塔吊四桩基础计算书
11工程；工程建设地点：11；属于11结构；地上11层；地下11层；建筑高度：11m；标准层层高：11m ；总建筑面积：11平方米；总工期：11天。
本工程由111投资建设，11设计，11地质勘察，11监理，11组织施工；由11担任项目经理，11担任技术负责人。
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度H：101.000m， 塔身宽度B：1.6m， 基础埋深D：5.000m， 自重F1：450.8kN， 基础承台厚度Hc：1.350m， 最大起重荷载F2：60kN， 基础承台宽度Bc：5.000m， 桩钢筋级别:RRB400， 桩直径或者方桩边长：0.800m， 桩间距a：3m， 承台箍筋间距S：200.000mm， 承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；
二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=450.80kN； 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=510.80kN； 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算： Mkmax＝2500kN·m；
三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
1. 桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。
Nik=((Fk+Gk)/4)/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2； 其中 n──单桩个数，n=4；
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=510.80kN；
Gk──桩基承台的自重标准值：Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.00×5.00×1.35=843.75kN；
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取2500.00kN·m； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.12m； Nik──单桩桩顶竖向力标准值； 经计算得到单桩桩顶竖向力标准值
最大压力：Nkmax=(510.80+843.75)/4+2500.00×2.12/(2×2.122)=927.kN。 最小压力：Nkmin=(510.80+843.75)/4-2500.00×2.12/(2×2.122)=-250.62kN。 需要验算桩的抗拔！
2. 承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。 Mx = ∑Niyi My = ∑Nixi
其中 Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.70m； Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×
(Nkmax-Gk/4)=860.35kN；
经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×860.35×0.70=1204.49kN·m。
四、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。 αs = M/(α1fcbh02) ζ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-ζ/2 As = M/(γsh0fy)
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1.00；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho──承台的计算高度：Hc-50.00=1300.00mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；
经过计算得：αs=1204.49×106/(1.00×16.70×5000.00×1300.002)=0.009； ξ =1-(1-2×0.009)0.5=0.009； γs =1-0.009/2=0.996；
Asx =Asy =1204.49×106/(0.996×1300.00×360.00)=2584.77mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为: 5000.00×1350.00×0.15%=10125.00mm2。
建议配筋值：RRB400钢筋，25@220。承台底面单向根数24根。实际配筋值10308.9mm2。
五、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：
V≤βhsαftb0h0
其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；
λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=0.38m；当 λ<0.25时，取λ=0.25；当 λ>3时,取λ=3，得λ=0.292；
βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0
＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=(800/1300)1/4=0.886；
α──承台剪切系数，α=1.75/(0.292+1)=1.354；
0.886×1.354×1.57×5000×1300=12239.729kN≥1.2×927.3=1113.472kN； 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
六、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条： 桩的轴向压力设计值中最大值Nk=927.3kN； 单桩竖向极限承载力标准值公式： Quk=u∑qsikli+qpkAp
u──桩身的周长，u=2.513m； Ap──桩端面积,Ap=0.503m2； 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) 抗拔系数 土名称 1 6.00 25.00 825.00 0.80 粘性土 2 10.00 25.00 965.00 0.70 粉土或砂土 3 10.00 25.00 965.00 0.70 密实粉土
由于桩的入土深度为20.00m,所以桩端是在第3层土层。
单桩竖向承载力验算: Quk=2.513×500+965×0.503=1741.699kN； 单桩竖向承载力特征值：R=Ra=Quk/2=1741.699/2=870.849kN； Nk=927.3kN≤1.2R=1.2×870.849=1045.019kN； 桩基竖向承载力满足要求！
七、桩基础抗拔验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.4.5条。 群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值： Tuk=Σλiqsikuili
其中：Tuk──桩基抗拔极限承载力标准值；
ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142 ×0.8=2.513m； qsik ──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；
λi ──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l
与桩径d之比小于20时，λ取小值；
li──第i层土层的厚度。 经过计算得到：Tuk=Σλiqsikuili=917.35kN；
群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值： Tgk=（ulΣλiqsikli）/4= 1387.00kN
ul ──桩群外围周长，ul = 4×（3+0.8)=15.20m； 桩基抗拔承载力公式： Nk≤ Tgk/2+Ggp Nk≤ Tuk/2+Gp
其中 Nk - 桩基上拔力设计值，Nk=250.62kN；
Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =1444.00kN；
Gp - 基桩自重设计值，Gp =251.33kN； Tgk/2+Ggp=1387/2+1444=2137.5kN > 250.618kN； Tuk/2+Gp=917.345/2+251.327=710kN > 250.618kN； 桩抗拔满足要求。
八、桩配筋计算
1、桩构造配筋计算
As=πd2/4×0.65%=3.14×8002/4×0.65%=3267mm2；
2、桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！
3、桩受拉钢筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。 N ≤ fyAs
式中：N──轴向拉力设计值，N=250618.15N；
fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=360.00N/mm2； As──纵向普通钢筋的全部截面积。 As=N/fy=250618.15/360.00=696.16mm2
建议配筋值：RRB400钢筋，1716。实际配筋值3418.7 mm2。 依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008)，
箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
