塔吊基础方案5118.pdf

塔吊基础方案 一、工程概况 略 二、编制依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-2010 塔式起重机设计规范GB/T13752-1992 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 建筑结构荷载规范GB50009-2012 混凝土结构设计规范GB50010-2010 建筑桩基技术规范JGJ97-2008 三、场地地质条件 3.1 场地地层分布及土质特征 经本次勘察资料揭示，在深度 45.0m 范围内的地基土属第四系全新统人工填土层、陆相沉积层、海相沉积层、沼泽相沉积层、河漫滩相沉积层和及上更新统的河漫滩相沉积层、潮汐相沉积及河漫滩相沉积层。根据成因时代的不同，共分 8 个大层，按物理力学指标及岩土特征可分为 16 个亚层，主要特征按层序自上而下叙述详见表 3.1.1 地层岩性特征及土层分布规律表 表 3.1.1 时代成因 分层代号 土层名称 分布规律 岩性特征描述 层厚（m）顶板高程（m）Qml 1 杂填土 0.51.2 3.423.53 杂色，稍湿，松散，土质不均，局部顶部分布混凝土路面，以混凝土块等建筑垃圾为主，本土层填垫时间少于 十年，本土层在场地局部分布。2 素填土 1.22.7 2.333.63 灰褐色，可塑，土质不均，以黏性土为主，夹混凝土块，普遍分布。Q43al 1 粉质黏土 1.32.4 0.571.35 灰黄色，可塑，土质不均，夹粉土薄层，夹锈斑，属中压缩性土，普遍分布。1 粉质黏土 2.19.0 -1.76-0.57 灰色，流塑，土质不均，夹粉土薄层，夹淤泥质粉质黏土薄层，属高压 缩性土，普遍分布。Q 2m 4 3 粉土 1.65.3 -9.88-3.27 灰色，湿，中密，土质不均，与粉质黏土互层，具水平层理，属中压缩性土，本土层在场地局部缺失。4 粉质黏土 0.98.5 -11.98-4.75 灰色，流塑，土质不均，与粉土互层，具水平层理，属高压缩性土，普 遍分布。5 粉砂 1.35.3 -14.20-10.98 灰色，饱和，中密，土质不均，与粉土互层，夹粉质黏土薄层，属中压缩性土，本土层在场地局部缺失。Q 1h 4 7 粉质黏土 0.83.6 -16.61-14.24 褐灰-黄灰色，软塑，土质不均，夹钙核，粉粒含量偏高，属中压缩性 土，本土层在场地局部缺失。地层岩性特征及土层分布规律表 续表 时代成因 分层代号 土层名称 分布规律 岩性特征描述 层厚（m）顶板高程（m）Q 1al 4 8 1 粉质黏土 1.34.0 -18.96-16.74 灰黄色，软塑，土质不均，粉粒含量偏高，与粉土互层，夹锈斑，属中压 缩性土，本土层在场地局部缺失。8 2 粉土 1.63.1 -18.05-16.48 灰黄色，湿，密实，土质不均，砂黏混杂，夹锈斑，属中压缩性土，本土层在场地局部分布。Q eal 3 9 1 粉质黏土 4.17.1 -21.06-18.08 灰黄-黄褐色，可塑，土质不均，与黏土互层，夹锈斑，夹姜石，局部夹粉土薄层，属中压缩性土，普遍分布。Q dmc 3 10 1 粉质黏土 0.53.4 -26.11-24.17 褐灰色，可塑，土质不均，夹有机质，夹粉土薄层，局部粉粒含量偏 高，属中压缩性土，普遍分布。10 2 粉土 0.72.5 -28.31-26.01 灰色，湿，密实，土质不均，砂黏混杂，夹粉质黏土薄层，属中压缩性 土，本土层在场地局部缺失。10 3 粉质黏土 0.63.3 -30.51-26.18 褐灰色，可塑，土质不均，粉粒含量偏高，属中压缩性土，本土层在场地局部缺失。Q cal 3 11 1 粉质黏土 1.15.1 -31.11-28.95 褐黄色，可塑，土质不均，夹锈斑，夹粉土薄层，属中压缩性土，普遍分 布。11 2 粉土 6.4 -35.04-30.18 灰黄色，湿，密实，土质不均，与粉砂互层，砂黏混杂，夹粉质黏土薄 层，属中压缩性土，普遍分布。3.2 地基土承载力特征值 根据勘察结果，依据建筑地基基础设计规范GB500072011 及天津市岩土工程技术规范（DB/T29-20-2017），现将场地勘察范围内的各分层地基土天然地基承载力特征值 fak 确定并列于表3.2.1。天然地基土承载力特征值表 表 3.2.1 层号 土层名称 分布厚度（m）顶板高程（m）承载力特征值 fak(kPa)2 素填土 1.22.7 2.333.63/1 粉质黏土 1.32.4 0.571.35 95 1 粉质黏土 2.19.0-1.76-0.57 90 3 粉土 1.65.3-9.88-3.27 110 4 粉质黏土 0.98.5-11.98-4.75 100 5 粉砂 1.35.3-14.20-10.98 120 7 粉质黏土 0.83.6-16.61-14.24 140 8 1 粉质黏土 1.34.0-18.96-16.74 150 8 2 粉土 1.63.1-18.05-16.48 180 9 1 粉质黏土 4.17.1-21.06-18.08 150 10 1 粉质黏土 0.53.4-26.11-24.17 155 10 2 粉土 0.72.5-28.31-26.01 180 10 3 粉质黏土 0.63.3-30.51-26.18 160 11 1 粉质黏土 1.15.1-31.11-28.95 160 11 2 粉土 6.4-35.04-30.18 200 3.3 桩基参数 根据建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）、天津市岩土工程技术规范（DB/T29-20-2017）、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）结合本次勘察结果，按层位及高程提供预应力混凝土管桩、钻孔灌注桩极限侧阻力标准值 qsik、极限端阻力标准值 qpk 列于下表 3.3.1：桩基参数表 表 3.3.1 四、塔吊基础设计 （一）、塔基选型方案：1塔吊（TC6510-6(QTZ80)）塔吊基础借用原有楼座工程桩（位置见详图），四根预应力管桩，桩径 500，桩深同工程桩；基础尺寸 60004800mm1400mm。塔吊基础砼标号为 C35（冬季施工考虑缩短强度时间加大一级，采用 C40 砼），基础配筋为上下两层 C22150mm，拉筋为 C12500 呈梅花布置，钢筋保护层厚度为 50mm。因塔吊承台提前施工，需按结构施工图纸留好结构地梁及柱甩筋。2#塔吊（LT145/8-6018）基础采用桩基础加 1.4m 厚承台形式，承台上坪与地层编号 岩土名称 分布厚度（m）顶板高程（m）预制桩(kPa)钻孔灌注(kPa)抗拔系数 qsik qpk qsik qpk 2 素填土 1.22.7 2.333.63/1 粉质黏土 1.32.4 0.571.35 30 26 0.72 1 粉质黏土 2.19.0-1.76-0.57 28 24 0.72 3 粉土 1.65.3-9.88-3.27 38 34 0.70 4 粉质黏土 0.98.5-11.98-4.75 36 32 0.72 5 粉砂 1.35.3-14.20-10.98 40 36 0.68 7 粉质黏土 0.83.6-16.61-14.24 45 40 0.72 8 1 粉质黏土 1.34.0-18.96-16.74 55 1800 50 0.72 8 2 粉土 1.63.1-18.05-16.48 65 2800 60 600 0.70 9 1 粉质黏土 4.17.1-21.06-18.08 55 2000 50 500 0.72 10 1 粉质黏土 0.53.4-26.11-24.17 56 2200 52 520 0.72 10 2 粉土 0.72.5-28.31-26.01 65 2800 60 600 0.70 10 3 粉质黏土 0.63.3-30.51-26.18 60 2500 55 580 0.72 11 1 粉质黏土 1.15.1-31.11-28.95 60 2500 55 580 0.72 11 2 粉土 6.4-35.04-30.18 65 650 0.70 注：钻孔灌注桩 qpk 值仅适用于孔底回淤土厚度 10cm 结构底板上表面平齐。塔吊基础桩单独设置 4 根钢筋砼预应力管桩，桩径 600mm，桩长 14m，桩砼标号为 C80。塔吊承台砼标号为 C35（冬季施工考虑缩短强度时间加大一级，采用 C40 砼），基础配筋为上下两层 C22150mm，拉筋为 C12500呈梅花布置，钢筋保护层厚度为 50mm。因塔吊承台提前施工，需按结构底板图纸留好结构甩筋。3#塔吊（QTZ80(TC6010A-6)）基础采用天然地基基础，500mm 厚三七灰土夯实，200 厚 C20 砼垫层，拆装式预制钢筋砼底座压砼基座配重板。（二）、塔基施工技术要求：塔吊基础应满足以下技术要求。1、基础表面平整度允许偏差 1/1000；本工程基础桩采用预应力混凝土管桩，其施工工艺及质量控制要点详见桩基工程专项施工方案。2、固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。3、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。4、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于 10，接地线不可与塔节焊接。5、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。6、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。7、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。8、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。9、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于 16mm2 的绝缘铜电缆或横截面 30mm3.5mm 表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下 1.5m。10、塔吊基础的基础桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。11、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。（三）、塔吊穿地下室处理措施 本工程 2塔吊部分布置在地下室及楼座中，塔吊底座通过预埋螺栓固定于地下室底板之上，塔身贯穿地下室顶板及主体各层楼板的处理措施如下：1、地下室底板处理措施：（1）本塔吊基础位于地下室中，地下室底板配筋绑扎穿过塔吊底部的构件。浇筑时与塔吊底部构件连体浇筑。2、地下室顶板及楼板处理措施：（1）在地下室顶板或楼板上开一个两米见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。（2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。板四周预留12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。（四）、塔吊防雷接地措施：五、塔吊基础配筋图 塔吊基础承台配筋图 塔吊 2基础布置图 六、塔吊平面布置图（一）塔吊总平面布置：（二）、塔吊基础的布置 3#塔吊基础位置平面图 3#塔吊基础示意图 第二部分 塔吊基础承台及桩基础计算书 计算依据：1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑桩基技术规范JGJ94-2008 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、1塔吊基础计算(一)、塔机属性 1#塔吊：塔机型号 TC6510-6(QTZ80)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)21+1.4+15=38 塔机独立状态的计算高度 H(m)43 塔身桁架结构 方钢管 塔身桁架结构宽度 B(m)1.8（二）、塔机荷载 塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值 塔身自重 G0(kN):TC6510-6(QTZ80)/LT145/8-6018/QTZ80(TC6013A-6)626 起重臂自重 G1(kN)66.3 起重臂重心至塔身中心距离 RG1(m)24 小车和吊钩自重 G2(kN)4.9 小车最小工作幅度 RG2(m)2.5 最大起重荷载 Qmax(kN)60 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离 RQmax(m)17.5 最大起重力矩 M2(kN.m)800 平衡臂自重 G3(kN)65.1 平衡臂重心至塔身中心距离 RG3(m)6.8 平衡块自重 G4(kN)28.5 平衡块重心至塔身中心距离 RG4(m)13.6 2、风荷载标准值 k(kN/m2)工程所在地 天津 天津市 基本风压 0(kN/m2)工作状态 0.2 非工作状态 0.5 塔帽形状和变幅方式 锥形塔帽，小车变幅 地面粗糙度 B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数 z 工作状态 1.589 非工作状态 1.652 风压等效高度变化系数 z 1.329 风荷载体型系数 s 工作状态 1.95 非工作状态 1.95 风向系数 1.2 塔身前后片桁架的平均充实率 0 0.35 风荷载标准值 k(kN/m2)工作状态 0.81.21.5891.951.3290.20.791 非工作状态 0.81.21.6521.951.3290.52.055 3、塔机传递至基础荷载标准值 2塔产品说明书荷载取值：各塔荷载标准值 工作状态 竖向荷载标准值 Fk(kN)TC6510-6(QTZ80)/LT145/8-6018/QTZ80(TC6013A-6)747/822(拉 469)/688 水平荷载标准值 Fvk(kN)25/35/24 倾覆力矩标准值 Mk(kNm)2686/1722/872 非工作状态 竖向荷载标准值 Fk(kN)627/981（拉 678）/628 水平荷载标准值 Fvk(kN)101/117/62 倾覆力矩标准值 Mk(kNm)2680/2211/1053 4、塔机传递至基础荷载设计值 工作状态 塔机自重设计值 F1(kN)TC6510-6(QTZ80)/LT145/8-6018/QTZ80(TC6013A-6)1.2Fk11.2747896/986/826 起重荷载设计值 FQ(kN)1.4Fqk1.46084 竖向荷载设计值 F(kN)F1+FQ=F1+84980/1070/910 水平荷载设计值 Fv(kN)1.4Fvk1.42535/49/34 倾覆力矩设计值 M(kNm)1.326863492/2239/1134 非工作状态 竖向荷载设计值 F(kN)1.2Fk1.2627.4753/1177/754 水平荷载设计值 Fv(kN)1.4Fvk1.4101141/164/87 倾覆力矩设计值 M(kNm)1.326803484/2874/1369 （三）、桩顶作用效应计算 1塔吊（TC6510-6(QTZ80)）：塔机型号 TC6510-6(QTZ80)塔机独立状态的最大起吊高度 H0(m)46 塔机独立状态的计算高度 H(m)48 塔身桁架结构 方钢管 塔身桁架结构宽度 B(m)1.8 承台布置 桩数 n 4 承台高度 h(m)1.4 承台长 l(m)60 承台宽 b(m)4.8 承台长向桩心距 al(m)4.7 承台宽向桩心距 ab(m)3.6 承台参数 承台混凝土等级 C35 承台混凝土自重 C(kN/m3)25 承台上部覆土厚度h(m)0 承台上部覆土的重度(kN/m3)19 承台混凝土保护层厚度(mm)50 配置暗梁 否 承台底标高 d1(m)-2.80 1塔基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hc+h)=6.04.8(1.425+019)=1008kN （1塔：1008KN）承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.21008=1210kN （1塔：1210KN）桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(4.82+3.62)0.5=6.06m （1塔：6.06m）1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(627+1008)/4=409kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(627+1008)/4+(2680+1011.4)/6.06=874kN （1塔：874KN）Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(621+1008)/4-(2680+1011.4)/6.06=-56 kN （受拉）（1塔：56KN）2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(753+1210)/4+(3486+1411.4)/6.06=1099kN （1塔：1099KN）Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(753+1210)/4-(3486+1411.4)/6.06=-117 kN （受拉）（1塔：117KN）（四）、桩承载力验算 桩参数 桩类型 预应力管桩 预应力管桩外径 d(mm)500 预应力管桩壁厚 t(mm)110 桩混凝土强度等级 C80 桩基成桩工艺系数 C 0.75 桩混凝土自重 z(kN/m3)25 桩混凝土保护层厚度(mm)35 桩底标高 d2(m)-2.8 桩有效长度 lt(m)24 桩端进入持力层深度 hb(m)1 桩配筋 桩身预应力钢筋配筋 550 1010.7 桩身承载力设计值 4055 桩裂缝计算 桩裂缝计算 钢筋弹性模量 Es(N/mm2)200000 法 向 预 应 力 等 于 零 时 钢 筋 的 合 力Np0(kN)100 预应力钢筋相对粘结特性系数 V 0.8 最大裂缝宽度 lim(mm)0.2 裂缝控制等级 三级 地基属性 地下水位至地表的距离 hz(m)1.33 自然地面标高 d(m)0 是否考虑承台效应 是 承台效应系数 c 0.1 土名称 土层厚度 li(m)侧 阻 力 特 征 值qsia(kPa)端阻力特征值 qpa(kPa)抗拔系数 承载力特征值 fak(kPa)粘性土 8.75 28 0 0.4 90 粉土 1.6 38 0 0.6 110 粘性土 2.1 36 0 0.6 100 粉砂 2.3 40 0 0.6 120 粘性土 2.5 45 0 0.6 140 粘性土 2.1 55 1800 0.6 150 粘性土 4.7 55 2000 0.6 150 粉质粘土 5.5 56 2200 0.7 150 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.5=1.57m hb/d=11000/500=25 p=0.16hb/d=0.162=0.32 空心管桩桩端净面积：Aj=d2-(d-2t)2/4=3.140.52-(0.5-20.11)2/4=0.135m2 空心管桩敞口面积：Ap1=(d-2t)2/4=3.14(0.5-20.11)2/4=0.062m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.8/2,5)=2.4m fak=(2.390+0.1110)/2.4=218/2.4=90.833kPa 承台底净面积：Ac=(bl-n(Aj+Ap1)/n=(64.8-4(0.135+0.062)/4=7.0m2 复合桩基竖向承载力特征值：Ra=uqsiali+qpa(Aj+pAp1)+cfakAc=0.81.57(7.3528+1.638+2.136+2.340+2.545+2.155+4.755+1.3556)+2200(0.135+0.320.062)+0.190.8337=1655.6kN Qk=409kNRa=1655.6kN Qkmax=874kN1.2Ra=1.21655.6=1986.7kN 满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-56 kN0 桩基处于竖向抗拔状态，但受拉力很小，对于桩基础可以忽略不计（单桩抗拔承载力约 8001000KN）。3、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=143.14210.72/4=1259mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=1099kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=4255kN Q=1099kN4255kN 满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=117kN 0 桩基处于竖向抗拔状态，但受拉力很小，对于桩基础可以忽略不计（单桩抗拔承载力约 8001000KN）。4、裂缝控制计算 Qkmin=117kN 0 因为临时结构，可不进行裂缝控制计算！（五）、承台计算 承台配筋 承台底部长向配筋 HRB335 22150 承台底部短向配筋 HRB335 22150 承台顶部长向配筋 HRB335 22150 承台顶部短向配筋 HRB335 22150 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1400-50-22/2=1339mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(1099+(117)6.06/2=2975kNm X方向：Mx=Mab/L=29754.8/6.06=2356kNm Y方向：My=Mal/L=29753.7/6.06=1816kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=753/4+3486/6.06=764kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1339)1/4=0.879 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.8-0.6)/2=0.6m a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.8-0.6)/2=0.6m 剪跨比：b=a1b/h0=600/1339=0.448，取 b=0.448；l=a1l/h0=600/1339=0.448，取 l=0.448；承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.448+1)=1.208 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.448+1)=1.208 hsbftbh0=0.8791.2081.5710361.339=13401.25kN hslftlh0=0.8791.2081.571034.81.339=10721.107kN V=764kNmin(hsbftbh0，hslftlh0)=10721.107kN 满足要求！3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2.0+21.339=4.678m ab=3.6mB+2h0=4.678m，al=3.6mB+2h0=4.678m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1=My/(1fcbh02)=2356106/(1.0316.7600013392)=0.013 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.013)0.5=0.013 S1=1-1/2=1-0.013/2=0.994 AS1=My/(S1h0fy1)=2356106/(0.9941339300)=5900mm2 最小配筋率：=0.15%承台底需要配筋：A1=max(AS1,bh0)=max(5900,0.001548001339)=9641mm2（最小配筋率）承台底长向实际配筋：AS1=12545mm2A1=9641mm2 满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积 S2=Mx/(2fcbh02)=1816106/(1.0316.7480013392)=0.012 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.012)0.5=0.012 S2=1-2/2=1-0.012/2=0.995 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1816106/(0.9951339300)=4546mm2 最小配筋率：=0.15%承台底需要配筋：A2=max(AS2,bh0)=max(4546,0.001560001339)=12051mm2（最小配筋率）承台底短向实际配筋：AS2=12545mm2A2=12051mm2 满足要求！(3)、承台顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS3=12545mm20.5AS1=0.512545=6273mm2 满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积 承台顶短向实际配筋：AS4=12545mm20.5AS2=0.512545=6273mm2 满足要求！(5)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为双向 10500。（六）、配筋示意图 1塔吊承台配筋图 二、2塔吊基础设计计算(一)、塔机属性 2#塔吊：塔机型号 LT145/8-6018 塔机独立状态的最大起吊高度 H0(m)21+4.8+15=41 塔机独立状态的计算高度 H(m)46 塔身桁架结构 方钢管 塔身桁架结构宽度 B(m)1.8（二）、塔机荷载 1、塔吊简图：塔机竖向荷载简图 2、风荷载标准值 k(kN/m2)工程所在地 天津 天津市 基本风压 0(kN/m2)工作状态 0.2 非工作状态 0.5 塔帽形状和变幅方式 锥形塔帽，小车变幅 地面粗糙度 B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数 z 工作状态 1.589 非工作状态 1.652 风压等效高度变化系数 z 1.329 风荷载体型系数 s 工作状态 1.95 非工作状态 1.95 风向系数 1.2 塔身前后片桁架的平均充实率 0 0.35 风荷载标准值 k(kN/m2)工作状态 0.81.21.5891.951.3290.20.791 非工作状态 0.81.21.6521.951.3290.52.055 3、塔机传递至基础荷载标准值 2塔产品说明书荷载取值：各塔荷载标准值 工作状态 竖向荷载标准值 Fk(kN)TC6510-6(QTZ80)/LT145/8-6018/QTZ80(TC6013A-6)747/822(拉 469)/688 水平荷载标准值 Fvk(kN)25/35/24 倾覆力矩标准值 Mk(kNm)2686/1722/872 非工作状态 竖向荷载标准值 Fk(kN)627/981（拉 678）/628 水平荷载标准值 Fvk(kN)101/117/62 倾覆力矩标准值 Mk(kNm)2680/2211/1053 4、塔机传递至基础荷载设计值 工作状态 塔机自重设计值 F1(kN)TC6510-6(QTZ80)/LT145/8-6018/QTZ80(TC6013A-6)1.2Fk11.2747896/986/826 起重荷载设计值 FQ(kN)1.4Fqk1.46084 竖向荷载设计值 F(kN)F1+FQ=F1+84980/1070/910 水平荷载设计值 Fv(kN)1.4Fvk1.42535/49/34 倾覆力矩设计值 M(kNm)1.326863492/2239/1134 非工作状态 竖向荷载设计值 F(kN)1.2Fk1.2627.4753/1177/754 水平荷载设计值 Fv(kN)1.4Fvk1.4101141/164/87 倾覆力矩设计值 M(kNm)1.326803484/2874/1369 （三）、桩顶作用效应计算 2塔吊（LT145/8-6018）：塔机型号 LT145/8-6018 塔机独立状态的最大起吊高度 H0(m)46 塔机独立状态的计算高度 H(m)48 塔身桁架结构 方钢管 塔身桁架结构宽度 B(m)1.8 承台布置 桩数 n 4 承台高度 h(m)1.4 承台长 l(m)4.8 承台宽 b(m)4.8 承台长向桩心距 al(m)3.6 承台宽向桩心距 ab(m)3.6 承台参数 承台混凝土等级 C35 承台混凝土自重 C(kN/m3)25 承台上部覆土厚度h(m)0 承台上部覆土的重度(kN/m3)19 承台混凝土保护层厚度(mm)50 配置暗梁 否 承台底标高 d1(m)-6.45 基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hc+h)=4.84.8(1.425+019)=806.4kN （1塔：1008KN）承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2806.4=967.68kN （1塔：1210KN）桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m （1塔：6.06m）1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(981+806.4)/4=447kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(981+806.4)/4+(2211+1771.4)/5.091=930kN （1塔：874KN）Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(981+806.4)/4-(2211+1771.4)/5.091=-36 kN （受拉）（1塔：56KN）2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(1177+967.68)/4+(2874+1641.4)/5.091=1146kN （1塔：1099KN）Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(1177+967.68)/4-(2874+1641.4)/5.091=-74 kN （受拉）（1塔：117KN）（四）、桩承载力验算 桩参数 桩类型 预应力管桩 预应力管桩外径 d(mm)600 预应力管桩壁厚 t(mm)110 桩混凝土强度等级 C80 桩基成桩工艺系数 C 0.75 桩混凝土自重 z(kN/m3)25 桩混凝土保护层厚度(mm)35 桩底标高 d2(m)-20.4 桩有效长度 lt(m)13.95 桩端进入持力层深度 hb(m)1 桩配筋 桩身预应力钢筋配筋 650 1410.7 桩身承载力设计值 4255 桩裂缝计算 桩裂缝计算 钢筋弹性模量 Es(N/mm2)200000 法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)100 预应力钢筋相对粘结特性系数 V 0.8 最大裂缝宽度 lim(mm)0.2 裂缝控制等级 三级 地基属性 地下水位至地表的距离 hz(m)1.33 自然地面标高 d(m)0 是否考虑承台效应 是 承台效应系数 c 0.1 土名称 土层厚度 li(m)侧 阻 力 特 征 值qsia(kPa)端 阻 力 特 征 值qpa(kPa)抗拔系数 承 载 力 特 征 值fak(kPa)粘性土 8.75 28 0 0.4 90 粉土 1.6 38 0 0.6 110 粘性土 2.1 36 0 0.6 100 粉砂 2.3 40 0 0.6 120 粘性土 2.5 45 0 0.6 140 粘性土 2.1 55 1800 0.6 150 粘性土 4.7 55 2000 0.6 150 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.6=1.885m hb/d=11000/600=1.6675 p=0.16hb/d=0.161.667=0.267 空心管桩桩端净面积：Aj=d2-(d-2t)2/4=3.140.62-(0.6-20.11)2/4=0.169m2 空心管桩敞口面积：Ap1=(d-2t)2/4=3.14(0.6-20.11)2/4=0.113m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.8/2,5)=2.4m fak=(2.390+0.1110)/2.4=218/2.4=90.833kPa 承台底净面积：Ac=(bl-n(Aj+Ap1)/n=(4.84.8-4(0.169+0.113)/4=5.477m2 复合桩基竖向承载力特征值：Ra=uqsiali+qpa(Aj+pAp1)+cfakAc=0.81.885(2.328+1.638+2.136+2.340+2.545+2.155+1.0555)+2000(0.169+0.2670.113)+0.190.8335.477=1321.334kN Qk=447kNRa=1321.334kN Qkmax=930kN1.2Ra=1.21321.334=1585.601kN 满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-36 kN0 桩基处于竖向抗拔状态，但受拉力很小，对于桩基础可以忽略不计（单桩抗拔承载力约 8001000KN）。3、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=143.14210.72/4=1259mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=1146kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=4255kN Q=1146kN4255kN 满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=74kN 0 桩基处于竖向抗拔状态，但受拉力很小，对于桩基础可以忽略不计（单桩抗拔承载力约 8001000KN）。4、裂缝控制计算 Qkmin=74kN 0 因为临时结构，可不进行裂缝控制计算！（五）、承台计算 承台配筋 承台底部长向配筋 HRB335 22150 承台底部短向配筋 HRB335 22150 承台顶部长向配筋 HRB335 22150 承台顶部短向配筋 HRB335 22150 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1400-50-22/2=1339mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(1146+(74)5.091/2=2728kNm X方向：Mx=Mab/L=27283.6/5.091=1929kNm Y方向：My=Mal/L=27283.6/5.091=1929kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=1177/4+2874/5.091=859kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1339)1/4=0.879 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.8-0.6)/2=0.6m a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.8-0.6)/2=0.6m 剪跨比：b=a1b/h0=600/1339=0.448，取 b=0.448；l=a1l/h0=600/1339=0.448，取 l=0.448；承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.448+1)=1.208 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.448+1)=1.208 hsbftbh0=0.8791.2081.571034.81.339=10721.107kN hslftlh0=0.8791.2081.571034.81.339=10721.107kN V=859kNmin(hsbftbh0，hslftlh0)=10721.107kN 满足要求！3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.8+21.339=4.478m ab=3.6mB+2h0=4.478m，al=3.6mB+2h0=4.478m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1=My/(1fcbh02)=1929106/(1.0316.7480013392)=0.012 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.012)0.5=0.012 S1=1-1/2=1-0.012/2=0.995 AS1=My/(S1h0fy1)=1548.504106/(0.9951339300)=3876mm2 最小配筋率：=0.15%承台底需要配筋：A1=max(AS1,bh0)=max(3876,0.001548001339)=9641mm2（最小配筋率）承台底长向实际配筋：AS1=12545mm2A1=9641mm2 满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积 S2=Mx/(2fcbh02)=1929106/(1.0316.7480013392)=0.012 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.012)0.5=0.012 S2=1-2/2=1-0.012/2=0.995 AS