求助:塔吊基础--钻孔灌注桩配筋

求助:本人在写一份塔吊施工方案,需要对塔吊基础桩进行配筋??600钻孔灌注桩,泥浆护壁,桩长37.2米,
地基参数和桩承载力计算如下:
（一）、塔吊的基本参数
塔吊型号:QTZ63 塔吊起升高度H=60.000m，
塔吊倾覆力矩M=630kN.m， 混凝土强度等级:C30，
塔身宽度B=1.7m， 基础以上土的厚度D=0.000m，
自重F1=372.4kN， 基础承台厚度Hc=1.300m，
最大起重荷载F2=60kN， 基础承台宽度Bc=5.000m，
桩钢筋级别:II级钢， 桩直径=0.600m，
桩间距a=3.5m， 承台箍筋间距S=200.000mm，
承台砼的保护层厚度=50.000mm。
（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=372.40kN，
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)=518.88kN，
塔吊的倾覆力矩M=1.4×630.00=882.00kN。
（三）、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

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=4；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=518.88kN；
G──桩基承台的自重
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)
=1.2×(25×5.00×5.00×1.30+20×5.00×5.00×0.00)
=975.00kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取882.00kN.m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m；
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=(518.88+975.00)/4+882.00×1.75/(4×1.752)
=499.47kN。
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方向距离取a/2-B/2=0.90m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=255.72kN/m2；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx1=My1=2×255.72×0.90=460.30kN.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。
fc──混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm2；
ho──承台的计算高度Hc-50.00=1250.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
经过计算得：
αs=460.30×106/(1.00×14.30×5000.00×1250.002)=0.004；
ξ =1-(1-2×0.004)0.5=0.004；
γs =1-0.004/2=0.998；
Asx =Asy =460.30×106/(0.998×1250.00×300.00)=1230.00mm2。
（五）、矩形承台斜截面抗剪切计算
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=499.47kN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，bo=5000mm；
ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1250mm；
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)=900.00mm，
当 λ<0.3时，取λ=0.3；当 λ>3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=0.72；
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=0.12；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
S──箍筋的间距，S=200mm。
则，1.00×499.47=4.99×105N≤0.12×300.00×5000×1250=1.05×107N；
经过计算承台满足抗剪要求。
（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=499.47kN；
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=14.30N/mm2；
A──桩的截面面积，A=2.83×105mm2。
则，1.00×499470.00=4.99×105N≤14.30×2.83×105=4.04×106N；
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求。
（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=499.47kN；
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：

其中 R──最大极限承载力；
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=1.885m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2；
li──第i层土层的厚度；
R=1.88×(1.20×13.50×0.99+10.90×4.50×1.01+3.50×6.50×0.99+4.40×10.80×0.99+14.50×8.10×0.99+2.60×24.50×0.99+0.10×29.00×1.01)/1.67+1.07×800.00×0.283/1.67
=5.04×102kN > N=499.47kN；
经过计算: 该塔吊基础采用4只Φ600钻孔灌注桩，桩入土深度为37.20m，桩端置于5土层下，6-1土层上R的值大于最大压力499.47kN,满足使用要求。