玉溪公租房塔吊基础专项方案.doc
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1、玉溪市中心城区2011年公共租赁住房项目三标段塔式起重机基础专项方案编制: 审核: 审批: 2012年 月目 录一、工程概况. 2二、编制说明. 22.1编制依据22.2编制范围2三、地质地貌情况2四、塔式起重机基础计算. 34.1 14栋塔式起重机四桩基础计算书. 34.2 15栋塔式起重机四桩基础计算书. 94.3 16栋塔式起重机四桩基础计算书.144.4 21.23栋塔式起重机五桩基础计算书.20五、塔式起重机基础与地下室筏板交汇的处理措施. 255.1防水措施 255.2筏板与塔吊基础钢筋连接措施 26六、塔吊平面布置图27一、 工程概况本工程为玉溪市保障性住房开发投资有限公司开发的
2、“玉溪市中心城市区2011年公共租赁住房建设项目”住宅小区,项目地处玉溪市太极路与李棋路交叉口东南侧。设计单位为云南泛亚工程设计院有限公司,监理单位为玉溪市工程建设监理有限公司。总建筑面积.46平方米,其中地上面积为.61,地下面积为22017.85。地上建筑栋数共8栋,其中5栋为34层,标准层高为2.95m,总高104.25m;3栋为商铺3-5层,地下室为一层。塔吊拟定选用昆明重工QTZ-63(5610)型1台,昆明重工QTZ-63(5013)型1台。云南塔峰QTZ80(C6010)型1台,中联重科QTZ80(TC5613-6)型1台。初步设计塔吊最高高度为120m。二、 编制说明21编制依
3、据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(JGJ59-2011)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)云南泛亚工程设计院有限公司提供的玉溪市中心城区2011年公共租赁住房建设项目设计文件。施工现场平面布置图塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T187-2009)地下工程防水技术规范(GB 50108-2008)建筑施工手册第四版22编制范围玉溪市中心城区2011年公共租赁住房建设项目2#地块内14、15、16、21、23栋塔式
4、起重机基础验算及基础与筏板交汇处理措施。三、 地质地貌情况根据勘察报告显示,勘察所揭露地层上部为人工填土层,其下部均为一般第四系冲积层、冲洪积层及上第三系,自上而下分别描述如下:人工堆积层1:为人工填土层1为杂填土,层顶埋深为0.000.00 m,层厚为0.606.00m,色杂,稍湿;1为耕植土,层顶埋深为0.001.70 m,层厚为0.401.50m,色杂,稍湿;2:为第四系冲洪积层2为粉质粘土,层顶埋深为0.403.20m,层厚为0.5010.3m,色褐黄、灰黄,色杂,可塑-硬塑;2a为圆砾,层顶埋深为0.409.30 m,层厚为0.407.50m,灰,浅灰色,饱和、松散稍密状;2为有机质
5、土,层顶埋深为0.4011.80 m,层厚为0.407.40m,深灰,灰黑,流塑-软塑性,具高压缩性;2为圆砾,层顶埋深为0.5012.00 m,层厚为0.5013.90m,黄灰,褐灰色,稍密,饱和;2a为粉土,层顶埋深为2.2011.00 m,层厚为0.502.40m,灰,深灰色,中密-密实;3:为第四系冲积层3为粉质粘土层顶埋深为3.5016.70m,层厚为0.5013.0m,灰黄,兰灰,可塑性为主,中压缩性;3a为砾砂,层顶埋深为5.7023.00m,层厚为0.405.40m,黄灰,灰褐色,稍密,饱和;3b为粉土,层顶埋深为6.0021.60m,层厚为0.505.60m,灰、深灰色,中密
6、-密实;3为砾砂,层顶埋深为5.5022.90m,层厚为3.6029.30m,灰、浅灰色,饱和、松散稍密状;3a为粉质粘土,层顶埋深为7.0030.60m,层厚为0.408.00m,兰灰、灰褐色,可塑状为主;3b为粉土,层顶埋深为6.2028.50m,层厚为0.45.50m,灰、深灰色,中密,密实,湿;3为粉质粘土,层顶埋深为22.5032.60m,层厚为1.89.70m,深灰、兰灰色,棕褐色可塑状为主;3a为粉土,层顶埋深为23.7038.60m,层厚为0.105.90m,棕色,浅灰色,中密-密实,湿;3b为有机质土,层顶埋深为23.5039.40m,层厚为0.303.10m,深灰、灰黑,黑
7、色,软塑状为主;4:为上第三系4为粉质粘土,层顶埋深为31.6058.60m,层厚为0.5010.50m,深灰、兰灰色,硬塑状为主;4为粉质粘土,层顶埋深为49.4068.30m,层厚为1.4018.50m,灰,深灰、兰灰色,可塑-硬塑状为主;4a为粉砂,层顶埋深为53.4069.50m,层厚为0.506.90m,棕色,暗红,褐灰色,中密-密实,湿;4为粉砂,层顶埋深为52.5075.50m,层厚为0.5021.80m,棕色,暗红,褐灰色,中密-密实,湿;4a为粉质粘土,层顶埋深为60.5079.40m,层厚为0.608.80m,深灰,兰灰色,硬塑状为主,中压缩性。四、 塔式起重机基础计算本工
8、程塔式起重机基础采用矩形承台桩基础,桩基均为长螺旋钻孔灌注桩,14、15、16栋桩基均为4棵500长为15m的长螺旋钻孔灌注桩,21、23栋共用一台塔式起重机,桩基为5棵500长为15m的长螺旋钻孔灌注桩。长螺旋钻孔灌注桩做法同工程桩,在工程桩施工时同时进行施工;基础上口高程与地下室相同位置的筏板上口齐平。41 14栋塔式起重机四桩基础计算书一、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ63(5610), 塔吊起升高度H:120.000m,塔身宽度B:1.6m, 基础埋深D:1.800m,自重F1:450.8kN, 基础承台厚度Hc:1.800m,最大起重荷载F2:60kN, 基础承台宽度Bc:4.0
9、005.600m,桩钢筋级别:RRB400, 桩直径:0.500m,桩间距a:2m, 承台箍筋间距S:175.000mm,承台混凝土的保护层厚度:50mm, 承台混凝土强度等级:C35;额定起重力矩是:630kNm, 基础所受的水平力:30kN,标准节长度:2.5m,主弦杆材料:角钢/方钢, 宽度/直径c:120mm,所处城市:云南玉溪, 基本风压0:0.3kN/m2,地面粗糙度类别为:D类密集建筑群,房屋较高,风荷载高度变化系数z:1.4。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=F
10、1+F2=510.80kN;1、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范(GB50009-2001)中风荷载体型系数:地处云南玉溪,基本风压为0=0.30kN/m2;查表得:荷载高度变化系数z=1.4;挡风系数计算:=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.6+22.5+(41.62+2.52)0.5) 0.12/(1.62.5)=0.416;因为是角钢/方钢,体型系数s=2.215;高度z处的风振系数取:z=1.0;所以风荷载设计值为:=0.7zsz0=0.71.002.2151.40.3=0.651kN/m2;2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:M=BHH0.5=0.
11、6510.4161.61201200.5=3119.800kNm;MkmaxMeMPhc6303119.800301.83803.800kNm;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)/nMykxi/xj2Mxkyi/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=24BcBcHc=244.005.601.80=967.68kN; Mxk,Myk承台底面的弯
12、矩标准值,取3803.800kNm; xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.41m; 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+967.68)/4+3803.801.41/(21.412)=1728.56kN。最小压力:Nkmin=(510.80+967.68)/4-3803.801.41/(21.412)=-969.17kN。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
13、,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.20m; Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=1771.87kN;经过计算得到弯矩设计值:Mx=My=21771.870.20=708.75kNm。四、承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)第7.2条受弯构件承载力计算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中,l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,期间按线性内插法得1.00; fc混
14、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=1750.00mm; fy钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;经过计算得:s=708.75106/(1.0016.704000.001750.002)=0.003; =1-(1-20.003)0.5=0.003; s =1-0.003/2=0.998; Asx =Asy =708.75106/(0.9981750.00300.00)=1352.71mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:4000.001800.000.15%=10800.00mm2。5600.001800.0
15、00.15%=15120.00mm2。建议配筋值:短边方向:HRB335钢筋,25175。承台底面单向根数23根。实际配筋值22581.4mm2。 长边方向:HRB335钢筋,25175。承台底面单向根数32根。实际配筋值31417.6mm2。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: Vhsftb0h0其中,b0承台计算截面处的计算宽度,b0=4000mm; 计算截面的剪跨比,=a/h0,此处,a=0m;当 3时,取=3,得=0.25; hs受剪切承载力截面高度影响系数,当h0800mm时,取h0=800mm,h020
16、00mm时,取h0=2000mm,其间按内插法取值,hs=(800/1850)1/4=0.811; 承台剪切系数,=1.75/(0.25+1)=1.4;0.8111.41.5740001850=13189.823kN1.21728.56=2074.27kN;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=1728.56kN;单桩竖向极限承载力标准值公式:Quk=uqsikli+qpkAp u桩身的周长,u=1.571m; Ap桩端面积,Ap=0.196m2;各土层厚度及阻
17、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 6.65 150.00 3600.00 0.70 粉土或砂土 2 1.70 90.00 1600.00 0.80 粘性土 3 2.70 130.00 3200.00 0.70 粉土或砂土 4 5.80 90.00 1600.00 0.80 粘性土 由于桩的入土深度为15.00m,所以桩端是在第4层土层。单桩竖向承载力验算: Quk=1.5711857+16000.196=3230.95kN;单桩竖向承载力特征值:R=Quk/2+cfakAc=3230.95/2+0.171806.25
18、=1806.73kN;Nk=1728.56kN1.2R=1.21806.73=2168.08kN;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=iqsikuili其中:Tuk桩基抗拔极限承载力标准值; ui破坏表面周长,取ui=d=3.142 0.5=1.571m; qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值; i 抗拔系数,砂土取0.500.70,粘性土、粉土取0.700.80,桩长l与桩径d之比小于20时,取小值; li第i层土层的厚度。经过计算得到:Tuk=i
19、qsikuili=1882.11kN;群桩呈整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Tgk=(uliqsikli)/4= 4705.28kNul 桩群外围周长,ul = 4(2+0.5)=10.00m;桩基抗拔承载力公式:Nk Tgk/2+GgpNk Tuk/2+Gp其中 Nk - 桩基上拔力设计值,Nk=969.17kN; 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 =468.75kN; Gp - 基桩自重设计值,Gp =73.63kN;Tgk/2+Ggp=4705.28/2+468.75=2821.39kN 969.17kN;Tuk/2+Gp=1882.11/2+7
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