塔吊基础方案34229.pdf

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1、 塔吊基础专项施工方案 一、工程概况 本工程为海宁市袁花镇花溪人家安置房项目工程，建设地点：海宁市袁花镇南街路南侧、长益路西侧，建设规模：建筑 34821.08平方米，其中 1#楼建筑面积 3561.51平方米；2#楼面积 3790.35平方米；3#楼 3133.25平方米；4#楼 3916.7平方米；5#楼 3580.49平方米；6#楼 5070.72平方米；7#楼 7429.46平方米；1#半地下汽车库 774.1平方米；2#半地下汽车库 774.1平方米；3#半地下汽车库 774.1平方米；4#半地下汽车库 597.92平方米；5#半地下汽车库 1418.38平方米。计划工期：600日历

2、天。工程为一般民用建筑，工程等级二级，耐火等级地上二级，地下一级，屋面防水等级为1级，抗震设防烈度 6度，建筑耐久年限为 50 年，设计单位：浙江鸿翔建筑设计有限公司，勘察单位：浙江省化工工程地质勘察院，监理单位：浙江嘉宇工程管理有限公司，施工单位：深圳中海建筑有限公司。本工程采用 QTZ63塔吊 3 台，具体位置详见施工总平面布置图。二、基础做法 拟建采用桩基础方案，桩型选用 PC 400 A 95 的预应力方桩，以综合层作为桩端持力层，桩端宜进入持力层 3D 以上，每个塔吊基础设置 4根 18 米长预应力管桩，接桩做法参照厂房及配套用房结施 02桩基总说明。三、计算书 矩形板式桩基础计算书

3、 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 5、预应力混凝土空心方桩JG197-2006 一、塔机属性 塔机型号 QTZ63 塔机独立状态的最大起吊高度 H0(m)40 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)1.6 二、塔机荷载 1、塔机传递至基础荷载标准值 工作状态 塔机自重标准值 Fk1(kN)464.1 起重荷载标准值 Fqk(kN)47.1 竖向荷载标准值 Fk(kN)

4、511.2 水平荷载标准值 Fvk(kN)18.3 倾覆力矩标准值 Mk(kNm)1335 非工作状态 竖向荷载标准值 Fk(kN)464.1 水平荷载标准值 Fvk(kN)73.9 倾覆力矩标准值 Mk(kNm)1552 2、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)1.35Fk11.35464.1626.535 起重荷载设计值 FQ(kN)1.35Fqk1.3547.163.585 竖向荷载设计值 F(kN)626.535+63.585690.12 水平荷载设计值 Fv(kN)1.35Fvk1.3518.324.705 倾覆力矩设计值 M(kNm)1.35Mk1.35

5、13351802.25 非工作状态 竖向荷载设计值 F(kN)1.35Fk1.35464.1626.535 水平荷载设计值 Fv(kN)1.35Fvk1.3573.999.765 倾覆力矩设计值 M(kNm)1.35Mk1.3515522095.2 三、桩顶作用效应计算 承台布置 桩数 n 4 承台高度 h(m)1.2 承台长 l(m)5 承台宽 b(m)5 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

6、 配置暗梁 否 承台底标高 d1(m)-4 基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hc+h)=55(1.225+019)=750kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2750=900kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+750)/4=303.525kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(464.1+750)/4+(1552+73.91.2)/5.091=625.785

7、kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(464.1+750)/4-(1552+73.91.2)/5.091=-18.735kN 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 =(626.535+900)/4+(2095.2+99.7651.2)/5.091=816.685kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(626.535+900)/4-(2095.2+99.7651.2)/5.091=-53.417kN 四、桩承载力验算 桩参数 桩类型 预应力空心方桩 预应力空心方桩边长 lb(mm)400

8、预应力空心方桩内径 dl(mm)220 桩混凝土强度等级 C60 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)-18 桩顶标高 1#及 3#塔吊标高为绝对标高1.45 米；2#塔吊标高为绝对标高0.95 米。桩有效长度 lt(m)18 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 1510.7 桩身承载力设计值 7089.221 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

9、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)素填土 4.71 10 150 0.6 90 淤泥 5.36 8 100 0.3 50 砾砂 7.32 25 3500 0.4 150 粉土 7.48 35 1900 0.6 160 全风化岩 12.56 70 4000 0.6 330 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=4lb=40.4=1.

10、6m hb/lb=11000/400=2.55 p=0.16hb/lb=0.162.5=0.4 空心方桩桩端净面积：Aj=lb2-d12/4=0.42-3.140.382/4=0.047m2 空心方桩敞口面积：Ap1=d12/4=3.140.382/4=0.113m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m fak=(0.7190+1.7950)/2.5=153.4/2.5=61.36kPa 承台底净面积：Ac=(bl-n(Aj+Ap1)/n=(55-4(0.047+0.113)/4=6.09m2 复合桩基竖向承载力特征值：Ra=uqsiali+qpa(Aj+pA

11、p1)+cfakAc=0.81.6(0.7110+5.368+7.3225+0.6135)+1900(0.047+0.40.113)+0.161.366.09=537.622kN Qk=303.525kNRa=537.622kN Qkmax=625.785kN1.2Ra=1.2537.622=645.146kN 满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-18.735kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=18.735kN 桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算，桩身的重力标准值：Gp=lt(z-10)Aj=14(25-10)0.047=9.784kN

12、 Ra=uiqsiali+Gp=0.81.6(0.60.7110+0.35.368+0.47.3225+0.60.6135)+9.784=141.795kN Qk=18.735kNRa=141.795kN 满足要求！3、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=153.14210.72/4=1349mm2 (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=816.685kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=7089.221kN Q=816.685kN7089.221kN 满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设

13、计值：Q=-Qmin=53.417kN fpyAps=(6501348.804)10-3=876.722kN Q=53.417kNfpyAps=876.722kN 满足要求！4、裂缝控制计算 裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。(1)、纵向受拉钢筋配筋率 有效受拉混凝土截面面积：Ate=lb2-d12/4=4002-3.143802/4=46589mm2 Aps/Ate=1348.804/46589=0.0290.01 取 te=0.029 (2)、纵向钢筋等效应力 sk=(Qk-Np0)/Aps=(18.735103-100103)/1348.804=-60.25N/mm2 (3)、裂缝间纵向受

14、拉钢筋应变不均匀系数 =1.1-0.65ftk/(tesk)=1.1-0.652.85/(0.02960.25)=2.162 取=1 (4)、受拉区纵向钢筋的等效直径 dep=nidi2/niidi=(1510.72)/(150.810.7)=5.229mm (5)、最大裂缝宽度 max=crsk(1.9c+0.08dep/te)/Es=2.2160.25(1.935+0.085.229/0.029)/200000=0.054mmlim=0.2mm 满足要求！五、承台计算 承台配筋 承台底部长向配筋 HRB400 20130 承台底部短向配筋 HRB400 20160 承台顶部长向配筋 HRB

15、400 20160 承台顶部短向配筋 HRB400 20160 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1200-50-20/2=1140mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(816.685+(-53.417)5.091/2=1942.962kNm X 方向：Mx=Mab/L=1942.9623.6/5.091=1373.882kNm Y 方向：My=Mal/L=1942.9623.6/5.091=1373.882kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=626.535/4+2095.2/5.091=568.17kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1140)1/4=0.915

16、塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-lb)/2=(3.6-1.6-0.4)/2=0.8m a1l=(al-B-lb)/2=(3.6-1.6-0.4)/2=0.8m 剪跨比：b=a1b/h0=800/1140=0.702，取 b=0.702；l=a1l/h0=800/1140=0.702，取 l=0.702；承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.702+1)=1.028 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.702+1)=1.028 hsbftbh0=0.9151.0281.5710351.14=8422.906kN hslftlh0=0.9151.0281

17、.5710351.14=8422.906kN V=568.17kNmin(hsbftbh0，hslftlh0)=8422.906kN 满足要求！3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+21.14=3.88m ab=3.6mB+2h0=3.88m，al=3.6mB+2h0=3.88m 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)=1373.882106/(1.0316.7500011402)=0.012 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.012)0.5=0.012 S1=1-1/

18、2=1-0.012/2=0.994 AS1=My/(S1h0fy1)=1373.882106/(0.9941140360)=3369mm2 最小配筋率：=0.15%承台底需要配筋：A1=max(AS1,bh0)=max(3369,0.001550001140)=8550mm2 承台底长向实际配筋：AS1=12398mm2A1=8550mm2 满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积 S2=Mx/(2fcbh02)=1373.882106/(1.0316.7500011402)=0.012 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.012)0.5=0.012 S2=1-2/2=1-0.012/

19、2=0.994 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1373.882106/(0.9941140360)=3369mm2 最小配筋率：=0.15%承台底需要配筋：A2=max(3369,lh0)=max(3369,0.001550001140)=8550mm2 承台底短向实际配筋：AS2=10132mm2A2=8550mm2 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=10132mm20.5AS1=0.512398=6199mm2 满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS4=10132mm20.5AS2=0.510132=5066mm2 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 承台配筋图 桩配筋图 基础立面图