1. 塔吊参数：
塔吊型号: QTZ80
塔身宽度B=1.7m，
未采用附着装置前，基础受力为最大，有关资料如下表：
| 工 况 | 塔机垂直力 Fv（kN） | 水平力 Fh（kN） | 倾覆力矩 M（kN﹒m） |
| 工作状态 | 663.4 | 38.36 | 1286.59 |
| 非工作状态 | 603.4 | 98.2 | 2546. |
承台厚度：h=1.25m
承台宽度：b=3m
混凝土强度等级: C30
承台主筋：双层双向20﹫150
承台箍筋：10﹫200mm
保护层厚度：25mm
3. 桩参数：
桩 型：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩
桩间距：a=1.7m
桩直径：0.8m
桩混凝土强度：C30
桩身配筋：1216
保护层厚度：100mm
桩入土深度:38.26m
4. 荷载参数：
钢筋自重 1kN/m3；
混凝土自重 24kN/m3；
5. 地质参数：
序号 土名称 土厚度(m) 土侧阻力特征值(kPa) 土端阻力特征值(kPa)
1 3淤泥 5.16 6 0
2 4-2粉质粘土夹粉土 3.8 18 0
3 6粘土 13.7 30 0
4 7粉质粘土 6.2 25 0
5 7-夹含砾粉砂 5.3 32 0
6 8-1粉砂 1.3 31 0
7 8-2圆砾 1.6 55 0
8 10-1全风化粉砂质泥岩 1.2 42 0
9 10-3中风化粉砂质泥岩 1 0.9 1400
6. 塔吊计算简图
二.工作状态时验算
1. 塔吊承台设计验算
1) 承台截面主筋验算
A. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94)
其 中
恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4；
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）；
Ni1-----扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)。
N=1.2×663.4/4+(1.4×1286.59+1.4×38.36×1.25)×(1.7/2)/[4×(1.7/2)2]=748.54kN
经计算得到弯矩设计值:
Mx1=My1=2×748.54×(1.7/2-1.7/2)=0kN.m
B. 承台截面主筋的计算
a 依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)受弯构件承载力计算。
其 中
1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0；当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94；期间按线性内插法确定。1=1.0；
fc──混凝土抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；
h0──承台的计算高度，h0=1200mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2。
经过计算得
s=0×106/(1.0×14.3×3×103×12002)= 0
=1-(1-2×0)1/2=0
s=1-0/2=1
Asx1= Asy1=0×106/(1×1200×210)=0mm2。
b 按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定的最小配筋率0.15%，计算
Asx2= Asy2=3×103×1.25×103×0.15%=5625 mm2
最后取Asx= Asy=5625 mm2
C. 承台截面主筋验算
双层双向20﹫150钢筋As=12566.37 mm2＞5625 mm2
经计算，工作状态时承台主筋设计满足要求。
2) 承台截面高度及抗冲切计算
A) 理论依据
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》
B) 承台高度的构造要求及规范规定
①底板的最小厚度不应小于300mm；
②底板厚度1.25＜3+25/1000=3.025m。
底板的设计厚度不满足构造要求。
C) 塔吊对承台冲切验算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)规定，对于柱（墙）根部受弯距较大的情况，应考虑其根部弯距在冲切锥面上产生的附加剪力验算承台受柱（墙）的冲切承载力，计算方法可按《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》的有关规定进行，所以依据《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》5.3.5验算如下：
其中：
Vs - 扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上相应于菏载效应基本组合的冲切力设计值，Vs=1.2×663.4=796.08kN；
m - 距柱边h0/2处冲切临界截面的周长；
得：m =5.8m
h0 - 承台的有效高度h0 =1200mm；
M - 作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯距，M=1.4×1286.59=1801.226kN.m；
CAB - 沿弯距作用方向，冲切临界截面重心至冲切临界截面最大剪应力点的距离；
得：CAB=1.45m
Is - 冲切临界截面对其重心的极惯性距；
得：Is=20.346 m4
Ft ─ 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43N/mm2
c1─ 与弯距作用方向一致的冲切临界截面的边长；
c1=hc+ h0 =1.7+1200/1000=2.9m
其中hc：与弯距作用方向一致的柱截面的边长。
c2─ 垂直于c1冲切临界截面边长；
c2=bc+ h0 =1.7+1200/1000=2.9m
其中bc：垂直于hc的柱截面边长。
计算如下：
得：s=0.4
max=796.08/(5.8×1200×10-3)+0.4×1801.226×1.45/20.346=165.727 KN/m3
0.6×Ft=0.6×1.43×103=858 KN/m3
经计算，工作状态时塔吊对承台截面抗冲切满足要求。
D) 桩对承台冲切验算
桩对承台冲切验算应该满足以下公式：
其中：
Nl - 扣除承台及其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值；
lx 、ly-角桩冲切系数；
，lx取值0.467；
，ly取值0.467；
lx 、ly - 角桩冲跨比，其值满足0.2～1.0
lx =alx/ho，lx取值1；
ly=aly/ho，ly取值1；
cl 、c2-从角桩内边缘至承台外边缘的距离（b-B+桩径）/2=0.65m；
alx 、a1y-从承台底角桩内边缘引45o冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离，取值alx =1.2m a1y =1.2m；
ho - 承台外边缘的有效高度，取值1200/1000m。
Ft ─ 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43N/mm2
hp ─ 受冲切承载力高度影响系数，取0.9；
[0.467×(0.65+1.2/2)+ 0.467×(0.65+1.2/2) ] ×0.9×1.43×103×1200/1000=1803.09KN
角桩桩顶竖向力设计值计算如下：
当吊臂在承台对角线方向时，承台处于最大受力状态：
Nl = 1.2×663.4/4+(1.4×1286.59+1.4× 38.36×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]= 976.27kN
经计算，工作状态时角桩对承台抗冲切满足要求。
3) 承台截面抗剪切验算
A) 理论依据
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)计算
B) 桩对承台的最大剪切力计算
当吊臂在承台对角线方向时，承台处于最大受力状态：
V=Nmax=（1.2×663.4+1.2× ((1+24)×3×3×1.25)）/4+(1.4×1286.59+1.4× 38.36×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]=1060.65kN
C) 考虑承台配置箍筋情况，斜截面受剪承载力应满足下面公式：
其 中
0──建筑桩基重要性系数，取0.9；
──计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=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a/2-B/2=0m，
当 <0.3时，取=0.3；当 >3时,取=3， 满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.3；
──剪切系数, 当0.3≤＜1.4时，β=0.12/(+0.3)；当1.4≤≤3.0时，β=0.2/(+1.5)，得=0.2；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；
b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=3m；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2；
──配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积=16338.4 mm2
S──箍筋的间距，S=200mm。
经计算，工作状态时塔吊对承台截面抗剪切满足要求。
2. 塔吊桩基础设计验算
1) 桩内力分析
A. 理论依据
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)计算
B. 桩内力计算
塔吊xy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，即当吊臂在承台对角线方向。
a 竖向力作用下:
Nk=（663.4+(1+24)×3×3×1.25）/4=236.16KN
b 偏心力作用下:
其中
n──桩 数；
Fvk──相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力；
G──桩基承台的自重标准值；
Mx,My──相应于荷载效应标准组合作用于承台底面通过桩群形心的xy轴的力矩；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离；
Nik──相应于荷载效应标准组合单桩桩顶竖向力
Nikmax=（663.4+(1+24)×3×3×1.25）/4+(1286.59+38.36×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]=791.34KN
Nikmin=（663.4+(1+24)×3×3×1.25）/4-(1286.59+38.36×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]= -319.02KN
2) 桩竖向承载力验算
A. 理论依据
a 轴心竖向力作用下
b 偏心竖向力作用下
Ra──单桩竖向承载力特征值
B. 单桩竖向承载力特征值计算
计算公式如下:
其中 qpa、──桩端端阻力特征值(kN/m2)；
qsia──桩侧阻力特征值(kN/m2)；
Ap──桩端截面面积；Ap=0.503m2
up──桩身周边长度，up =2.51m；
li ──第i层岩土的厚度；
解得单桩竖向承载力特征值
Ra =0×0.503+2.51×(5.16×6+3.8×18+13.7×30+6.2×25+5.3×32+1.3×31+1.6×55+1.2×42)=2544.29kN
经计算，工作状态时桩竖向承载力满足要求。
3) 桩身混凝土强度验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)计算
fc 混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3 N/mm2；
Q 相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值， Q=（1.2×663.4+1.2× ((1+24)×3×3×1.25)）/4+(1.4×1286.59+1.4× 38.36×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]=1060.65kN
Ap 桩身横截面面积 Ap=0.5 m2；
工作条件系数，预制桩取0.75，灌注桩取0.6～0.7
Ap fcφc=0.5×106×14.3×0.65=4.65×106N=4650KN
经计算，工作状态时桩身混凝土强度验算满足要求
4) 桩抗拔力验算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
其 中
γo--建筑桩基重要性系数，γo取0.9
N--桩的上拔力设计值，N=（1.2×663.4+1.2× ((1+24)×3×3×1.25)）/4-(1.4×1286.59+1.4× 38.36×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2] =-493.86KN
γs--桩侧阻抗力分项系数，按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)表5.2.2取值，γs=1.62
UK--桩的抗拔极限承载力标准值，忽略桩身自重有利因素
Ui--破坏表面周长；
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，按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)表5.2.18-2取值。
UK=2.51×(0.8×5.16×6+0.8×3.8×18+0.8×13.7×30+0.8×6.2×25+0.7×5.3×32+0.7×1.3×31+0.8×1.6×55+0.7×1.2×42)=1970.09KN
γoN=0.9×493.86=444.47KN
UK/γs=1970.09/1.62=1216.1KN
经计算，工作状态时桩抗拔力验算满足要求。
3. 格构柱稳定性的计算
依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
1) 格构柱截面的力学特性：
格构柱的截面尺寸为0.45×0.45m；
主肢选用:16号角钢(b×d×r=160×10×16mm)；
缀板选用(m×m):0.2×0.4；
主肢的截面力学参数为 A0=31.5cm2，Z0=4.31cm，Ix0=779.53cm4，Iy0=779.53cm4；
格构柱的y-y轴截面总惯性矩：
格构柱的x-x轴截面总惯性矩：
经过计算得到：
Ix=4×[779.53+31.5×(0.45×100/2-4.31) 2]=44808.51cm4；
Iy=4×[779.53+31.5×(0.45×100/2-4.31) 2]=44808.51cm4；
2) 格构柱的长细比计算：
格构柱主肢的长细比计算公式：
其中 H ── 格构柱的总高度，取5.55m；
I ── 格构柱的截面惯性矩，取,Ix=44808.51cm4，Iy=44808.51cm4；
A0 ── 一个主肢的截面面积，取31.5cm2。
经过计算得到x=29.43,y=29.43。
格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:
其中 b ── 缀板厚度，取 b=0.2m。
h ── 缀板长度，取 h=0.4m。
a1── 格构架截面长，取 a1=0.45m。
经过计算得 i1=[(0.22+0.42)/48+5×0.452/8]0.5=0.36m。
1=5.55/0.36=1.11。
换算长细比计算公式：
经过计算得到kx=29.45,ky=29.45。
3) 格构柱的整体稳定性计算：
格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：
其中 N ── 轴心压力的计算值(kN)；取 N=1060.65kN；
A── 格构柱横截面的毛截面面积，取4×31.5cm2；
── 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；
根据换算长细比 0x=29.45,0y=29.45,查《钢结构设计规范》得到x=1.06,y=1.06。
经过计算得到 X方向的强度值为79.41N/mm2，不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!
Y方向的强度值为79.41N/mm2，不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!
三.非工作状态时验算
1. 塔吊承台设计验算
1) 承台截面主筋验算
A. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94)
其 中
恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4；
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）；
Ni1-----扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)。
N=1.2×603.4/4+(1.4×2546.+1.4×98.2×1.25)×(1.7/2)/[4×(1.7/2)2]=1280.18kN
经计算得到弯矩设计值:
Mx1=My1=2×1280.18×(1.7/2-1.7/2)= 0kN.m
B. 承台截面主筋的计算
a 依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)受弯构件承载力计算。
其 中
1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0；当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94；期间按线性内插法确定。1=1.0；
fc──混凝土抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；
h0──承台的计算高度，h0=1200mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2。
经过计算得
s=0×106/(1.0×14.3×3×103×12002)= 0
=1-(1-2×0)1/2=0
s=1-0/2=1
Asx1= Asy1=0×106/(1×1200×210)=0mm2。
b 按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定的最小配筋率0.15%，计算
Asx2= Asy2=3×103×1.25×103×0.15%=5625mm2
最后取Asx= Asy=5625mm2
C. 承台截面主筋验算
双层双向20﹫150钢筋As=12566.37 mm2＞5625mm2
经计算，非工作状态时承台主筋设计满足要求。
2) 承台截面高度及抗冲切计算
A. 理论依据
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》
B. 承台高度的构造要求及规范规定
①底板的最小厚度不应小于300mm；
②底板厚度1.25＜3+25/1000=3.025m。
底板的设计厚度不满足构造要求。
C. 塔吊对承台冲切验算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)规定，对于柱（墙）根部受弯距较大的情况，应考虑其根部弯距在冲切锥面上产生的附加剪力验算承台受柱（墙）的冲切承载力，计算方法可按《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》的有关规定进行，所以依据《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》验算如下：
其中：
Vs - 扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上相应于菏载效应基本组合的冲切力设计值，Vs=1.2×603.4=724.08kN；
m - 距柱边h0/2处冲切临界截面的周长；
得：m =5.8m
h0 - 承台的有效高度h0 =1200mm；
M - 作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯距，M=1.4×2546.=3565.296kN.m；
CAB - 沿弯距作用方向，冲切临界截面重心至冲切临界截面最大剪应力点的距离；
得：CAB=1.45m
Is - 冲切临界截面对其重心的极惯性距；
得：Is=20.346 m4
Ft ─ 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43N/mm2
c1─ 与弯距作用方向一致的冲切临界截面的边长；
c1=hc+ h0 =1.7+1200/1000=2.9m
其中hc：与弯距作用方向一致的柱截面的边长。
c2─ 垂直于c1冲切临界截面边长；
c2=bc+ h0 =1.7+1200/1000=2.9m
其中bc：垂直于hc的柱截面边长。
计算如下：
得：s=0.4
max=724.08/(5.8×1200×10-3)+0.4×3565.296×1.45/20.346=205.67 KN/m3
0.6×Ft=0.6×1.43×103=858 KN/m3
经计算，非工作状态时塔吊对承台截面抗冲切满足要求。
D) 桩对承台冲切验算
桩对承台冲切验算应该满足以下公式：
其中：
Nl - 扣除承台及其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值；
lx 、ly-角桩冲切系数；
，lx取值0.467；
，ly取值0.467；
lx 、ly - 角桩冲跨比，其值满足0.2～1.0
lx =alx/ho，lx取值1；
ly=aly/ho，ly取值1；
cl 、c2-从角桩内边缘至承台外边缘的距离（b-B+桩径）/2=0.65m；
alx 、a1y-从承台底角桩内边缘引45o冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离，取值alx =1.2m a1y =1.2m；
ho - 承台外边缘的有效高度，取值1200/1000m。
Ft ─ 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43N/mm2
hp ─ 受冲切承载力高度影响系数，取0.9；
[0.467×(0.65+1.2/2)+ 0.467×(0.65+1.2/2) ] ×0.9×1.43×103×1200/1000=1803.09KN
角桩桩顶竖向力设计值计算如下：
当吊臂在承台对角线方向时，承台处于最大受力状态：
Nl = 1.2×603.4/4+(1.4×2546.+1.4× 98.2×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]= 1735.7kN
经计算，非工作状态时角桩对承台抗冲切满足要求。
3) 承台截面抗剪切验算
A. 理论依据
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)计算
B. 桩对承台的最大剪切力计算
当吊臂在承台对角线方向时，承台处于最大受力状态：
V=Nmax=（1.2×603.4+1.2× ((1+24)×3×3×1.25)）/4+(1.4×2546.+1.4× 98.2×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]=1820.08kN
C. 考虑承台配置箍筋情况，斜截面受剪承载力应满足下面公式：
其 中
0──建筑桩基重要性系数，取0.9；
──计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=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a/2-B/2=0m，
当 <0.3时，取=0.3；当 >3时,取=3， 满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.3；
──剪切系数, 当0.3≤＜1.4时，β=0.12/(+0.3)；当1.4≤≤3.0时，β=0.2/(+1.5)，得=0.2；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；
b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=3m；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2；
──配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积=16338.4mm2
S──箍筋的间距，S=200mm。
经计算，非工作状态时承台截面抗剪切满足要求。
2. 塔吊桩基础设计验算
1) 桩内力分析
A. 理论依据
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)计算
B. 桩内力计算
塔吊xy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，即当吊臂在承台对角线方向。
a 竖向力作用下:
Nk=（603.4+(1+24)×3×3×1.25）/4=221.16KN
b 偏心力作用下:
其中
n──桩 数；
Fvk──相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力；
G──桩基承台的自重标准值；
Mx,My──相应于荷载效应标准组合作用于承台底面通过桩群形心的xy轴的力矩；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离；
Nik──相应于荷载效应标准组合单桩桩顶竖向力
Nikmax=（603.4+(1+24)×3×3×1.25）/4+(2546.+98.2×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]=1331.65KN
Nikmin=（603.4+(1+24)×3×3×1.25）/4-(2546.+98.2×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]= -8.33KN
2) 桩竖向承载力验算
A. 理论依据
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)计算
a 轴心竖向力作用下
b 偏心竖向力作用下
Ra──单桩竖向承载力特征值
B. 单桩竖向承载力特征值计算
计算公式如下:
其中 qpa、──桩端端阻力特征值(kN/m2)；
qsia──桩侧阻力特征值(kN/m2)；
Ap──桩端截面面积；Ap=0.503m2
up──桩身周边长度，up =2.51m；
li ──第i层岩土的厚度；
解得单桩竖向承载力特征值
Ra =0×0.503+2.51×(5.16×6+3.8×18+13.7×30+6.2×25+5.3×32+1.3×31+1.6×55+1.2×42)=2544.29kPa
经计算，非工作状态时桩竖向承载力满足要求。
3) 桩身混凝土强度验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)计算
fc 混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；
Q 相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值， Q=（1.2×603.4+1.2× ((1+24)×3×3×1.25)）/4+(1.4×2546.+1.4× 98.2×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2]=1820.08kN
Ap 桩身横截面面积 Ap=0.5m2；
工作条件系数，预制桩取0.75，灌注桩取0.6～0.7
Ap fcφc=0.5×106×14.3×0.65=4.65×106N=4650KN
经计算，非工作状态时桩身混凝土强度验算满足要求
4) 桩抗拔力验算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
其 中
γo--建筑桩基重要性系数，γo取0.9
N--桩的上拔力设计值，N=（1.2×603.4+1.2× ((1+24)×3×3×1.25)）/4-(1.4×2546.+1.4× 98.2×1.25)×(1.7×1.414/2)/[2×(1.7×1.414/2)2] =-12.29KN
γs--桩侧阻抗力分项系数，按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)表5.2.2取值，γs=1.62
UK--桩的抗拔极限承载力标准值，忽略桩身自重有利因素
Ui--破坏表面周长；
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，按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)表5.2.18-2取值。
UK=2.51×(0.8×5.16×6+0.8×3.8×18+0.8×13.7×30+0.8×6.2×25+0.7×5.3×32+0.7×1.3×31+0.8×1.6×55+0.7×1.2×42)=1970.09KN
γoN=0.9×12.29=1160.36KN
UK/γs=1970.09/1.62=1216.1KN
经计算，非工作状态时桩抗拔力验算满足要求。
3. 格构柱稳定性的计算
依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
1) 格构柱截面的力学特性：
格构柱的截面尺寸为0.45×0.45m；
主肢选用:16号角钢(b×d×r=160×10×16mm)；
缀板选用(m×m):0.2×0.4；
主肢的截面力学参数为 A0=31.5cm2，Z0=4.31cm，Ix0=779.53cm4，Iy0=779.53cm4；
缀条的截面力学参数为 At=cm2；
格构柱的y-y轴截面总惯性矩：
格构柱的x-x轴截面总惯性矩：
经过计算得到：
Ix=4×[779.53+31.5×(0.45×100/2-4.31) 2]=44808.51cm4；
Iy=4×[779.53+31.5×(0.45×100/2-4.31) 2]=44808.51cm4；
2) 格构柱的长细比计算：
格构柱主肢的长细比计算公式：
其中 H ── 格构柱的总高度，取5.55m；
I ── 格构柱的截面惯性矩，取,Ix=44808.51cm4，Iy=44808.51cm4；
A0 ── 一个主肢的截面面积，取31.5cm2。
经过计算得到x=29.43,y=29.43。
格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:
其中 b ── 缀板厚度，取 b=0.2m。
h ── 缀板长度，取 h=0.4m。
a1── 格构架截面长，取 a1=0.45m。
H ── 相邻两缀板的净距离，取 H=0.4m。
经过计算得 i1=[(0.22+0.42)/48+5×0.452/8]0.5=0.36m。
1=0.4/0.36=1.11。
换算长细比计算公式：
经过计算得到kx=29.45,ky=29.45。
3) 格构柱的整体稳定性计算：
格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：
其中 N ── 轴心压力的计算值(kN)；取 N=1820.08kN；
A── 格构柱横截面的毛截面面积，取4×31.5cm2；
── 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；
根据换算长细比 0x=29.45,0y=29.45,查《钢结构设计规范》得到x=1.06,y=1.06。
经过计算得到 X方向的强度值为136.27N/mm2，不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!
Y方向的强度值为136.27N/mm2，不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!
四.结 论
根据工作状态、非工作状态的验算：
1.经计算，承台主筋设计满足要求。
2.经计算，塔吊对承台截面抗冲切满足要求
3.经计算，角桩对承台抗冲切满足要求
4.经计算，塔吊对承台截面抗剪切满足要求。
5.经计算，桩竖向承载力满足要求。
6.经计算，桩身混凝土强度验算满足要求。
7.经计算，桩抗拔力验算满足要求。
8.经计算，格构柱X方向的强度验算满足要求。
9.经计算，格构柱Y方向的强度验算满足要求。下载本文
