QTZ63塔吊三桩基础计算书
宜昌恒大雅宛首期1#楼:工程拟建地点位于宜昌市伍家岗工业园内前坪村和公谊村，属于框剪结构；地上32层，地下2层；建筑总高度117.95米，建筑面积99024平方米；总工期为18个月。
建设单位：
设计单位:
地勘单位：
监理单位：
施工单位：
本工程施工单位由担任 项目经理，担任 技术负责人。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:QTZ63(5610) 塔吊起升高度H=120m
塔吊倾覆力矩M=1420kN.m 混凝土强度等级:C35
塔身宽度B=2.5m 基础埋深d=0m
塔吊自重G=444.2kN 基础承台厚度Hc=1.4m
最大起重荷载Q=60kN 基础承台宽度Lc=5.500m
桩钢筋级别:HRB400 桩直径或者方桩边长=1.0m
桩中心间距a=4.0m 承台箍筋间距S=160mm
承台砼的保护层厚度=50mm。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F 1=444.2kN，
塔吊最大起重荷载F 2=60kN，
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=605.04kN，
塔吊的倾覆力矩M=1.4×1420=1988kN.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=3；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=605.04kN；
G──桩基承台的自重，
G=1.2×25×1.732×Bc ×Bc ×Hc/4=550.13kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取1998(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=(605.04+550.13)/3+(1988×4.0×1.732/3)/[(4.0×1.732/3)2
+2×(4.0×1.732/6)2]=973.96kN。
最大拔力：
N=(605.04+550.13)/3-(1988×4.0×1.732/3)/[(4.0×1.732/3)2
+2×(4.0×1.732/6)2]=-188.85kN。
2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第
5.6.2.2条)
其中 Mx,My──计算截面处XY 方向的弯矩设计值(kN.m)；
x1,y1──单桩相对承台计算轴的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=790.58。 经过计算得到弯矩设计值：
Mx=(973.96-550.13/3)×(1.732×4.0/3-2.5/2)=837.49kN.m，
由于My 小于Mx ，为配筋方便，所以取My=Mx=837.49kN.m。
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7.2条受弯构件承载力计算。
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H c -50.00=1350mm；
fy ──钢筋受拉强度设计值，f y =360N/mm2；
经过计算得：αs =837.49×106/(1.00×16.70×5500×13502)=0.005；
ξ =1-(1-2×0.005) 0.5=0.005；
γs =1-0.005/2=0.997；
Asx =Asy 837.49×106/(0.997×1350×360)=1728.42mm2。
实际配置HRB400直径20@160，实际配筋值1993mm 2，满足要求。
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=1105.66kN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，γo ──建筑桩基重要性系数，取1.00；
bo ──承台计算截面处的计算宽度，b o =5500mm；
ho ──承台计算截面处的计算高度，h o =1350mm；
λ──计算截面的剪跨比，λx =ax /ho ，λy =ay /ho ，此处，a x ，a y 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)=750mm，
当 λ3时, 取λ=3， 满足0.3-3.0范围； 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得λ=0.52；
β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，
得β=0.15；
fc ──混凝土轴心抗压强度设计值，f c =16.70N/mm2；
fy ──钢筋受拉强度设计值，f y =360N/mm2；
S──箍筋的间距，S=160mm。
则，1.00×1105.66=1.11×106N ≤0.15×16.70×5500×1350=1.86×107N ；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
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=973.96kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中，γo ──建筑桩基重要性系数，取1.00；
fc ──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
A──桩的截面面积，A=7.85×105mm 2。
则，1.00×973960=1.0×10N ≤16.70×7.85×10=1.31×10N ； 657
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！
七、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3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=1105.66kN；
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：
其中 R──单桩的竖向承载力设计值；
Qsk ──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk ──单桩总极限端阻力标准值:
ηs , ηp ──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，
γs , νp ──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，
qsik ──桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；
qpk ──极限端阻力标准值；
u──桩身的周长，u=3.142m；
Ap ──桩端面积, 取A p =0.785m2；
li ──第i 层土层的厚度；
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) 土名称 1 3.00 35.00 180.00 粘性土 2 10.00 150.00 2500.00 粘性土 由于桩的入土深度为8.00m, 所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
R=3.142×(3.00×35.00×0.86+5.00×150.000×1.00)/1.75+1.35×
2500.00×0.785/1.75=3.02×103kN>N=1105.66kN；
上式计算的R 的值大于最大压力973.96kN, 所以满足要求!
八. 桩抗拔承载力验算
桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.7条 桩抗拔承载力应满足下列要求:
其中:
式中 Uk──基桩抗拔极限承载力标准值；
i ──抗拔系数；
解得:
Ugk=12×(3×35×.75+5×150×.6)/3=2115kN
Ggp=12×8×22/3=704kN
Uk=3.14×(3×35×.75+5×150×.6)=1660.28kN
Gp=3.14×8×25=628kN
由于: 2115/1.65+704>188.85 满足要求!
由于: 1660.28/1.65+628>188.85 满足要求!
九、桩配筋计算
1. 桩构造配筋计算
As=πd 2/4*0.65%=3.14*10002/4*0.65%=5105mm2
2. 桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造钢筋！
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：轴向拉力设计值，N=188850N
fy=360N/mm2
纵向普通钢筋的全部面积。
As=N/fy=188850/360=524.58mm2
实际配置26根HRB400直径16钢筋，配筋值5228.6mm 2, 满足要求。
依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-94）
箍筋采用6-8@200-300mm,宜采用螺旋式箍筋，受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d 范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4米时，应每隔2米左右设一道
12-18mm 焊接加强箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。
QTZ63塔吊三桩基础计算书
宜昌恒大雅宛首期1#楼:工程拟建地点位于宜昌市伍家岗工业园内前坪村和公谊村，属于框剪结构；地上32层，地下2层；建筑总高度117.95米，建筑面积99024平方米；总工期为18个月。
建设单位：
设计单位:
地勘单位：
监理单位：
施工单位：
本工程施工单位由担任 项目经理，担任 技术负责人。
一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:QTZ63(5610) 塔吊起升高度H=120m
塔吊倾覆力矩M=1420kN.m 混凝土强度等级:C35
塔身宽度B=2.5m 基础埋深d=0m
塔吊自重G=444.2kN 基础承台厚度Hc=1.4m
最大起重荷载Q=60kN 基础承台宽度Lc=5.500m
桩钢筋级别:HRB400 桩直径或者方桩边长=1.0m
桩中心间距a=4.0m 承台箍筋间距S=160mm
承台砼的保护层厚度=50mm。
二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F 1=444.2kN，
塔吊最大起重荷载F 2=60kN，
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=605.04kN，
塔吊的倾覆力矩M=1.4×1420=1988kN.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=3；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=605.04kN；
G──桩基承台的自重，
G=1.2×25×1.732×Bc ×Bc ×Hc/4=550.13kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取1998(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=(605.04+550.13)/3+(1988×4.0×1.732/3)/[(4.0×1.732/3)2
+2×(4.0×1.732/6)2]=973.96kN。
最大拔力：
N=(605.04+550.13)/3-(1988×4.0×1.732/3)/[(4.0×1.732/3)2
+2×(4.0×1.732/6)2]=-188.85kN。
2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第
5.6.2.2条)
其中 Mx,My──计算截面处XY 方向的弯矩设计值(kN.m)；
x1,y1──单桩相对承台计算轴的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=790.58。 经过计算得到弯矩设计值：
Mx=(973.96-550.13/3)×(1.732×4.0/3-2.5/2)=837.49kN.m，
由于My 小于Mx ，为配筋方便，所以取My=Mx=837.49kN.m。
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7.2条受弯构件承载力计算。
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H c -50.00=1350mm；
fy ──钢筋受拉强度设计值，f y =360N/mm2；
经过计算得：αs =837.49×106/(1.00×16.70×5500×13502)=0.005；
ξ =1-(1-2×0.005) 0.5=0.005；
γs =1-0.005/2=0.997；
Asx =Asy 837.49×106/(0.997×1350×360)=1728.42mm2。
实际配置HRB400直径20@160，实际配筋值1993mm 2，满足要求。
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=1105.66kN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，γo ──建筑桩基重要性系数，取1.00；
bo ──承台计算截面处的计算宽度，b o =5500mm；
ho ──承台计算截面处的计算高度，h o =1350mm；
λ──计算截面的剪跨比，λx =ax /ho ，λy =ay /ho ，此处，a x ，a y 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)=750mm，
当 λ3时, 取λ=3， 满足0.3-3.0范围； 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得λ=0.52；
β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，
得β=0.15；
fc ──混凝土轴心抗压强度设计值，f c =16.70N/mm2；
fy ──钢筋受拉强度设计值，f y =360N/mm2；
S──箍筋的间距，S=160mm。
则，1.00×1105.66=1.11×106N ≤0.15×16.70×5500×1350=1.86×107N ；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
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=973.96kN； 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中，γo ──建筑桩基重要性系数，取1.00；
fc ──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
A──桩的截面面积，A=7.85×105mm 2。
则，1.00×973960=1.0×10N ≤16.70×7.85×10=1.31×10N ； 657
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！
七、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3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=1105.66kN；
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：
其中 R──单桩的竖向承载力设计值；
Qsk ──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk ──单桩总极限端阻力标准值:
ηs , ηp ──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，
γs , νp ──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，
qsik ──桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；
qpk ──极限端阻力标准值；
u──桩身的周长，u=3.142m；
Ap ──桩端面积, 取A p =0.785m2；
li ──第i 层土层的厚度；
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) 土名称 1 3.00 35.00 180.00 粘性土 2 10.00 150.00 2500.00 粘性土 由于桩的入土深度为8.00m, 所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
R=3.142×(3.00×35.00×0.86+5.00×150.000×1.00)/1.75+1.35×
2500.00×0.785/1.75=3.02×103kN>N=1105.66kN；
上式计算的R 的值大于最大压力973.96kN, 所以满足要求!
八. 桩抗拔承载力验算
桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.7条 桩抗拔承载力应满足下列要求:
其中:
式中 Uk──基桩抗拔极限承载力标准值；
i ──抗拔系数；
解得:
Ugk=12×(3×35×.75+5×150×.6)/3=2115kN
Ggp=12×8×22/3=704kN
Uk=3.14×(3×35×.75+5×150×.6)=1660.28kN
Gp=3.14×8×25=628kN
由于: 2115/1.65+704>188.85 满足要求!
由于: 1660.28/1.65+628>188.85 满足要求!
九、桩配筋计算
1. 桩构造配筋计算
As=πd 2/4*0.65%=3.14*10002/4*0.65%=5105mm2
2. 桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造钢筋！
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：轴向拉力设计值，N=188850N
fy=360N/mm2
纵向普通钢筋的全部面积。
As=N/fy=188850/360=524.58mm2
实际配置26根HRB400直径16钢筋，配筋值5228.6mm 2, 满足要求。
依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-94）
箍筋采用6-8@200-300mm,宜采用螺旋式箍筋，受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d 范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4米时，应每隔2米左右设一道
12-18mm 焊接加强箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。