.64X22.00X25=994.75kN
Ra=UpX入iqsiai+0.9G0=5.02X189.00+994.75=1944.29kN
3.单桩桩顶作用力计算和承载力验算
(1)轴心竖向力作用下
Qk=(Fk+G)/n=(603.60+607.50)/1=1211.10kN
轴心竖向力Q=1211.10kNvRa=1895.86kN,满足要求。
(2)水平力作用下
Hk=Fh/n=49.00/仁49.00kN
单桩水平力Hk=49.00kNvFHa=1291.10kN,满足要求。
4.抗倾覆验算(图
倾覆点不意图
bi=4.50/2=2.25m
倾覆力矩M倾=叶FhXh=1500.00+35.00X0.90=1531.50kN-m
抗倾覆力矩皿抗=(Fk+G)Xbi+RaXbi
=(503.00+506.25)X1.60/2+1944.29X2.25=5182.05kN-m
M抗/M倾=5182.05/1531.50=3.38
抗倾覆验算3.38>
1.6,满足要求。
5.灌注桩配筋计算
承台下2(d+1)米深度范围土层类别(填土)按
(DBJ15-31-2003)P.119查:
3=59.00
221/5
3d(1.5d+0.5d)(1+0.8Nik/ftk丫nAp)
=151.04X1.36X1.12=229.93kN>
Hik=49.00kN桩身可不配抗弯钢筋,但应该按照规范规定配置构
造钢筋p=pg=0.39%
As=pAp=0.388%X2009600.00=7787mnf,采用HRB335钢筋,fy=300.00N/mm2,取2622
As'
26X379.9=9877mm>
A(满足要求)
桩顶钢筋抗拔验算=1531.50X106^1600斗(26-2)PX379.9]=209.96N/mm2
桩顶钢筋抗拔验算209.96N/mmv300.00N/mm,满足要求。
6.承台受冲切、受剪切承载力验算
承台受冲切、受剪切承载力采用验算ho的高度来判断,可按下式计算:
F^F-1.2'
Qki
n。
7.承台配筋计算
(1)基础弯矩计算
N=Fk=603.60kN,X=0.80m
M=SNxi=603.60X0.80=482.88kN-m
(2)基础配筋计算(图4)
基础采用HRB335钢筋,fy=300.00N/mm2
Ai=M/0.9fyho=482.88X106/(0.9X300.00X930)=1923mrn
按照最小配筋率p=0.10%计算配筋
As2=pbho=0.001X4500X930=4185mm
比较As1和As2,按As2配筋,取2322@193mm钢筋间距满足要求)
As=23X380.0=8740mm
承台配筋面积8740mm>
4185mm,满足要求。
重台弯矩示直图
8.计算结果
(1)基础桩
1根$1600钻(冲))孔灌注桩,桩端不设扩大头,桩顶标高-1.40m,桩长22.00m,桩端入砂
质粘土9.00m;
桩混凝土等级C30,HRB335钢筋,2620,箍筋采用$10mm@250mm
(2)承台
长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.00m;
桩中心与承台中心重合,承台面标高-0.50m;
混
凝土等级C35,HRB335钢筋2322@193m。
Og*cmCT*CM寸
桩大样图
塔基大样图
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