九江日报社报业中心工程 ZT5610塔吊基础施工方案
桩间距a=3.60m; 承台厚度Hc=1.30m; 基础埋深D=0.00m; 承台箍筋间距S=160.00mm; 保护层厚度:50.00mm;
2、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
2.1. 塔吊自重(包括压重)F1=784.00kN 2.2. 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2×(F1+F2)=1012.80kN 塔吊的倾覆力矩 M=1.4×1552.00=2172.80kN.m 3、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。
3.1. 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;
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F----作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1012.80kN; G----桩基承台的自重,
G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D) = 1.2×(25.0×5.00×5.00×1.30+20.0×5.00×5.00×0.00)=975.00kN;
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a/2=1.80(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=(1012.80+975.00)/4+2172.80×1.80/(4×1.802)=798.73kN
3.2. 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)a/2-B/2=1.00m; Ni1--扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n=554.98KN/m2。
经过计算得到弯矩设计值:
Mx1=My1=2×(798.73-975.00/4)×1.00=1109.96kN.m 4、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7.2条受弯构件承载力计算。
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M-- 计算截面处的弯矩设计值(kN.m);
h0--承台计算截面处的计算高度,h01=1250.00mm; fy--钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2。 fc--混凝土轴心抗压强度设计值, fc=19.1N/mm2; 弯矩设计值Mx1=1109.96kN.m, 经过计算得:
αs=1109.96×106/(1.00×19.1×5000.00×1250.002)=0.74×102; ξ =1-(1-2×0.74×102)0.5=0.74×102; γs =1-0.74/2=1.00;
Asx =Asy =1109.96×106/(1.00×1250.00×300.00)=2959.89mm2。 5、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=798.73kN。
我们考虑承台配臵箍筋的情况,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;
fc--混凝土轴心抗压强度设计值,fc= fc=19.1N/mm2;
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b0--承台计算截面处的计算宽度,b0=5000.00mm; h0--承台计算截面处的计算高度,h0=1250.00mm;
λ──计算截面的剪跨比,λx=ax/ho,λy=ay/ho,此处,ax,ay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(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=1000.00mm,则λx=λy=ax/ho=0.80当 λ<0.3时,取λ=0.3,当 λ>3时,取λ=3,所以λ=0.8;
β--剪切系数,当0.3≤λ<1.4时,β=0.12/(0.8 +0.3)=0.11 ;
r0V=1×798.73=798.73kN
[V]=0.11×19.1×5000.00×1250.00=13131250.00=13131.25KN \经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!\6. 受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公式如下:
hp
---受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,βhp取1.0.
hp
当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用;取
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值,取 ft=1.71kPa; am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
=0.96;
am=[1.6+(1.6 +2×1.3)]/2=2.90m;
h0---承台的有效高度,取 h0=1.3-0.05=1.25m; Pj---最大压力设计值,取 Pj=146.99kPa; Fl---实际冲切承载力:
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Fl=146.99×(5.00+3.60)×(5.00-3.60)/4=442.44kN。 允许冲切力:0.7×0.96×1710.00×2.90×1.25=4165.56kN \实际冲切力小于允许冲切力设计值,所以能满足要求! 7、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=798.73kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中:
r0--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=16.7N/mm2; A--桩的截面面积,A=0.50m2。 则,N=0.50×16.7×103=8350.00KN
\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!\8.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N=798.73kN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式: 最大压力:
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