依據《塔式起重機混凝土基礎工程技術規程》(jgj/t 187-2009)。
一. 引數資訊
計算簡圖如下：
二. 荷載計算
1. 自重荷載及起重荷載
1) 塔機自重標準值
fk1=670kn
2) 基礎以及覆土自重標準值
gk=5×5×(1.35×25+1.35×17)=1281.25kn
3) 起重荷載標準值
fqk=30kn
2. 風荷載計算
1) 工作狀態下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值
a. 塔機所受風均佈線荷載標準值 (wo=0.2kn/m2)
=0.8×1.49×1.95×1.54×0.2=0.72kn/m2
=1.2×0.72×0.35×2=0.60kn/m
b. 塔機所受風荷載水平合力標準值
fvk=qsk×h=0.60×40.00=24.05kn
c. 基礎頂面風荷載產生的力矩標準值
msk=0.5fvk×h=0.5×24.05×40.00=
2) 非工作狀態下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值
a. 塔機所受風均佈線荷載標準值 (本地區 wo=0.35kn/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kn/m2
=1.2×1.27×0.35×2.00=1.07kn/m
b. 塔機所受風荷載水平合力標準值
fvk=qsk×h=1.07×40.00=42.66kn
c. 基礎頂面風荷載產生的力矩標準值
msk=0.5fvk×h=0.5×42.66×40.00=
3. 塔機的傾覆力矩
工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值
mk=800+0.9×(800+481.10)=
非工作狀態下，標準組合的傾覆力矩標準值
mk=800+853.22=
三. 樁豎向力計算
非工作狀態下：
qk=(fk+gk)/n=(670+1281.25)/4=487.81kn
qkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvk×h)/l
=(670+1281.25)/4+(1653.22+42.66×1.20)/4.24=889.61kn
qkmin=(fk+gk-flk)/n-(mk+fvk×h)/l
=(670+1281.25-0)/4-(1653.22+42.66×1.20)/4.24=86.02kn
工作狀態下：
qk=(fk+gk+fqk)/n=(670+1281.25+30)/4=495.31kn
qkmax=(fk+gk+fqk)/n+(mk+fvk×h)/l
=(670+1281.25+30)/4+(1952.99+24.05×1.20)/4.24=962.51kn
qkmin=(fk+gk+fqk-flk)/n-(mk+fvk×h)/l
=(670+1281.25+30-0)/4-(1952.99+24.05×1.20)/4.24=28.12kn
四. 承臺受彎計算
1. 荷載計算
不計承臺自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設計值：
工作狀態下：
最大壓力 ni=1.35×(fk+fqk)/n+1.35×(mk+fvk×h)/l
=1.35×(670+30)/4+1.35×(1952.99+24.05×1.20)/4.24=866.97kn
最大拔力 ni=1.35×(fk+fqk)/n-1.35×(mk+fvk×h)/l
=1.35×(670+30)/4-1.35×(1952.99+24.05×1.20)/4.24=-394.47kn
非工作狀態下：
最大壓力 ni=1.35×fk/n+1.35×(mk+fvk×h)/l
=1.35×670/4+1.35×(1653.22+42.66×1.20)/4.24=768.55kn
最大拔力 ni=1.35×fk/n-1.35×(mk+fvk×h)/l
=1.35×670/4-1.35×(1653.22+42.66×1.20)/4.24=-316.30kn
2. 彎矩的計算
依據《塔式起重機混凝土基礎工程技術規程》第6.4.2條
其中 mx,my1──計算截面處xy方向的彎矩設計值(
xi,yi──單樁相對承臺中心軸的xy方向距離(m)；
ni──不計承臺自重及其上土重，第i樁的豎向反力設計值(kn)。
由於工作狀態下，承臺正彎矩最大：
mx=my=2×866.97×0.50=
承臺最大負彎矩:
mx=my=2×-394.47×0.50=
3. 配筋計算
根據《混凝土結構設計規範》gb50010-2010第6.2.10條
式中 α1──係數，當混凝土強度不超過c50時，α1取為1.0,當混凝土強度等級為c80時，α1取為0.94,期間按線性內插法確定；
fc──混凝土抗壓強度設計值；
h0──承臺的計算高度；
fy──鋼筋受拉強度設計值，fy=360n/mm2。
底部配筋計算:
αs=866.97×106/(1.000×16.700×5000.000×11702)=0.0076
=1-(1-2×0.0076)0.5=0.0076
γs=1-0.0076/2=0.9962
as=866.97×106/(0.9962×1170.0×360.0)=2066.2mm2
頂部配筋計算:
αs=394.47×106/(1.000×16.700×5000.000×11702)=0.0035
=1-(1-2×0.0035)0.5=0.0035
γs=1-0.0035/2=0.9962
as=394.47×106/(0.9983×1170.0×360.0)=938.2mm2
由於最小配筋率為0.15%，得56根直徑20mm配筋面積為3.14×10×56=17584，所以合格
五. 承臺剪下計算
最大剪力設計值： vmax=866.97kn
依據《混凝土結構設計規範》(gb50010-2010)的第6.3.4條。
我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式：
式中 λ──計算截面的剪跨比,λ=1.500
ft──混凝土軸心抗拉強度設計值，ft=1.570n/mm2；
b──承臺的計算寬度，b=5000mm；
h0──承臺計算截面處的計算高度，h0=1170mm；
fy──鋼筋受拉強度設計值，fy=360n/mm2；
s──鋼筋的間距，s=180mm。
經過計算承臺已滿足抗剪要求!
六. 承臺受沖切驗算
角樁軸線位於塔機塔身柱的沖切破壞錐體以內，且承臺高度符合構造要求，故可不進行承臺角樁沖切承載力驗算
七. 樁身承載力驗算
樁身承載力計算依據《建築樁基技術規範》(jgj94-2008)的第5.8.2條
根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值n=1.35×962.51=1299.39kn
樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式：
其中 ψc──基樁成樁工藝係數，取0.75
fc──混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=16.7n/mm2；
aps──樁身截面面積，aps=502655mm2。
經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求由於樁的最小配筋率為0.20%，計算得最小配筋面積為1005mm2
綜上所述，全部縱向鋼筋面積1005mm2
八. 樁豎向承載力驗算
依據《塔式起重機混凝土基礎工程技術規程》(jgj/t 187-2009)的第6.3.3和6.3.4條
軸心豎向力作用下，qk=495.31kn；偏心豎向力作用下，qkmax=962.51kn
樁基豎向承載力必須滿足以下兩式：
單樁豎向承載力特徵值按下式計算：
其中 ra──單樁豎向承載力特徵值；
qsik──第i層岩石的樁側阻力特徵值；按下錶取值；
qpa──樁端端阻力特徵值，按下錶取值；
u──樁身的周長，u=2.51m；
ap──樁端面積,取ap=0.50m2；
li──第i層土層的厚度,取值如下表；
厚度及側阻力標準值表如下:
由於樁的入土深度為5m,所以樁端是在第2層土層。
最大壓力驗算:
ra=2.51×(3.65×20+1.35×35)+1500×0.50=1056.20kn
由於: ra = 1056.20 > qk = 495.31,最大壓力驗算滿足要求!
由於: 1.2ra = 1267.45 > qkmax = 962.51,最大壓力驗算滿足要求!
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目錄1 設計資料 2 選擇樁型 樁端持力層 承臺埋深 3 確定單樁極限承載力標準值 4 確定樁數和承臺底面尺寸 5 確定復合基樁豎向承載力設計值 6 樁頂作用驗算 7 樁基礎沉降驗算 8 樁身結構設計計算 9 承臺設計 10.參考文獻 1.設計資料 1.1建築物場地資料 某高校學生公寓樓，上部結構為...