九江中航城一期住宅楼塔吊基础专项施工方案(40页).pdf
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2022-08-30
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1、塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 1 页 共 40 页目录专家论证意见.2一、工程概况.3(一)各方主体单位 .3(二)现场概况 .3(三)建筑设计概况 .3二、对塔机基础地基承载力重新复核.5塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 2 页 共 40 页专家论证意见1、根据已安装的现场实际,重新复核塔机基础地基承载力是否符合;塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 3 页 共 40 页一、工程概况(一)各方主体单位项目名称:九江中航城一期建设单位:九江中航城地产开发有限公司设计单位:深圳市华阳国际工程设计有限公司监理单位:江西中昌工程咨询监理有限公司施工单位:浙江城建建设集团有限公司租赁单位:江西鸿2、胜建筑机械租赁有限公司安拆单位:浙江省建设机械集团有限公司(二)现场概况本项目位于九江市八里湖新区,总用地面积为44378.29 平方米。基地东临长江路,其中长江路东侧为新建小区,已有住户,市政条件较完善。南面为空地,原先为水塘,是淤泥土。北面为十里河南路,十里河南路北侧是一个公园,南面为二期待开发,西面为三期、四期待开发。建筑物周围施工场地狭窄,基坑施工期间只有 1 栋 2 栋 3 栋 6 栋商业楼位置设置一条临时施工道路(主体施工时此临时道路将取消),一期工程南面与二期工程相连位置,无法设置施工道路。现场在 3#、4#楼淤泥带长度 573 米、面积约 18386 平方米,此处位置桩已成型给3、换填带来很大阻力,影响土方开挖进度;现土方标高高于路面标高,基坑支护未进行施工。现场水源所在位置为长江大道与十里河南路交接处,在甲方围墙外侧;甲方提供总配电箱位置为5#楼 B座商铺位置,总功率为 1000kvA,未能满足施工高峰期要求,建议再增设一台630KVA变压器。(三)建筑设计概况九江中航城一期由住宅大底盘(地下车库)、6 栋高层住宅楼和局部二层商铺组成。其中地下车库为一层,主要用途为地下停车库,塔楼为6 栋(1#6#)塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 4 页 共 40 页高层住宅楼。1#6#塔楼明细表:栋号层数建筑高度(m)建筑面积()层高情况(m)使用功能1#地上 33层99.554、0 27129.50 2.950 住宅、商业、架空绿化2#地上 33层99.550 26845.52 2.950 住宅、商业、架空绿化3#地上 33层99.550 23978.87 2.950 住宅、商业、架空绿化4#地上 33层99.550 25522.68 2.950 住宅、商业、架空绿化5#地上 33层99.550 26159.38 2.950 住宅、商业、架空绿化6#地上 33层99.550 27142.66 2.950 住宅、商业、架空绿化4#5#商业楼地上 2 层8.150 4891.08 一层 4.800 商业二层 4.200 地下室地下一层3.900 33244.35 3.905、0 车库住宅建筑面积约为158709.57 平方米,结构系为钢筋混凝土剪力墙结构,基础形式为独立承台伐板基础,抗震等级为三级,抗震烈度为6 度,建筑耐火等级为一级。地下车库统称为住宅大底盘,住宅大底盘为地上一层,建筑面积33244.35 m2,框架结构。本项目工程总建筑面积为195380.74 平方米。本工程设计标高 0.000 相当于绝对标高(黄海标高)24.650 米。根据现场 6 幢楼平面位置关系,本项目计划安装6 台塔吊,分别编号为1#塔吊、2#塔吊、3#塔吊、4#塔吊、5#塔吊、6#塔吊。6 台塔吊均采用浙江建设机械有限公司研制生产的ZJ5710型塔式起重机。1#塔吊安装在 1#B 6、座楼南侧,2#塔吊安装在 2#B 座楼南侧,3#塔吊安装在3#楼 B 座南侧,4#塔吊安装在 4#楼 A 座南侧,5#楼安装在 5#楼 A 座南侧,6#楼安装在 6#楼 A 座北侧,6 台塔吊均位于地下室内,基础顶于结构底板同一标高。塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 5 页 共 40 页二、对塔机基础地基承载力重新复核一、根据九江八里湖新区一期、二期、三期、四期岩土工程勘察报告桩端持力层为中风化粉砂质泥岩层(11);据钻探揭露,场地地层自上而下依次由人工填土、第四系冲积层、第三系新余群(E)泥质粉砂岩组成各地层的野外特征分述如下:1人工填土(Qml)(为地层编号,下同):为素填土,褐红、褐黄7、色,色杂,由粘性土含 10-20%碎石等组成,局部地段表层为杂填土,主要由碎砖、砼块(块径 0.20-1.50m)等生活垃圾及建筑垃圾混 10-30%粘性土组成。系近期堆填,结构松散,密实度不均匀,未完成自重固结。场地内普遍分布,各钻孔均遇见该层,层厚 1.4010.80m。2第四系冲积层(Qal):(1)粉质粘土:褐红、褐黄色、可塑状态,具灰白色斑纹,中间夹少量卵石。稍光滑、中等干强度、韧性中等、无摇振反应。钻孔ZK1ZK18、ZK20ZK24、ZK26、ZK30、ZK32、ZK34ZK82 号遇见该层,层厚 1.0012.10m。粉质粘土:(2)粉质粘土-1:褐灰色、灰黑色,干强度中等,韧8、性中等,摇震无反应,稍有光泽,呈湿,软塑状态。钻孔ZK18、ZK19、ZK24ZK33、ZK41、ZK50、ZK82 号遇见该层,层厚 1.007.80m。(3)卵石:褐黄、浅黄色、稍密状态、饱和。卵石直径40-200mm,其含量占50%、2.0 20mm 的占15%,余为细颗粒,主要为圆砾及砾砂,呈次棱角次圆状,成份以石英、砂岩及硅质岩为主,级配良好,局部含少量粘土。各孔均遇见该层,层厚 2.006.10m。(4)粉质粘土:褐红、褐黄色、可塑状态,不均匀夹卵石,具灰白色斑纹。稍光滑、中等干强度、韧性中等、无摇振反应。除钻孔ZK19、ZK40、ZK43、ZK63 号外其余各孔均遇见该层,层厚09、.501.70m。(5)圆砾:浅黄、褐黄色、饱和、稍密状态。含卵石20-35%,卵石直径20-25mm,呈次棱角次圆状,成份以石英、砂岩及硅质岩为主,级配良好,局部夹粘性土。各孔均遇见该层,层厚8.0014.40m。(6)粉质粘土:黄、灰白色,硬塑状态。见铁锰质染膜及灰白色斑纹或斑团。稍有光滑、中等干强度、韧性中等、无摇振反应。各孔均遇见该层,层厚塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 6 页 共 40 页4.9011.30m。(7)卵石:褐黄、浅黄色、稍密中密状态、饱和。混砾砂,局部粘粒稍高,卵石直径 50-150mm,呈次棱角次圆状,成份以石英岩为主,级配良好。各孔均遇见该层,层厚 3.80910、.00m。3.第三系(E)泥质粉砂岩:褐红、紫红色,主要矿物成分为石英、长石、云母及粘土矿物等,细粒结构,局部粗粒结构,巨厚层状构造,泥质、铁质胶结,胶结较好。该层具有失水易干裂、浸水易软化的特性。按其风化程度不同,本次钻探揭露其全风化、强风化及中风化层,其野外特征分述如下:(1)全风化(r4)泥质粉砂岩:褐红、紫红色,矿物成分已风化成土。岩芯呈土柱状。局部夹强风化岩块。属极软岩。各孔均遇见该层,层厚0.504.30m。(2)强风化(r3)泥质粉砂岩:褐红、紫红色,矿物成分大部分已风化变质,风化裂隙极发育。岩芯呈碎块状、块状及土柱状,岩块手可折断,冲击钻进困难,合金回转钻进较易。局部夹中风化岩11、块。属极软岩,岩体极破碎。各孔均遇见该层,层厚 0.906.70m。(3)中风化(r2)泥质粉砂岩:褐红、紫红色,节理裂隙较发育,岩土较完整,岩石质量指标 RQD=50-75,为较差的,为极软岩,岩体基本质量等级为级,合金钻进容易,岩芯呈短柱状、柱状及块状,手可捏碎,局部夹强风化块状及碎块状。原岩结构较清晰,锤击声较清脆,岩芯呈柱状、短柱状,少量块状。各孔均遇见该层,揭露层厚5.00-9.50m。上述各地层的分布状况及野外岩性特征描述详见工程地质剖面图、钻孔柱状图(见附图)。(一)、1#塔吊桩基础计算书塔吊型号:ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN 起重荷载标准值:Fqk=612、0.00kN 塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m 塔吊计算高度:H=40.5m 塔身宽度:B=1.60m 非工作状态下塔身弯矩:M1=1668kN.m 桩混凝土等级:C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度:50mm 矩形承台边长:5.0m 承台厚度:Hc=1.350m 承台箍筋间距:S=549mm 承台钢筋级别:HRB335 承台顶面埋深:D=0.000m 桩直径:d=0.800m 桩间距:a=3.200m 桩塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 7 页 共 40 页钢筋级别:HRB335 桩入土深度:10.40m 桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下:二.荷载计算 1.13、自重荷载及起重荷载 1)塔机自重标准值 Fk1=449kN 2)基础以及覆土自重标准值 Gk=551.3525=843.75kN 3)起重荷载标准值 Fqk=60kN 2.风荷载计算 1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.81.481.951.54 0.2=0.71kN/m2=1.20.71 0.35 1.6=0.48kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4840.50=19.35kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.519.35 40.50=391.91kN.14、m 2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区 Wo=0.35kN/m2)=0.81.511.951.54 0.35=1.27kN/m2塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 8 页 共 40 页=1.21.27 0.35 1.60=0.85kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.8540.50=34.56kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.534.56 40.50=699.74kN.m 3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+0.9(954+391.91)=15、2879.32kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+699.74=2367.74kN.m 三.桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(449+843.75)/4=323.19kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75)/4+(2367.74+34.561.35)/4.52=856.78kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75-0)/4-(2367.74+34.561.35)/4.52=-210.40kN 工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(4416、9+843.75+60)/4=338.19kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60)/4+(2879.32+19.351.35)/4.52=980.30kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60-0)/4-(2879.32+19.351.35)/4.52=-303.93kN 四.承台受弯计算 1.荷载计算不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)17、/4+1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=1038.64kN 最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4-1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=-695.07kN 非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4+1.35(2367.74+34.56 塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 9 页 共 40 页1.35)/4.52=871.89kN 最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4-18、1.35(2367.74+34.56 1.35)/4.52=-568.81kN 2.弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条其中 Mx,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);Ni不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大:Mx=My=21038.640.80=1661.83kN.m 承台最大负弯矩:Mx=My=2-695.07 0.80=-1112.11kN.m 3.配筋计算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002 第7.2.1 条式中1系数,当混凝土强度19、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;fc混凝土抗压强度设计值;h0承台的计算高度;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。底部配筋计算:s=1661.83106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0118=1-(1-2 0.0118)0.5=0.0118 s=1-0.0118/2=0.9941 As=1661.83106/(0.9941 1300.0300.0)=4286.5mm2顶部配筋计算:s=1112.11106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0079=1-(20、1-2 0.0079)0.5=0.0079 s=1-0.0079/2=0.9941 As=1112.11106/(0.9960 1300.0300.0)=2862.9mm2塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 10 页 共 40 页五.承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=1038.64kN 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第7.5.7 条。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:式中计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;b承台的计算宽度,b=5000mm;h0承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;21、fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2;S箍筋的间距,S=549mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35980.30=1323.41kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c基桩成桩工艺系数,取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;Aps桩身截面面积,Aps=50222、655mm2。桩身受拉计算,依据 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 第5.8.7 条受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35 Qkmin=-410.30kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=1367.678mm2。由于桩的最小配筋率为 0.20%,计算得最小配筋面积为 1005mm2塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 11 页 共 40 页综上所述,全部纵向钢筋面积1368mm2八.桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4 条轴心竖向力作用下,Qk=338.19kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=980.30kN.m23、 桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:其中 Ra单桩竖向承载力特征值;qsik第 i 层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;qpa桩端端阻力特征值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.51m;Ap桩端面积,取Ap=0.50m2;li第 i 层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称 1.78 0 0 人工填土 3.2 35 0 粉质粘土 3.7 110 2500 卵石 0.9 35 0 粉质粘土 11.8 90 2200 圆砾由于桩的入土深度为 10.4m,所以桩端是在第 5层土层。最大压力24、验算:Ra=2.51(1.78 0+3.217.5+3.7 55+.917.5+.81999999999999945)+11000.50=1337.44kN 由于:Ra=1337.44 Qk=338.19,所以满足要求!由于:1.2Ra=1604.93 Qkmax=980.30,所以满足要求!九.桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏向竖向力作用下,Qkmin=-303.93kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 12 页 共 40 页式中 Gp桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;i抗25、拔系数;Ra=2.51(0.700 1.78 0+0.7003.2 35+0.7003.7 110+0.700.9 35+0.700.81999999999999990)=1152.061kN Gp=0.503(10.4 25-5.48 10)=103.145kN 由于:1152.06+103.14=303.93满足要求!(二)、2#塔吊桩基础计算书一.参数信息塔吊型号:ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m 塔吊计算高度:H=40.5m 塔身宽度:B=1.60m 非工作状态下塔身弯矩:M1=126、668kN.m 桩混凝土等级:C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度:50mm 矩形承台边长:5.00m 承台厚度:Hc=1.250m 承台箍筋间距:S=549mm 承台钢筋级别:HRB335 承台顶面埋深:D=0.000m 桩直径:d=0.800m 桩间距:a=3.200m 桩钢筋级别:HRB335 桩入土深度:12.30m 桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下:二.荷载计算 1.自重荷载及起重荷载 1)塔机自重标准值塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 13 页 共 40 页 Fk1=449kN 2)基础以及覆土自重标准值 Gk=551.2525=781.25kN 3)起重荷27、载标准值 Fqk=60kN 2.风荷载计算 1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.81.481.951.54 0.2=0.71kN/m2=1.20.71 0.35 1.6=0.48kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4840.50=19.35kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.519.35 40.50=391.91kN.m 2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区 Wo=0.35kN/m2)=0.81.528、11.951.54 0.35=1.27kN/m2=1.21.27 0.35 1.60=0.85kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.8540.50=34.56kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.534.56 40.50=699.74kN.m 3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+0.9(954+391.91)=2879.32kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+699.74=2367.74kN.m 三.桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(449+781.2529、)/4=307.56kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L 塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 14 页 共 40 页 =(449+781.25)/4+(2367.74+34.561.25)/4.52=840.39kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+781.25-0)/4-(2367.74+34.561.25)/4.52=-225.27kN 工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(449+781.25+60)/4=322.56kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+781.2530、+60)/4+(2879.32+19.351.25)/4.52=964.25kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+781.25+60-0)/4-(2879.32+19.351.25)/4.52=-319.13kN 四.承台受弯计算 1.荷载计算不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4+1.35(2879.32+19.35 1.25)/4.52=1038.07kN 最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.31、35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4-1.35(2879.32+19.35 1.25)/4.52=-694.49kN 非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4+1.35(2367.74+34.56 1.25)/4.52=870.85kN 最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4-1.35(2367.74+34.56 1.25)/4.52=-567.78kN 2.弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条其中 Mx,My1计算截面处 XY 方向的弯矩设32、计值(kN.m);xi,yi单桩相对承台中心轴的XY 方向距离(m);Ni不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大:Mx=My=21038.070.80=1660.91kN.m 承台最大负弯矩:Mx=My=2-694.49 0.80=-1111.19kN.m 塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 15 页 共 40 页 3.配筋计算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002 第7.2.1 条式中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;fc混凝土抗压强度设计值;h033、承台的计算高度;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。底部配筋计算:s=1660.91106/(1.000 16.7005000.00012002)=0.0138=1-(1-2 0.0138)0.5=0.0139 s=1-0.0139/2=0.9930 As=1660.91106/(0.9930 1200.0300.0)=4645.9mm2顶部配筋计算:s=1111.19106/(1.000 16.7005000.00012002)=0.0092=1-(1-2 0.0092)0.5=0.0093 s=1-0.0093/2=0.9930 As=1111.19106/(0.9954 1234、00.0300.0)=3101.0mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=1038.07kN 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第7.5.7 条。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:式中计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;b承台的计算宽度,b=5000mm;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=300N/mm2;S箍筋的间距,S=549mm。塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 16 页 共 40 页经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.承台受35、冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35964.25=1301.74kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c基桩成桩工艺系数,取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。桩身受拉计算,依据 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 第5.8.7 条受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35 Q36、kmin=-430.82kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=1436.066mm2。由于桩的最小配筋率为 0.20%,计算得最小配筋面积为 1005mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1436mm2八.桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4 条轴心竖向力作用下,Qk=322.56kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=964.25kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:其中 Ra单桩竖向承载力特征值;qsik第 i 层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 1737、 页 共 40 页 qpa桩端端阻力特征值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.51m;Ap桩端面积,取Ap=0.50m2;li第 i 层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)极限侧阻力标准值(kPa)极限端阻力标准值(kPa)土名称 0.99 0 0 人工填土 1 18 0 粉质粘土 3.4 35 0 粉质粘土 4.4 110 2500 卵石 1.7 35 0 粉质粘土 11.2 90 2200 圆砾由于桩的入土深度为 12.3m,所以桩端是在第 6层土层。最大压力验算:Ra=2.51(.99 0+19+3.417.5+4.4 55+1.717.5+.81000038、00000000245)+11000.50=1499.67kN 由于:Ra=1499.67 Qk=322.56,所以满足要求!由于:1.2Ra=1799.61 Qkmax=964.25,所以满足要求!九.桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏向竖向力作用下,Qkmin=-319.13kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:式中 Gp桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;i抗拔系数;Ra=2.51(0.700.99 0+0.700118+0.7003.4 35+0.7004.4 110+0.7001.7 35+0.700.839、1000000000000290)=1382.478kN Gp=0.503(12.3 25-7.78 10)=115.460kN 由于:1382.48+115.46=319.13满足要求!(三)、3#塔吊桩基础计算书一.参数信息塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 18 页 共 40 页塔吊型号:ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m 塔吊计算高度:H=40.5m 塔身宽度:B=1.60m 非工作状态下塔身弯矩:M1=1668kN.m 桩混凝土等级:C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度:5040、mm 矩形承台边长:5.0m 承台厚度:Hc=1.350m 承台箍筋间距:S=549mm 承台钢筋级别:HRB335 承台顶面埋深:D=0.000m 桩直径:d=0.800m 桩间距:a=3.200m 桩钢筋级别:HRB335 桩入土深度:12.00m 桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下:二.荷载计算 1.自重荷载及起重荷载 1)塔机自重标准值 Fk1=449kN 2)基础以及覆土自重标准值 Gk=551.3525=843.75kN 3)起重荷载标准值 Fqk=60kN 2.风荷载计算 1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=041、.2kN/m2)=0.81.481.951.54 0.2=0.71kN/m2=1.20.71 0.35 1.6=0.48kN/m 塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 19 页 共 40 页 b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4840.50=19.35kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.519.35 40.50=391.91kN.m 2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区 Wo=0.35kN/m2)=0.81.511.951.54 0.35=1.27kN/m2=1.21.27 0.35 142、.60=0.85kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.8540.50=34.56kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.534.56 40.50=699.74kN.m 3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+0.9(954+391.91)=2879.32kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+699.74=2367.74kN.m 三.桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(449+843.75)/4=323.19kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/43、L =(449+843.75)/4+(2367.74+34.561.35)/4.52=856.78kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75-0)/4-(2367.74+34.561.35)/4.52=-210.40kN 工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(449+843.75+60)/4=338.19kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60)/4+(2879.32+19.351.35)/4.52=980.30kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+44、Fvkh)/L =(449+843.75+60-0)/4-(2879.32+19.351.35)/4.52=-303.93kN 四.承台受弯计算塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 20 页 共 40 页 1.荷载计算不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4+1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=1038.64kN 最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4-1.35(2879.45、32+19.35 1.35)/4.52=-695.07kN 非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4+1.35(2367.74+34.56 1.35)/4.52=871.89kN 最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4-1.35(2367.74+34.56 1.35)/4.52=-568.81kN 2.弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条其中 Mx,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);Ni不计承46、台自重及其上土重,第i 桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大:Mx=My=21038.640.80=1661.83kN.m 承台最大负弯矩:Mx=My=2-695.07 0.80=-1112.11kN.m 3.配筋计算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002 第7.2.1 条式中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;fc混凝土抗压强度设计值;h0承台的计算高度;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 21 页 共 40 页底部配筋计算:s=47、1661.83106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0118=1-(1-2 0.0118)0.5=0.0118 s=1-0.0118/2=0.9941 As=1661.83106/(0.9941 1300.0300.0)=4286.5mm2顶部配筋计算:s=1112.11106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0079=1-(1-2 0.0079)0.5=0.0079 s=1-0.0079/2=0.9941 As=1112.11106/(0.9960 1300.0300.0)=2862.9mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=48、1038.64kN 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第7.5.7 条。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:式中计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;b承台的计算宽度,b=5000mm;h0承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2;S箍筋的间距,S=549mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依49、据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35980.30=1323.41kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 22 页 共 40 页其中c基桩成桩工艺系数,取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。桩身受拉计算,依据 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 第5.8.7 条受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35 Qkmin=-410.30kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=1367.67850、mm2。由于桩的最小配筋率为 0.20%,计算得最小配筋面积为 1005mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1368mm2八.桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4 条轴心竖向力作用下,Qk=338.19kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=980.30kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:其中 Ra单桩竖向承载力特征值;qsik第 i 层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;qpa桩端端阻力特征值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.51m;Ap桩端面积,取Ap=0.50m2;li第 i 层土层的51、厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称 1.17 0 0 人工填土 2.6 18 0 粉质粘土 1.7 35 0 粉质粘土 4.5 110 2500 卵石 1.2 35 0 粉质粘土 10 90 2200 圆砾由于桩的入土深度为 12m,所以桩端是在第 6层土层。最大压力验算:塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 23 页 共 40 页 Ra=2.51(1.17 0+2.69+1.717.5+4.5 55+1.217.5+.83000000000000245)+11000.50=1455.19kN 由于:Ra=1455.52、19 Qk=338.19,所以满足要求!由于:1.2Ra=1746.22 Qkmax=980.30,所以满足要求!九.桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏向竖向力作用下,Qkmin=-303.93kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:式中 Gp桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;i抗拔系数;Ra=2.51(0.700 1.17 0+0.7002.6 18+0.7001.7 35+0.7004.5 110+0.7001.2 35+0.700.83000000000000290)=1316.379kN Gp=0.503(53、1225-7.58 10)=112.695kN 由于:1316.38+112.70=303.93满足要求!(四)、4#塔吊桩基础计算书一.参数信息塔吊型号:ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m 塔吊计算高度:H=40.5m 塔身宽度:B=1.60m 非工作状态下塔身弯矩:M1=1668kN.m 桩混凝土等级:C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度:50mm 矩形承台边长:5.0m 承台厚度:Hc=1.350m 承台箍筋间距:S=549mm 承台钢筋级别:HRB335 承台顶面埋深:D=0.54、000m 桩直径:d=0.800m 桩间距:a=3.200m 桩钢筋级别:HRB335 塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 24 页 共 40 页桩入土深度:12.20m 桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下:二.荷载计算 1.自重荷载及起重荷载 1)塔机自重标准值 Fk1=449kN 2)基础以及覆土自重标准值 Gk=551.3525=843.75kN 3)起重荷载标准值 Fqk=60kN 2.风荷载计算 1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.81.481.951.54 0.2=0.71kN/m2=1.55、20.71 0.35 1.6=0.48kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4840.50=19.35kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.519.35 40.50=391.91kN.m 2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区 Wo=0.35kN/m2)=0.81.511.951.54 0.35=1.27kN/m2塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 25 页 共 40 页=1.21.27 0.35 1.60=0.85kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.8556、40.50=34.56kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.534.56 40.50=699.74kN.m 3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+0.9(954+391.91)=2879.32kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+699.74=2367.74kN.m 三.桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(449+843.75)/4=323.19kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75)/4+(2367.74+34.561.35)/4.5257、=856.78kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75-0)/4-(2367.74+34.561.35)/4.52=-210.40kN 工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(449+843.75+60)/4=338.19kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60)/4+(2879.32+19.351.35)/4.52=980.30kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60-0)/4-(2879.32+19.358、51.35)/4.52=-303.93kN 四.承台受弯计算 1.荷载计算不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4+1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=1038.64kN 最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4-1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=-695.07kN 非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =59、1.35449/4+1.35(2367.74+34.56 塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 26 页 共 40 页1.35)/4.52=871.89kN 最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4-1.35(2367.74+34.56 1.35)/4.52=-568.81kN 2.弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条其中 Mx,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);Ni不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大:60、Mx=My=21038.640.80=1661.83kN.m 承台最大负弯矩:Mx=My=2-695.07 0.80=-1112.11kN.m 3.配筋计算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002 第7.2.1 条式中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;fc混凝土抗压强度设计值;h0承台的计算高度;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。底部配筋计算:s=1661.83106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0118=1-(1-2 0.0118)0.5=0.0118 61、s=1-0.0118/2=0.9941 As=1661.83106/(0.9941 1300.0300.0)=4286.5mm2顶部配筋计算:s=1112.11106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0079=1-(1-2 0.0079)0.5=0.0079 s=1-0.0079/2=0.9941 As=1112.11106/(0.9960 1300.0300.0)=2862.9mm2塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 27 页 共 40 页五.承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=1038.64kN 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第7.5.762、 条。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:式中计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;b承台的计算宽度,b=5000mm;h0承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2;S箍筋的间距,S=549mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以63、得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1.35980.30=1323.41kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c基桩成桩工艺系数,取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。桩身受拉计算,依据 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 第5.8.7 条受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35 Qkmin=-410.30kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=1367.678mm2。由于桩的最小配筋率为 0.20%,计算得最小配筋面积为 1005mm2塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 28 页 共 40 页综上所64、述,全部纵向钢筋面积1368mm2八.桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4 条轴心竖向力作用下,Qk=338.19kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=980.30kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:其中 Ra单桩竖向承载力特征值;qsik第 i 层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;qpa桩端端阻力特征值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.51m;Ap桩端面积,取Ap=0.50m2;li第 i 层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)65、土端阻力标准值(kPa)土名称 4.32 0 0 人工填土 3.9 35 0 粉质粘土 2 110 2500 卵石 1.1 35 0 粉质粘土 10.3 90 2200 圆砾由于桩的入土深度为 12.2m,所以桩端是在第 5层土层。最大压力验算:Ra=2.51(4.32 0+3.917.5+255+1.117.5+.87999999999999945)+11000.50=1148.82kN 由于:Ra=1148.82 Qk=338.19,所以满足要求!由于:1.2Ra=1378.58 Qkmax=980.30,所以满足要求!九.桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T66、 187-2009)的第6.3.5条偏向竖向力作用下,Qkmin=-303.93kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 29 页 共 40 页式中 Gp桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;i抗拔系数;Ra=2.51(0.700 4.32 0+0.7003.9 35+0.7002110+0.7001.1 35+0.700.87999999999999990)=888.594kN Gp=0.503(12.2 25-7.03 10)=117.973kN 由于:888.59+117.97=303.93满足要求!(五)、5#塔吊桩基础计算书一.参数信息塔吊型号67、:ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m 塔吊计算高度:H=40.5m 塔身宽度:B=1.60m 非工作状态下塔身弯矩:M1=1668kN.m 桩混凝土等级:C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度:50mm 矩形承台边长:5.0m 承台厚度:Hc=1.350m 承台箍筋间距:S=549mm 承台钢筋级别:HRB335 承台顶面埋深:D=0.000m 桩直径:d=0.800m 桩间距:a=3.200m 桩钢筋级别:HRB335 桩入土深度:13.40m 桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算68、简图如下:塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 30 页 共 40 页二.荷载计算 1.自重荷载及起重荷载 1)塔机自重标准值 Fk1=449kN 2)基础以及覆土自重标准值 Gk=551.3525=843.75kN 3)起重荷载标准值 Fqk=60kN 2.风荷载计算 1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.81.481.951.54 0.2=0.71kN/m2=1.20.71 0.35 1.6=0.48kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4840.50=19.35kN c.基础顶面风荷载产69、生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.519.35 40.50=391.91kN.m 2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区 Wo=0.35kN/m2)=0.81.511.951.54 0.35=1.27kN/m2=1.21.27 0.35 1.60=0.85kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.8540.50=34.56kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.534.56 40.50=699.74kN.m 3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+070、.9(954+391.91)=2879.32kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+699.74=2367.74kN.m 三.桩竖向力计算塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 31 页 共 40 页非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(449+843.75)/4=323.19kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75)/4+(2367.74+34.561.35)/4.52=856.78kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75-0)/4-(2367.74+34.561.371、5)/4.52=-210.40kN 工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(449+843.75+60)/4=338.19kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60)/4+(2879.32+19.351.35)/4.52=980.30kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60-0)/4-(2879.32+19.351.35)/4.52=-303.93kN 四.承台受弯计算 1.荷载计算不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=72、1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4+1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=1038.64kN 最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4-1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=-695.07kN 非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4+1.35(2367.74+34.56 1.35)/4.52=871.89kN 最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvk73、h)/L =1.35449/4-1.35(2367.74+34.56 1.35)/4.52=-568.81kN 2.弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条其中 Mx,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);Ni不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向反力设计值(kN)。塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 32 页 共 40 页由于工作状态下,承台正弯矩最大:Mx=My=21038.640.80=1661.83kN.m 承台最大负弯矩:Mx=My=2-695.07 0.80=-1112.11kN.m 3.配筋计74、算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002 第7.2.1 条式中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;fc混凝土抗压强度设计值;h0承台的计算高度;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。底部配筋计算:s=1661.83106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0118=1-(1-2 0.0118)0.5=0.0118 s=1-0.0118/2=0.9941 As=1661.83106/(0.9941 1300.0300.0)=4286.5mm2顶部配筋计算:s=111275、.11106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0079=1-(1-2 0.0079)0.5=0.0079 s=1-0.0079/2=0.9941 As=1112.11106/(0.9960 1300.0300.0)=2862.9mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=1038.64kN 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第7.5.7 条。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:式中计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 33 页 共 4076、 页 b承台的计算宽度,b=5000mm;h0承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2;S箍筋的间距,S=549mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35980.30=1323.41kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c基桩成桩工艺系数,取0.7577、 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。桩身受拉计算,依据 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 第5.8.7 条受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35 Qkmin=-410.30kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=1367.678mm2。由于桩的最小配筋率为 0.20%,计算得最小配筋面积为 1005mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1368mm2八.桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4 条轴心竖向力作用下,Qk=338.19kN;偏向竖向力作用下78、,Qkmax=980.30kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 34 页 共 40 页其中 Ra单桩竖向承载力特征值;qsik第 i 层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;qpa桩端端阻力特征值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.51m;Ap桩端面积,取Ap=0.50m2;li第 i 层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称 6.57 35 0 人工填土 4.5 110 2500 卵石 1.5 35 0 粉质粘土 8 90 2200 圆砾由于桩79、的入土深度为 13.4m,所以桩端是在第 4层土层。最大压力验算:Ra=2.51(6.57 17.5+4.5 55+1.517.5+.83 45)+11000.50=1623.76kN 由于:Ra=1623.76 Qk=338.19,所以满足要求!由于:1.2Ra=1948.52 Qkmax=980.30,所以满足要求!九.桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏向竖向力作用下,Qkmin=-303.93kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:式中 Gp桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;i抗拔系数;Ra=2.51(0.780、00 6.57 35+0.7004.5 110+0.7001.5 35+0.700.83 90)=1550.880kN Gp=0.503(13.4 25-9.23 10)=121.994kN 由于:1550.88+121.99=303.93满足要求!塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 35 页 共 40 页(六)、6#塔吊桩基础计算书一.参数信息塔吊型号:ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m 塔吊计算高度:H=40.5m 塔身宽度:B=1.60m 非工作状态下塔身弯矩:M1=1668kN.m 81、桩混凝土等级:C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度:50mm 矩形承台边长:5.0m 承台厚度:Hc=1.350m 承台箍筋间距:S=549mm 承台钢筋级别:HRB335 承台顶面埋深:D=0.000m 桩直径:d=0.800m 桩间距:a=3.200m 桩钢筋级别:HRB335 桩入土深度:10.70m 桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下:二.荷载计算 1.自重荷载及起重荷载 1)塔机自重标准值 Fk1=449kN 2)基础以及覆土自重标准值 Gk=551.3525=843.75kN 3)起重荷载标准值 Fqk=60kN 2.风荷载计算 1)工作状态下塔机塔身截面对角线82、方向所受风荷载标准值塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 36 页 共 40 页 a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.81.481.951.54 0.2=0.71kN/m2=1.20.71 0.35 1.6=0.48kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.4840.50=19.35kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.519.35 40.50=391.91kN.m 2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区 Wo=0.35kN/m2)=0.81.511.951.5483、 0.35=1.27kN/m2=1.21.27 0.35 1.60=0.85kN/m b.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.8540.50=34.56kN c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.534.56 40.50=699.74kN.m 3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+0.9(954+391.91)=2879.32kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1668+699.74=2367.74kN.m 三.桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(449+843.75)/4=323.184、9kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75)/4+(2367.74+34.561.35)/4.52=856.78kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75-0)/4-(2367.74+34.561.35)/4.52=-210.40kN 工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(449+843.75+60)/4=338.19kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60)/4+(2879.32+19.35塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 85、37 页 共 40 页1.35)/4.52=980.30kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L =(449+843.75+60-0)/4-(2879.32+19.351.35)/4.52=-303.93kN 四.承台受弯计算 1.荷载计算不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35(449+60)/4+1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=1038.64kN 最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh86、)/L =1.35(449+60)/4-1.35(2879.32+19.35 1.35)/4.52=-695.07kN 非工作状态下:最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4+1.35(2367.74+34.56 1.35)/4.52=871.89kN 最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L =1.35449/4-1.35(2367.74+34.56 1.35)/4.52=-568.81kN 2.弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条其中 Mx,My1计算截面处 XY 方向的弯矩设计值(kN.m);x87、i,yi单桩相对承台中心轴的XY 方向距离(m);Ni不计承台自重及其上土重,第i 桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大:Mx=My=21038.640.80=1661.83kN.m 承台最大负弯矩:Mx=My=2-695.07 0.80=-1112.11kN.m 3.配筋计算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002 第7.2.1 条塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 38 页 共 40 页式中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;fc混凝土抗压强度设计值;h0承台的计算高度;fy钢88、筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。底部配筋计算:s=1661.83106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0118=1-(1-2 0.0118)0.5=0.0118 s=1-0.0118/2=0.9941 As=1661.83106/(0.9941 1300.0300.0)=4286.5mm2顶部配筋计算:s=1112.11106/(1.000 16.7005000.00013002)=0.0079=1-(1-2 0.0079)0.5=0.0079 s=1-0.0079/2=0.9941 As=1112.11106/(0.9960 1300.0300.0)=89、2862.9mm2五.承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=1038.64kN 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)的第7.5.7 条。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:式中计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;b承台的计算宽度,b=5000mm;h0承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;fy钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2;S箍筋的间距,S=549mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不90、进行承台角桩冲切承载力验算七.桩身承载力验算塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 39 页 共 40 页桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35980.30=1323.41kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c基桩成桩工艺系数,取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;Aps桩身截面面积,Aps=502655mm2。桩身受拉计算,依据 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 第5.8.7 条受拉承载力计算,最大拉力 N=1.35 Qkmin=-410.391、0kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=1367.678mm2。由于桩的最小配筋率为 0.20%,计算得最小配筋面积为 1005mm2综上所述,全部纵向钢筋面积1368mm2八.桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4 条轴心竖向力作用下,Qk=338.19kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=980.30kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:其中 Ra单桩竖向承载力特征值;qsik第 i 层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;qpa桩端端阻力特征值,按下表取值;u桩身的周长,u=2.5192、m;Ap桩端面积,取Ap=0.50m2;li第 i 层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称 4.03 35 0 人工填土 5.2 110 2500 卵石 0.6 35 0 粉质粘土塔吊基础专项施工方案(补充方案)第 40 页 共 40 页 11.7 90 2200 圆砾由于桩的入土深度为 10.7m,所以桩端是在第 4层土层。最大压力验算:Ra=2.51(4.03 17.5+5.2 55+.617.5+.86999999999999745)+11000.50=1573.75kN 由于:Ra=1573.75 Qk93、=338.19,所以满足要求!由于:1.2Ra=1888.50 Qkmax=980.30,所以满足要求!九.桩的抗拔承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条偏向竖向力作用下,Qkmin=-303.93kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:式中 Gp桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;i抗拔系数;Ra=2.51(0.700 4.03 35+0.7005.2 110+0.700.6 35+0.700.86999999999999790)=1483.273kN Gp=0.503(10.7 25-5.44 10)=107.116kN 由于:1483.27+107.12=303.93满足要求!