1、福州苏宁广场 B11 地块塔吊基础施工方案编制人:编制人:审核人:审核人:审批人:审批人:日日期:期:中建三局集团有限公司目 录第 1 章 编制依据.1第 2 章 工程概况.12.1 工程概况.12.2 支护结构概况.22.3 钢结构概况.22.4 地质概况.22.5 水文情况.5第 3 章 塔吊的选型与布置.53.1 影响塔吊选择的主要因数.53.2 塔吊工况分析.63.3 塔吊型号选择.63.3.1 MC120B 塔吊参数.73.3.2 MCT200 塔吊参数.83.3.3 MC320A-K12 塔吊参数.93.4 本工程塔吊参数.103.5 塔吊吊装工况分析及钢构件分段.103.6 塔吊
2、安装拆除平面图.133.7 塔吊覆盖范围堆场平面布置图.14第 4 章 塔吊平面初步定位.15第 5 章 塔吊标准节校核.195.1 塔吊标准节定位.19第 6 章 塔吊基础设计.216.1 塔吊基础开挖深度附近地质分析.216.2 塔吊基础定位及形式初定.22第 7 章 塔吊基础定位.24第 8 章 塔吊基础承台的配筋及施工处理.278.1 2#塔吊基础配筋.278.2 4#塔吊基础配筋.278.3 1#、3#塔吊基础配筋.28第 9 章 基础施工及验收.299.1 塔吊灌注桩和格构柱施工.299.2 塔吊基础防水施工.299.3 塔吊说明书中对基础施工要求.309.3.1 MC120B.3
3、09.3.2 MC320A-12K、MCT200.30底座的安装.319.4 基础施工注意事项.319.5 地基土检查验收.319.6 基础检查验收.31第 10 章 塔吊天然基础计算书.3210.1 2#塔吊天然基础计算书.3210.2 2#塔吊四桩基础计算书.3610.3 4#塔吊天然基础计算书.4110.4 4#塔吊四桩基础计算书.4610.5 1#、3#塔吊格构式基础计算书.50基本参数.50非工作状态下荷载计算.51工作状态下荷载计算.59第第 1 章章 编制依据编制依据1、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)。2、混凝土结构设计规范(GB 50010-2011)。3、
4、建筑基桩技术规范(JGJ 94-2008)。4、国家标准现行建筑机械规范大全(中国建筑出版社,1994)。5、独立式塔吊基础抗倾覆稳定分析(世界地震工程21 卷 2 期,2005 年 6 月)。6、建筑机械使用安全技术规程(JGJ 33-2012)。7、福州苏宁广场项目 B11、B13 地块岩土工程勘察报告。8、福州苏宁广场 B11 地块建筑、结构施工图纸。9、补充塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T187-2009)。10、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002、11、建质 87 号文(2009)以及施工现场的安全相关规定及规范12、波坦(马尼托瓦克)MC320A-
5、K12、MCT200、MC120B 起重机使用说明书。第第 2 章章 工程概况工程概况2.1 工程工程概况概况福州苏宁广场项目 B11 地块项目位于福州市祥坂路与工业路交叉口东南侧,东与B13 地块相邻,南与长汀路相邻,西与吉祥园新村相邻,北与祥坂地铁站和阳光城相邻,东北与 B14 地块相邻,基坑东侧中部保留福州电信局。工程占地面积 27587.8m2,总建筑面积 209313m2,其中地上建筑面积为 137900m2,地下建筑面积为 71413m2,由两栋酒店式公寓楼和四层商业裙房组成,公寓楼高度分别为 44 层 155 米和 29 层 99.9 米,采用框架-剪力墙结构。2.2 支护结构概
6、况支护结构概况根据该场地的工程地质,水文地质,周边环境等条件,本工程基坑支护采用三道钢筋砼内撑式排桩支护结构,支撑采用钢筋混凝土对撑、角撑。支护桩采用(冲)钻孔灌注桩,基坑西侧电信机房区域周边(冲)钻孔灌注桩桩径1000mm,桩中心距 1250mm,其余位置(冲)钻孔灌注桩桩径1000mm,桩中心距 1300mm,支护桩外侧均采用850mm600mm 三轴水泥搅拌桩挡土止水,要求三轴水泥搅拌桩桩底进入(6)淤泥质土(夹砂)不少于 2.0m,且桩长不得少于 21.0m,基坑东侧局部地段支护桩与支护桩之间增设800mm 双管高压旋喷桩止水;共设置 167 根立柱桩,立柱桩(支撑柱)采用格构式钢柱与
7、(冲)钻孔灌注桩(1000mm)组合桩,以(9)卵石层为持力层,要求桩端进入(9)卵石层的深度不少于 8.0m(部分立柱桩利用主体工程桩,桩端以(10)-2 碎块状强风化花岗岩或(11)中风化花岗岩作为持力层)。工程桩为钻孔灌注桩,桩直径为 800mm 和 1000mm。2.3 钢结构概况钢结构概况本工程钢结构主要钢结构主要分为劲性钢骨柱、钢骨梁。A 栋钢骨柱主要分布在外框底部加强区和过渡区(17 层)(标高为-0.050m31.15m)中的 16 根柱和核心筒约束边缘构件区(114 层)(标高为-0.050m53.95m)中的 36 根。B 栋钢骨柱主要分布在底部加强区中的一层至三层外框柱内
8、(标高为-0.050m16.45m),层高分别为 6.0m,5.4m,5.1m。B 栋共 40 根。钢骨梁主要分布在 A 栋核心筒墙体门洞加强区域。十字钢骨柱最大截面为:1000*500*36*36。钢构件材质主要为 Q345B,板厚最大为36mm。2.4 地质地质概况概况场地现状为空地,略有起伏,场地现状地面罗零高程约为 6.939.71m,地貌类型属于福州盆地中部冲淤积平原地貌。拟建场地地基土主要由第四纪堆积的杂填土、粉质粘土、淤泥、粉质粘土、中砂、淤泥质土、粉质粘土、含砾中砂、卵石、强风化花岗岩、中-微风化花岗岩,基底为燕山期花岗岩。场地各主要土层分布较稳定,但强度、厚度变化较大,浅部土
9、层软弱,工程性能差;下部卵石、强风化花岗岩、中-微风化花岗岩工程性能较好,厚度较大,承载力较高,可作为桩基持力。杂填土:灰、灰黄等杂色,稍湿-湿,松散,为近期人工堆填,多为建筑垃圾,建筑垃圾主要成分为混凝土块、砖块、碎石块,硬杂质含量达 15-35%,该层层底多为粘性土,欠固结,堆填时间 5-10 年,土层均匀性差,该层全场均有分布,揭示层厚为0.705.40m,平均厚度为 2.30m。粉质粘土(粘土):灰黄色、褐黄色,可塑为主,稍湿-湿,以粉质粘土为主,局部为粘土,含有氧化斑,手搓之有砂感,无摇震反应,干强度及韧性中等,切面有光泽。该层全场绝大部分钻孔分布,厚度为 0.403.80m,平均厚
10、度为 1.36m,层顶高程3.997.46m。淤泥:深灰色、灰色,流塑状态,饱和,含少量腐植质,局部夹薄层细砂,厚度一般为 10-20cm。稍具腥臭味,无摇振反应,干强度中等,韧性低,刀切面稍光滑,局部相变为淤泥质土,系滨海淤积成因。该层全场普遍分布,厚度 4.6014.40m,平均厚度为 8.57m,层顶高程 2.806.62m。粉质粘土:浅灰、灰黄色,湿,可塑,主要成分为粉质粘土,中细砂,含量约为10-40%不等,随着含砂量变化相变为粉土,土质不均,粘性中等,干强度及韧性中等,摇震反应慢,光泽反应稍光滑,根据土工试验颗分结果粉土的粘粒含量大于 10%。该层大部分呈层状,少部分呈透镜体分布,
11、局部缺失,揭示厚度为 1.006.00m,平均厚度为3.29m,层顶高程-5.160.60m。中砂:浅灰、灰白、浅黄色,饱和,石英中砂为主,其次为粗砂,局部为粉砂,矿物成分以石英颗粒为主,少量云母片,颗粒级配中等,以中密状态为主。其中砾粒 0-23.6,粗砂粒含量 6.2-53.3%,中砂粒含量 10.2-63.5%,粉细砂粒含量 1.4-38.8%,粉粘粒含量 13.2-43.3%。局部层间夹 10-20cm 厚淤泥,淤泥占 15-20%。该层全场分布,但层顶底界面波状起伏较大,厚度为 4.2018.00m,平均厚度为 8.28m,层顶高程-9.80-1.40m。淤泥质土(夹砂):灰色,饱和
12、,流塑,略具腥臭味,富含有机质及腐殖物。局部夹薄层粉细砂,厚度一般为 10-20cm,韧性、干强度中等,摇震反应慢,稍有光泽。该层全场钻孔均有揭示,厚度变化大为 4.6029.10m,层顶标高为-39.15-11.96m。-1 粉砂:浅灰、灰白、灰黄色,饱和,中密为主,以粉砂为主,局部为中砂,偶见砾砂,颗粒级配中等,颗粒成份砾粒含量 0.0-25.6,粗砂粒含量 1.20-51.7%,中砂粒含量 6.9-65.8%,泥质含量 17.2-49.5%。层间夹 10-20cm 厚淤泥,淤泥占 15-20%,该层局部分布且与淤泥质土呈交互沉积,系滨海沙洲沉积,土质不均。该层主要分布在场地中部,全场有
13、59 个钻孔有揭示,厚度为 1.4013.20m,平均厚度为 6.42m,层顶高程-26.89-11.86m。粉质粘土:灰白、灰黄色,湿,可塑,以粉质粘土为主,局部细砂、粉砂含量增多相变为粉土或砂质粘性土,粘性中等,韧性中等,干强度中等,无摇震反应,光泽反应稍光滑。该层呈似层状、透镜体状分布,土质不均,全场有 89 个钻孔有揭示,层厚0.70-12.40m,平均厚度为 4.14m,层顶高程-35.59-20.36m。含砾中砂:灰、灰白色,湿,中密-密实,以中砂为主偶夹 5-10cm 淤泥质土,局部相变为粗砂或圆砾,含砾粒 2.7-37.10,粗砂粒含量 22.3-48.3%,中砂粒含量8.9-
14、32.6%,泥质含量 12.1-48.1%。全场有 121 个钻孔有分布,层厚 0.60-8.20m,平均厚度为 2.88m,层顶高程-36.52-27.52m。卵石:浅灰色、灰黄色,饱和,稍密为主,下部密实度增大。卵石岩性主要以花岗岩和凝灰熔岩为主,呈中-微风化状态,岩质较硬,粒径一般多为 3-10cm,个别大者达 30cm 以上,呈圆形-亚圆形,该层层顶大多分布有 1m 左右圆砾层,卵石含量50.0-86.5%,圆砾含量约 0.1-20.7%,充填中粗砂与泥质,含量约 1.1-22.0%,合金钻头不易钻进。本层在场地均有分布,一般在控制性钻孔揭穿,厚度约 12.0-19.50m,层顶高层为
15、-39.15-31.67m。强风化花岗岩根据风化后的性状不同细分为1 砂土状强风化花岗岩、2 碎块状强风化花岗岩。1 砂土状强风化花岗岩:灰黄、褐黄色,中粗粒花岗岩结构,散体状构造,矿物成分为长石及石英,长石绝大部分已风化为高龄土,岩芯呈砂土状,遇水易崩解软化,标贯击数大于 50 击,局部反弹,岩体完整程度为极破碎,岩体坚硬程度为极软岩,岩石基本质量等级级。该层全场有 88 个钻孔有揭示,层厚 1.2921.30m。层顶标高-57.25-45.55m。2 碎块状强风化花岗岩:灰黄、褐黄色,岩芯呈碎块状,中粗粒花岗岩结构,碎裂块状构造,矿物成分为长石及石英,裂隙发育,可见铁质浸染。岩体极破碎,岩
16、体基本质量等级为级。未发现临空面、软弱夹层和空洞等不良地质现象。该层全场有 94个钻孔有揭示,层厚 0.3022.40m。层顶标高-70.61-48.74m。中-微风化花岗岩:灰黄、灰白色,中粗粒结构,块状构造,主要矿物成分为石英、长石,裂隙较发育,岩芯呈短柱状、柱柱,该层随着深度增加,岩体强度有所增高,岩质越显新鲜,岩石坚硬程度为较硬岩坚硬岩,岩体完整程度为较完整较破碎,岩体基本质量等级为类,该层未发现破碎带、软弱夹层、洞穴、临空面等不良地质现象。岩芯采取率约 8595%,最大揭露厚度为 8.7m,层顶高程-77.5650.24m。2.5 水文情况水文情况按地下水埋存条件,本工程场地地下水类
17、型可划分为上层滞水、承压水两种类型。勘察期间测得各钻孔初见水位为 0.703.20m,稳定水位埋深为 0.602.80m(稳定水位为各含水层的混合水位),对应罗零高程为 5.927.53m。根据地区调查资料,水位年动态变幅一般在 1.01.50m 左右。上层滞水上层滞水主要赋存于场区表层杂填土中,场地内上层滞水主要接受大气降水竖向入渗补给和地表水的入渗补给,多以蒸发方式排泄,一般水量不大,富水性不大,本工程杂填土中碎石、砾石(砂)、砼块等建筑垃圾含量较高,渗透性较好。承压水本场地承压水,主要赋存于场地内的中砂、粉砂、含砾中砂、卵石中,为孔隙承压水,以及层序、风化岩孔隙裂隙承压水。钻探期间对中砂
18、层中承压水进行分层水位测量发现,该层承压水受地下侧向补给,含水层水量大,其渗透系数经抽水试验测得为 K=14.2m/d,对本工程基坑开挖影响较大。第第 3 章章 塔吊的选型与布置塔吊的选型与布置3.1 影响塔吊选择的主要因数影响塔吊选择的主要因数1、本工程 B11 地块,地下有三层地下室,单层占地面积约 22000m2,地上裙房四层单层占地面积约 11000m2,裙房上部有 A、B 共 2 栋主楼。A 栋(44 层)主楼单层面积 2500 m2,B 栋(29 层)主楼单层面积 900 m2。综合考虑地下和地上安装 4 台塔吊进行材料的周转,其中 A 栋主楼各布置 2 台,B 栋主楼各布置 1
19、台,裙房布置 1 台,要求臂长及起吊能力满足要求。2、本工程处于超大基坑,基坑北侧有在建祥坂地铁站(布置有 4 台塔吊),布置塔吊时应充分考虑四周建筑物和地铁工地塔吊对 B11 地块的施工影响。3、A、B 栋主楼十字型劲性钢骨柱最大截面形式为 1000 x500 x 36x36mm,截面重量约为 600kg/m,按 4m 一节进行分节,单节约为 2.4T。A 栋核心筒墙体开洞上增加钢骨梁,钢骨梁最大尺寸为 H700 x200 x25x25mm,截面重量约为 206kg/m。4、本工程基坑范围有三道内支撑,塔吊标准节需避开,内支撑施工阶段钢筋、模板等材料吊运应考虑塔吊。5、塔吊基础的定位要能尽可
20、能的对施工区域全覆盖,并能够覆盖足够多的加工场地,减少二次转运。3.2 塔吊工况分析塔吊工况分析(1)地基与基础施工阶段基坑支护施工阶段,东、西两侧布置 2 台塔吊(1#、3#塔吊)运输内支撑梁施工所需的钢筋、模板、钢管、砌体等材料,由于 4#塔吊与祥坂地铁站塔吊标准件太近,无法同时安装使用,内支撑施工阶段 4#塔吊覆盖范围材料吊运需业主协调地铁施工单位使用其塔吊。地下室结构施工阶段,4 台塔吊能完全覆盖地下室结构范围和材料堆场。(2)主体结构施工阶段根据甲方提供的地上、地下初步结构图,以及通过和设计院的沟通,主体结构有重量比较大的钢结构构件,其中钢骨柱,截面为十 1000*500*36*36
21、、十 650*650*36*36、十 600*600*28*16、H300 x200 x36x36、H200 x200 x36x36;钢骨梁 H 型钢截面有H700 x200 x25x25、H500 x200 x16x16、H300 x100 x16x16。初步估算,A 栋外框钢骨柱一、二层按一层两节吊装,层高 6m,一节钢骨柱按长度 3m 分节,地上三层七层层高 3.2m,按一层一节考虑,一节钢骨柱按最大长度 3.2米,则钢骨柱重 1.95t;H 型钢钢骨梁按最大型钢截面 H700 x200 x25x25 考虑,根据结构图 H 型钢钢骨最长 2.8 米,则钢骨最重约 0.57t,核心筒剪力墙
22、内 H200 x200 x36x36,根据塔吊工况分析,合理分节。B 栋外框钢骨柱一层三层,层高 6.0m、5.4m、5.1m,一层最重一层一节 3.3t,根据塔吊工况分析,合理分节。(3)通过以上分析,选择 4 台塔吊,其中 1 台 MC320A-K12 型塔吊(1#)、2 台MCT200 型塔吊(2#、3#)和 1 台 MC120B 型塔吊(4#)可以满足工程不同施工阶段的吊装需求。3.3 塔吊型号选择塔吊型号选择分析以上影响塔吊布置的因素,综合考虑现场施工条件、现有资源等条件,选择下方案:选用 4 台塔吊作为本工程主要吊装设备,其中 1 台为 MC320A-K12、2 台为MCT200、
23、1 台为 MC120B 塔吊。3.3.1 MC120B 塔吊参数塔吊参数60m 起重性能特性3.3.2 MCT200 塔吊参数塔吊参数3.3.3 MC320A-K12 塔吊参数塔吊参数3.4 本工程塔吊参数本工程塔吊参数吊装设备臂长(m)爬升方式标准节(m)最大起升高度(m)最大自由高度(m)拟布置位置功能分工MC320A-K12(1#)70外附2.019052.4见塔吊平面定位图主要负责A栋区域钢结构吊装及内支撑材料吊装MCT200(2#)50外附2.017063.9见塔吊平面定位图主要负责A栋区域钢结构吊装及土建材料吊装MCT200(3#)60外附2.012063.9见塔吊平面定位图主要负
24、责 B 栋区域土建材料及内支撑材料吊装MC120B(4#)60外附1.64544见塔吊平面定位图主要负责裙楼区域土建材料吊装备注由于 1#、2#塔吊覆盖 A 栋主楼,1#塔吊作为高塔考虑。3.5 塔吊吊装工况分析及钢构件分段塔吊吊装工况分析及钢构件分段主楼区域根据塔吊平面定位及参数性能表得出钢构件吊装工况如下图:A 栋钢柱吊装工况分析图B 栋钢柱吊装工况分析图3.6 塔吊安装拆除平面图塔吊安装拆除平面图1#、3#塔吊在土方开挖前安装完成,根据塔吊各个部件的重量采用 25T 汽车吊进行安装。2#塔吊基础坐落在地下室底板上,塔吊采用 50T 汽车吊在第一道内支撑车行栈台板上安装。4#塔吊离基坑太远
25、,25T 汽车吊通过车行钢栈桥下基坑底进行安装。1#4#塔吊拆除时,标准节降至最低高度,25T 汽车吊在地下室顶板上拆除,如下图:3.7 塔吊覆盖范围堆场平面布置图塔吊覆盖范围堆场平面布置图内支撑及地下室施工阶段,由于围护桩与围墙间空间狭小,已与设计沟通增加设计变更在第一道内支撑上增加堆场栈台板和车行栈台板,满足材料堆场要求;地上主体结构施工阶段在地下室顶板上设置材料堆场。如下图所示:第第 4 章章 塔吊平面初步定位塔吊平面初步定位内支撑施工阶段安装 1#和 3#塔吊,1#塔吊为 A 栋主楼塔吊,负责西区内支撑材料。3#塔吊为 B 栋主楼塔吊,负责东区内支撑材料,由于 4#塔吊靠近北侧祥坂地铁
26、站施工塔吊,需业主单位协调 4#塔吊覆盖范围内支撑施工阶段材料吊运及地铁塔吊拆除时间与我司地下室底板施工时间(4#塔吊安装时间)。根据主体结构轮廓线及以后堆场的布置位置,考虑方便塔吊安装拆除等因素,进行塔吊的初步定位如下:再排除以下因素,对塔吊定位进行调整:(1)塔吊标准节是否与地下室墙柱位置(尤其人防墙)重叠;(2)塔吊基础是否位于地下室外墙以外;(3)塔吊基础定位后,标准节是否与地下室框架梁重叠;(4)塔吊基础定位后,标准节是否穿越地上主体结构;(5)塔吊基础定位后,塔吊拆除时,平衡臂或起重臂在自降后的拆除高度是否与主体结构冲突;(6)塔吊基础定位后,塔吊拆除时,标准节位置是否与施工电梯标
27、准节(导轨架)位置冲突。(7)塔吊基础定位后,在附着楼层的附墙杆是否超长。(8)塔吊标准节定位后,是否与基坑内支撑梁重叠。(9)塔吊基础离地下室底板集水坑和深基坑是否太近,塔吊标准节是否穿越配电室、消防水泵房、设备机房等需提前施工区域。(10)B11 地块布置 4 台塔吊。内支撑施工阶段安装 1#、3#塔吊,塔吊基础采用组合式塔吊基础,1#、3#基础承台尺寸为 5.5x5.5x1.5m,基础顶标高为-4.5m,组合式塔吊基础采用 4 根直径 800mm 灌注桩+454x454mm 钢格构支撑。2#、4#塔吊基础面标高平地下室底板,2#塔吊通过栈台板安装,4#塔吊通过下基坑钢栈桥下基坑底安装,基
28、础大小及配筋详本方案。格构柱大小考虑本工程内支撑系统立柱桩格构柱同尺寸进行验算,灌注桩考虑本工程裙楼直径 800mm 工程桩进行验算。(11)1#塔吊范围设计变更在第一道内支撑上增加车行栈台板,并且增加次梁和格构柱。1#塔吊标准节在第一道内支撑栈台板上次梁、留洞(云线)调整如下图:(12)1#塔吊采用组合式塔吊基础,塔吊基础 4 根格构柱需避开内支撑梁,5.5mx5.5m 承台基础需避开基坑支护格构立柱。由于 1#塔吊定位处基坑支护内支撑格构柱太密,在避开内支撑格构柱和内支撑梁后。在塔吊基础格构柱中 1 根格构柱与负二层楼板中 1 根次梁冲突,塔吊标准件与一层楼板的 1 根主梁冲突。与设计院沟
29、通后,负二层中的 1 根次梁偏移 500mm,一层与标准节冲突的主楼偏移 200mm(贴框架柱边)。调整后如图云线所示:第第 5 章章 塔吊标准节校核塔吊标准节校核5.1 塔吊标准节定位塔吊标准节定位第第 6 章章 塔吊基础设计塔吊基础设计6.1 塔吊基础开挖深度附近地质分析塔吊基础开挖深度附近地质分析根据本工程地质勘察报告钻孔平面布置图,统计塔吊基础位置如下表。序号塔吊塔吊基础位置11#塔吊 MC320A-K12位于 2-2剖面上,靠近钻孔号 ZK20022#塔吊 MCT200靠近 4-4剖面,靠近钻孔号 ZK19833#塔吊 MCT200靠近 7-7剖面,靠近钻孔号 DK20744#塔吊
30、MC120B靠近 33-33剖面,靠近钻孔号 ZK149JGJ/T187-2009塔式起重机混凝土基础工程技术规程P12 中 4.1.5 条规定,当基础宽度大于 3m 或者埋深大于 0.5m 时,应该将岩土工程勘探报告提供的地基承载力特征值,按照现行国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007)的规定进行调整。6.2 塔吊基础定位及形式初定塔吊基础定位及形式初定经排除以上因素并经综合考虑,塔吊定位如下:1#塔吊 MC320A-K12 基础,臂长 70m,1#塔吊基础采用组合式塔吊基础,基础承台尺寸为 5.5x5.5x1.5m,基础顶标高为-4.5m,组合式塔吊基础采用 4 根直径 800mm
31、灌注桩+454x454mm 钢格构支撑,灌注桩入卵石岩层不小于 5m。1#塔吊基础底土层分布2#塔吊 MCT200 基础,臂长 50m,查福州苏宁广场 B11、B13 地块勘探点平面布置图,塔吊基础位置位于 4-4剖面上,靠近钻孔号 ZK198,查 4-4工程地质剖面图,在地下室底板底标高-8.05m(罗零高程),对应土质为中砂,查看详勘报告表 12各岩土层设计计算参数表得,地基承载力特征值为 180kpa,查中联 MCT200 说明书,塔吊基础尺寸为 6250*6250*1400mm。2#塔吊基底土层分布3#塔吊 MCT200 臂长 60m,3#塔吊基础采用组合式塔吊基础,基础承台尺寸为5.
32、5x5.5x1.5m,基础顶标高为-4.5m,组合式塔吊基础采用 4 根直径 800mm 灌注桩+454x454mm 钢格构支撑,灌注桩入卵石岩层不小于 5m。4#塔吊 MC120B 基础,臂长 60m,查福州苏宁广场 B11、B13 地块勘探点平面布置图,塔吊基础位置位于 33-33剖面上,靠近钻孔号 ZK149,查 33-33工程地质剖面图,在地下室底板底标高-8.05m(罗零高程),对应土质为中砂,查看详勘报告表 12各岩土层设计计算参数表得,地基承载力特征值为 180kpa,查中联 MC120B 说明书,塔吊基础尺寸为 6250*6250*1400mm。4#塔吊基础底土层分布第第 7
33、章章 塔吊基础定位塔吊基础定位考虑塔吊基础与承台存在重合或者连接,故将塔吊基础与承台连为一个整体,重新修正塔吊基础形式如下。第第 8 章章 塔吊基础承台的配筋及施工处理塔吊基础承台的配筋及施工处理根据已确定的塔吊基础形式,为保证塔吊基础的承载力,保留原底板(承台)基础配筋不变,将塔吊基础单独配筋后与原部位的底板(承台)叠合,以保证承载力满足要求。根据塔吊说明书要求,塔吊基础混凝土强度等级为 C35,本工程底板、承台、基础梁混凝土强度等级为 C35P8,将塔吊基础混凝土强度等级为 C35 P8。以下为各个塔吊基础配筋情况。8.1 2#塔吊基础配筋塔吊基础配筋查 MCT200 塔吊说明书要求,(M
34、126N)塔吊基础配筋及混凝土强度等级如下:序号名称规格材质1上部主筋X 向 25120Y 向 25120HRB4002下部主筋X 向 25120Y 向 25120HRB4003拉钩16360360HRB4008.2 4#塔吊基础配筋塔吊基础配筋查 MC120B 塔吊说明书要求,(M126N)塔吊基础配筋及混凝土强度等级如下:序号名称规格材质1上部主筋X 向25120Y 向25120HRB4002下部主筋X 向25120Y 向25120HRB4003拉钩16360360HRB4008.3 1#、3#塔吊基础配筋塔吊基础配筋第第 9 章章 基础施工及验收基础施工及验收9.1 塔吊灌注桩和格构柱施
35、工塔吊灌注桩和格构柱施工1、桩基施工期间先进行塔吊灌注桩施工,桩基施工时,格构柱锚入灌注桩 3.5 米,与桩主筋焊接牢固后整体吊入孔内,4 根格构柱必须保证方形。2、桩基达到强度后,根据定位位置先进行塔吊基础处土方施工,格构柱附近土方开挖时,必须为人工开挖,以防机械碰到格构柱,土方开挖至基础底时,基础底坑根据基础尺寸外放 1.5 米后采用 1:3 放坡,并在四边设置 500*500 排水沟并在基坑上部采取相应的挡水措施,防止基坑积水。3、待混凝土强度达到 80%方可安装塔吊标准节,待混凝土强度达到 100%时,塔吊 方可使用(做好混凝土同条件试块)。4、土方挖至承台下格构柱节点部位时,立即进行
36、平(斜)支撑加固,采用 20#槽钢,必须确保焊接质量,严禁拖延时间,造成结构失稳。5、格构柱周围必须保持边坡稳定,严禁对格构柱产生侧压力9.2 塔吊基础防水施工塔吊基础防水施工由于塔吊基础在底板范围内,作为底板的一部分塔吊基础底需按要求进行防水施工,且根据施工缝处理要求,在基础四周预埋 3.0mm 厚止水钢板。9.3 塔吊说明书中对基础施工要求塔吊说明书中对基础施工要求9.3.1 MC120B9.3.2 MC320A-12K、MCT2009.3.3 底座的安装底座的安装将固定支脚放在要安装的基础位置垫平,用附带的对角线拉杆将 4 个支脚连接,然后先装一个标准节。整体吊起,在固定支脚支承台板上,
37、用楔块调平,用测量仪器检查标准节在两个方向的垂直度,使之在 1/1000 内,固定,浇筑混凝土,等混凝土达到规定强度后,安装上部标准节。9.4 基础施工注意事项基础施工注意事项1、本工程基础同底板及覆盖范围承台整体贯通施工,以后基础将成为主体结构的一部分,故所有材料都要提前送检。2、基础的钢筋绑扎和预埋件安装后,应该按照设计要求检查验收,合格后方可浇捣混凝土,浇捣中不得碰撞、移位钢筋或者预埋件,混凝土浇筑后应及时保湿养护。3、安装塔吊时基础混凝土应达到 80%以上设计强度,塔吊运行使用时基础混凝土应达到 100%设计强度。4、基础混凝土施工中,在基础四角应作好沉降观测及位移观测点,并作好原始记
38、录,塔吊安装后应定期进行观测并记录,沉降量和倾斜率不应超过本规程第 4.2.4 的规定。基础的防雷接地应该按照建筑机械使用安全技术规程(JGJ 332001/J1192001)的规定执行。9.5 地基土检查验收地基土检查验收基坑开挖后应该按照现行国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202 的规定进行验槽,应检验坑底标高、长度和宽度、坑底平整度及地基土性是否符合岩土工程勘察报告。9.6 基础检查验收基础检查验收1、钢材、水泥、砂石、防水材料等原材料进场时,应按现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204 和钢结构工程施工质量验收规范GB50205 规定做材料性能检验。2、
39、基础的钢筋绑扎后,应作隐蔽工程验收,隐蔽工程应包括塔机基础节的预埋件或者预埋节等,验收合格后方可浇筑混凝土。3、基础混凝土的强度等级必须符合设计要求,用于检查结构构件混凝土强度的试件,应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204 的有关规定。第第 10 章章 塔吊天然基础计算书塔吊天然基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制: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(JGJ59-99)、混凝土结构
40、设计规范(GB50010-2002)等编制。备注:计算书中,(1)基础计算时按照天然基础计算,未考虑底板和承台下工程桩;(2)塔吊自重按最终安装高度计算;(3)塔吊起升高度 H 为独立自由高度,为计算倾覆力矩。10.1 2#塔吊天然基础计算书塔吊天然基础计算书一、参数信息塔吊型号:MCT200,塔吊起升高度 H:63.90m,塔身宽度 B:2m,基础埋深 d:0.00m,自重 G:1033.9kN,基础承台厚度 hc:1.40m,最大起重荷载 Q:100kN,基础承台宽度 Bc:6.25m,混凝土强度等级:C35,钢筋级别:RRB400,基础底面配筋直径:25mm二、塔吊对交叉梁中心作用力的计
41、算1、塔吊竖向力计算塔吊自重:G=1033.9kN;塔吊最大起重荷载:Q=100kN;作用于塔吊的竖向力:FkGQ1033.91001133.9kN;2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:Mkmax4927.09kNm;三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算:eMk/(Fk+Gk)Bc/3式中 e偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;Mk作用在基础上的弯矩;Fk作用在基础上的垂直载荷;Gk混凝土基础重力,Gk256.256.251.4=1367.188kN;Bc为基础的底面宽度;计算得:e=4927.09/(1133.9+1367.188)=1.97m 6.25/6=1
42、.042m地面压应力计算:Pk(Fk+Gk)/APkmax2(FkGk)/(3aBc)式中 Fk作用在基础上的垂直载荷;Gk混凝土基础重力;a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:aBc/20.5Mk/(FkGk)6.25/20.5-4927.09/(1133.9+1367.188)=2.449m。Bc基础底面的宽度,取 Bc=6.25m;不考虑附着基础设计值:Pk(1133.91367.188)/6.25264.028kPaPkmax=2(1133.9+1367.188)/(32.4496.25)=108.916kPa;实际计算取的地基承载力设计值为:fa=180.000k
43、Pa;地基承载力特征值 fa 大于压力标准值 Pk=64.028kPa,满足要求!地基承载力特征值 1.2fa 大于偏心矩较大时的压力标准值 Pkmax=108.916kPa,满足要求!五、基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)第条。验算公式如下:F1 0.7hpftamho式中 hp-受冲切承载力截面高度影响系数,当 h 不大于 800mm 时,hp 取 1.0.当 h 大于等于 2000mm 时,hp 取 0.9,其间按线性内插法取用;取 hp=0.95;ft-混凝土轴心抗拉强度设计值;取 ft=1.57MPa;ho-基础冲切破坏锥体的有效高度;取 ho
44、=1.35m;am-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;am=(at+ab)/2;am=2.00+(2.00+21.35)/2=3.35m;at-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽(即塔身宽度);取 at2m;ab-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长,当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内,计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效高度;ab=2.00+21.35=4.70;Pj-扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力;取 Pj=130.70k
45、Pa;Al-冲切验算时取用的部分基底面积;Al=6.25(6.25-4.70)/2=4.84m2Fl-相应于荷载效应基本组合时作用在 Al 上的地基土净反力设计值。Fl=PjAl;Fl=130.704.84=633.07kN。允许冲切力:0.70.951.573350.001350.00=4721716.13N=4721.72kN Fl=633.07kN;实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!六、承台配筋计算1.抗弯计算依据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)第条。计算公式如下:MI=a12(2l+a)(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l/12式中:MI-任
46、意截面 I-I 处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值;a1-任意截面 I-I 至基底边缘最大反力处的距离;取 a1=(Bc-B)/2(6.25-2.00)/2=2.13m;Pmax-相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值,取130.70kN/m2;P-相应于荷载效应基本组合时在任意截面 I-I 处基础底面地基反力设计值,PPmax(3aal)/3a130.7(32-2.125)/(32)=84.41kPa;G-考虑荷载分项系数的基础自重,取 G=1.3525BcBchc=1.35256.256.251.40=1845.70kN/m2;l-基础宽度,取 l=6.25m;a-塔
47、身宽度,取 a=2.00m;a-截面 I-I 在基底的投影长度,取 a=2.00m。经过计算得 MI=2.132(26.25+2.00)(130.70+84.41-21845.70/6.252)+(130.70-84.41)6.25/12=766.95kNm。2.配筋面积计算s=M/(1fcbh02)=1-(1-2s)1/2s=1-/2As=M/(sh0fy)式中,l-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,取为 0.94,期间按线性内插法确定,取l=1.00;fc-混凝土抗压强度设计值,查表得 fc=16.70kN/m2;ho-承台的计算高度,ho=
48、1.35m。经过计算得:s=766.95106/(1.0016.706.25103(1.35103)2)=0.004;=1-(1-20.004)0.5=0.004;s=1-0.004/2=0.998;As=766.95106/(0.9981.35103360.00)=1581.29mm2。由于最小配筋率为 0.15%,所以最小配筋面积为:6250.001400.000.15%=13125.00mm2。故取 As=13125.00mm2。建议配筋值:RRB400 钢筋,25225mm。承台底面单向根数 27 根。实际配筋值13254.3 mm2。10.2 2#塔吊塔吊四桩四桩基础计算书基础计算书
49、一、塔吊的基本参数信息塔吊型号:MCT200,塔吊起升高度 H:63.900m,塔身宽度 B:2m,基础埋深 D:0.000m,自重 F1:1600kN,基础承台厚度 Hc:1.400m,最大起重荷载 F2:100kN,基础承台宽度 Bc:6.000m,桩钢筋级别:RRB400,桩直径或者方桩边长:0.800m,桩间距 a:4.5m,承台箍筋间距 S:200.000mm,承台混凝土的保护层厚度:50mm,承台混凝土强度等级:C35;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=1600.00kN,塔吊最大起重荷载 F2=100.00kN,作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2
50、(F1+F2)=2064.00kN,风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:Mkmax4345.97kNm;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(JGJ94-94)的第条,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。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2其中n单桩个数,n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=2064.00kN;G桩基承台的自重:G=1.2(25BcBcHc)=1.2(256.006.001.40)=1512.00kN;Mx,My承台底面的弯矩设计值,取 6084.36kNm;xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY
51、 方向距离 a/20.5=3.18m;Ni单桩桩顶竖向力设计值;经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,最大压力:Nmax=(2064.00+1512.00)/4+6084.363.18/(23.182)=1850.06kN。最小压力:Nmin=(2064.00+1512.00)/4-6084.363.18/(23.182)=-62.06kN。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(JGJ94-94)的第条。Mx=NiyiMy=Nixi其中 Mx,My计算截面处 XY 方向的弯矩设计值;xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离取 a/2-B/2=1.25m;Ni1扣除承台自重的单桩
52、桩顶竖向力设计值,Ni1=Ni-G/n=1472.06kN;经过计算得到弯矩设计值:Mx=My=21472.061.25=3680.16kNm。四、承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第 7.2 条受弯构件承载力计算。s=M/(1fcbh02)=1-(1-2s)1/2s=1-/2As=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=1350.00mm;fy钢筋
53、受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;经过计算得:s=3680.16106/(1.0016.706000.001350.002)=0.020;=1-(1-20.020)0.5=0.020;s=1-0.020/2=0.990;Asx=Asy=3680.16106/(0.9901350.00360.00)=7650.23mm2。由于最小配筋率为 0.15%,所以构造最小配筋面积为:6000.001400.000.15%=12600.00mm2。建议配筋值:RRB400 钢筋,25225。承台底面单向根数 26 根。实际配筋值12763.4mm2。五、承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(
54、JGJ94-94)的第条和第条,斜截面受剪承载力满足下面公式:0Vfcb0h0其中,0建筑桩基重要性系数,取 1.00;b0承台计算截面处的计算宽度,b0=6000mm;h0承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;计算截面的剪跨比,=a/h0 此处,a=(4500.00-2000.00)/2=1250.00mm;当 3 时,取=3,得=0.93;剪切系数,当 0.31.4 时,=0.12/(+0.3);当 1.43.0 时,=0.2/(+1.5),得=0.10;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;则,1.001850.06=1850.065kN0.1016.7060
55、001350/1000=13527kN;经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六、桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条,桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:0NfcA其中,0建筑桩基重要性系数,取 1.00;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.10N/mm2;A桩的截面面积,A=5.03105mm2。则,1.001850064.62=1.85106N19.105.03105=9.60106N;经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!七、桩竖向极限承载力验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第条,单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:R=
56、sQsk/s+pQpk/p+cQck/cQsk=uqsikliQpk=qpkApQck=qckAc/n其中R单桩的竖向承载力设计值;Qsk单桩总极限侧阻力标准值;Qpk单桩总极限端阻力标准值;Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值;qck承台底 1/2 承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值,qck=500.000 kPa;Ac承台底地基土净面积,Ac=6.0006.000-40.503=33.989m2;n桩数量,n=4;c承台底土阻力群桩效应系数,c=ciAci/Ac+ceAce/Acs,p,c分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;
57、s,p,c分别为桩侧阻抗力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;qsik桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值;qpk极限端阻力标准值;u桩身的周长,u=2.513m;Ap桩端面积,取 Ap=0.503m2;li第 i 层土层的厚度;各土层厚度及阻力标准值如下表: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14.0040.000.000.60中砂220.0018.000.000.60淤泥质土32.0055.000.000.70粉质黏土42.0060.000.000.70含砾中砂58.0060.003000.000.75卵石由于桩的入土深度为 36.
58、00m,所以桩端是在第 5 层土层。单桩竖向承载力验算:R=2.51(4.0040.001.02+20.0018.001.02+2.0055.001.02+2.0060.001.02+8.0060.001.02)/1.67+1.083000.000.503/1.67+0.37(500.00033.989/4)/1.650=3.83103kNN=1850.065kN;上式计算的 R 的值大于最大压力 1850.06kN,所以满足要求!八、桩基础抗拔验算非整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Uk=iqsikuili其中:Uk桩基抗拔极限承载力标准值;ui破坏表面周长,取 ui=d=3.142
59、0.8=2.513m;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:Uk=iqsikuili=2093.56kN;整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Ugk=(uliqsikli)/3=5886.53kNul 桩群外围周长,ul=4(4.5+0.8)=21.20m;桩基抗拔承载力公式:0N Ugk/2+Ggp0N Uuk/2+Gp其中 N-桩基上拔力设计值,Nk=62.06kN;Ggp-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值
60、除以总桩数,Ggp=5056.20kN;Gp-基桩自重设计值,Gp=452.39kN;Ugk/2+Ggp=5886.533/2+5056.2=7999.47kN 1.062.065kNUuk/2+Gp=2093.557/2+452.389=1499.17kN 1.062.065kN桩抗拔满足要求。九、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!3、桩受拉钢筋计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第 7.4 条正截面受拉承载力计算。N fyAs式中:N轴
61、向拉力设计值,N=62064.62N;fy钢筋强度抗压强度设计值,fy=360.00N/mm2;As纵向普通钢筋的全部截面积。As=N/fy=62064.62/360.00=172.40mm2建议配筋值:RRB400 钢筋,7 25。实际配筋值 3436.3 mm2。10.3 4#塔吊天然基础计算书塔吊天然基础计算书一、参数信息塔吊型号:MC120B,塔吊起升高度 H:50.00m,塔身宽度 B:1.6m,基础埋深 d:0.00m,自重 G:400kN,基础承台厚度 hc:1.40m,最大起重荷载 Q:60kN,基础承台宽度 Bc:6.25m,混凝土强度等级:C35,钢筋级别:RRB400,基
62、础底面配筋直径:25mm额定起重力矩 Me:1900kNm,基础所受的水平力 P:119kN,标准节长度 b:3m,主弦杆材料:角钢/方钢,宽度/直径 c:160mm,所处城市:福建福州市,基本风压0:0.7kN/m2,地面粗糙度类别:C 类 有密集建筑群的城市郊区,风荷载高度变化系数z:1.25。二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重:G=400kN;塔吊最大起重荷载:Q=60kN;作用于塔吊的竖向力:FkGQ40060460kN;2、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:地处福建福州市,基本风压为0=0.7kN/m2;查表得:风
63、荷载高度变化系数z=1.25;挡风系数计算:=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.6+23+(41.62+32)0.5)0.16/(1.63)=0.506;因为是角钢/方钢,体型系数s=1.9;高度 z 处的风振系数取:z=1.0;所以风荷载设计值为:=0.7zsz0=0.71.001.91.250.7=1.164kN/m2;3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:M=BHH0.5=1.1640.5061.650500.5=1177.968kNm;MkmaxMeMPhc19001177.9681191.43244.57kNm;三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按
64、下式计算:eMk/(Fk+Gk)Bc/3式中 e偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;Mk作用在基础上的弯矩;Fk作用在基础上的垂直载荷;Gk混凝土基础重力,Gk256.256.251.4=1367.188kN;Bc为基础的底面宽度;计算得:e=3244.57/(460+1367.188)=1.776m 6.25/6=1.042m地面压应力计算:Pk(Fk+Gk)/APkmax2(FkGk)/(3aBc)式中 Fk作用在基础上的垂直载荷;Gk混凝土基础重力;a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:aBc/20.5Mk/(FkGk)6.25/20.5-3244.57/(46
65、0+1367.188)=2.644m。Bc基础底面的宽度,取 Bc=6.25m;不考虑附着基础设计值:Pk(4601367.188)/6.25246.776kPaPkmax=2(460+1367.188)/(32.6446.25)=73.722kPa;实际计算取的地基承载力设计值为:fa=180.000kPa;地基承载力特征值 fa 大于压力标准值 Pk=46.776kPa,满足要求!地基承载力特征值 1.2fa 大于偏心矩较大时的压力标准值 Pkmax=73.722kPa,满足要求!五、基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)第条。验算公式如下:F1 0.7
66、hpftamho式中 hp-受冲切承载力截面高度影响系数,当 h 不大于 800mm 时,hp 取 1.0.当 h 大于等于 2000mm 时,hp 取 0.9,其间按线性内插法取用;取 hp=0.95;ft-混凝土轴心抗拉强度设计值;取 ft=1.57MPa;ho-基础冲切破坏锥体的有效高度;取 ho=1.35m;am-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;am=(at+ab)/2;am=1.60+(1.60+21.35)/2=2.95m;at-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽(即塔身宽度);取 at1.6m;ab-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基
67、础底面积范围内的下边长,当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内,计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效高度;ab=1.60+21.35=4.30;Pj-扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力;取 Pj=88.47kPa;Al-冲切验算时取用的部分基底面积;Al=6.25(6.25-4.30)/2=6.09m2Fl-相应于荷载效应基本组合时作用在 Al 上的地基土净反力设计值。Fl=PjAl;Fl=88.476.09=539.10kN。允许冲切力:0.70.951.572950.001350.00=415
68、7929.13N=4157.93kN Fl=539.10kN;实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!六、承台配筋计算1.抗弯计算依据建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)第条。计算公式如下:MI=a12(2l+a)(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l/12式中:MI-任意截面 I-I 处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值;a1-任意截面 I-I 至基底边缘最大反力处的距离;取 a1=(Bc-B)/2(6.25-1.60)/2=2.33m;Pmax-相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值,取88.47kN/m2;P-相应于荷载效应基本组合时在
69、任意截面 I-I 处基础底面地基反力设计值,PPmax(3aal)/3a88.47(31.6-2.325)/(31.6)=45.616kPa;G-考虑荷载分项系数的基础自重,取 G=1.3525BcBchc=1.35256.256.251.40=1845.70kN/m2;l-基础宽度,取 l=6.25m;a-塔身宽度,取 a=1.60m;a-截面 I-I 在基底的投影长度,取 a=1.60m。经过计算得 MI=2.332(26.25+1.60)(88.47+45.62-21845.70/6.252)+(88.47-45.62)6.25/12=372.06kNm。2.配筋面积计算s=M/(1fc
70、bh02)=1-(1-2s)1/2s=1-/2As=M/(sh0fy)式中,l-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,取为 0.94,期间按线性内插法确定,取l=1.00;fc-混凝土抗压强度设计值,查表得 fc=16.70kN/m2;ho-承台的计算高度,ho=1.35m。经过计算得:s=372.06106/(1.0016.706.25103(1.35103)2)=0.002;=1-(1-20.002)0.5=0.002;s=1-0.002/2=0.999;As=372.06106/(0.9991.35103360.00)=766.30mm2。由于
71、最小配筋率为 0.15%,所以最小配筋面积为:6250.001400.000.15%=13125.00mm2。故取 As=13125.00mm2。建议配筋值:RRB400 钢筋,25225mm。承台底面单向根数 27 根。实际配筋值13254.3 mm2。10.4 4#塔吊塔吊四桩四桩基础计算书基础计算书一、塔吊的基本参数信息塔吊型号:MC120B,塔吊起升高度 H:45.000m,塔身宽度 B:1.6m,基础埋深 D:0.000m,自重 F1:400kN,基础承台厚度 Hc:1.400m,最大起重荷载 F2:60kN,基础承台宽度 Bc:6.000m,桩钢筋级别:RRB400,桩直径或者方桩
72、边长:0.800m,桩间距 a:4.5m,承台箍筋间距 S:200.000mm,承台混凝土的保护层厚度:50mm,承台混凝土强度等级:C35;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=605.00kN,塔吊最大起重荷载 F2=60.00kN,作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2(F1+F2)=798.00kN,风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:Mkmax1870.35kNm;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(JGJ94-94)的第条,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。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2My
73、xi/xi2其中n单桩个数,n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=798.00kN;G桩基承台的自重:G=1.2(25BcBcHc)=1.2(256.006.001.40)=1512.00kN;Mx,My承台底面的弯矩设计值,取 2618.49kNm;xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离 a/20.5=3.18m;Ni单桩桩顶竖向力设计值;经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,最大压力:Nmax=(798.00+1512.00)/4+2618.493.18/(23.182)=988.96kN。最小压力:Nmin=(798.00+1512.00)/4-2618.493.18/(23
74、.182)=166.04kN。不需要验算桩的抗拔2.承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条。Mx=NiyiMy=Nixi其中 Mx,My计算截面处 XY 方向的弯矩设计值;xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离取 a/2-B/2=1.45m;Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=Ni-G/n=610.96kN;经过计算得到弯矩设计值:Mx=My=2610.961.45=1771.77kNm。四、承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第 7.2 条受弯构件承载力计算。s=M/(1fcbh02)=1-(1-2s)1/2s=1-/
75、2As=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=1350.00mm;fy钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;经过计算得:s=1771.77106/(1.0016.706000.001350.002)=0.010;=1-(1-20.010)0.5=0.010;s=1-0.010/2=0.995;Asx=Asy=1771.77106/(0.9951350.00360.00)
76、=3663.48mm2。由于最小配筋率为 0.15%,所以构造最小配筋面积为:6000.001400.000.15%=12600.00mm2。建议配筋值:RRB400 钢筋,25225。承台底面单向根数 26 根。实际配筋值12763.4mm2。五、承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条和第条,斜截面受剪承载力满足下面公式:0Vfcb0h0其中,0建筑桩基重要性系数,取 1.00;b0承台计算截面处的计算宽度,b0=6000mm;h0承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;计算截面的剪跨比,=a/h0 此处,a=(4500.00-1600.00)/2=1450.
77、00mm;当 3 时,取=3,得=1.07;剪切系数,当 0.31.4 时,=0.12/(+0.3);当 1.43.0 时,=0.2/(+1.5),得=0.09;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;则,1.00988.96=988.956kN0.0916.7060001350/1000=12174.3kN;经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六、桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条,桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:0NfcA其中,0建筑桩基重要性系数,取 1.00;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=19.10N/mm2;A桩的截面面积
78、,A=5.03105mm2。则,1.00988956.01=9.89105N19.105.03105=9.60106N;经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!七、桩竖向极限承载力验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第条,单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:R=sQsk/s+pQpk/p+cQck/cQsk=uqsikliQpk=qpkApQck=qckAc/n其中R单桩的竖向承载力设计值;Qsk单桩总极限侧阻力标准值;Qpk单桩总极限端阻力标准值;Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值;qck承台底 1/2 承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标
79、准值,qck=500.000 kPa;Ac承台底地基土净面积,Ac=6.0006.000-40.503=33.989m2;n桩数量,n=4;c承台底土阻力群桩效应系数,c=ciAci/Ac+ceAce/Acs,p,c分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;s,p,c分别为桩侧阻抗力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;qsik桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值;qpk极限端阻力标准值;u桩身的周长,u=2.513m;Ap桩端面积,取 Ap=0.503m2;li第 i 层土层的厚度;各土层厚度及阻力标准值如下表:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kP
80、a)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称14.0040.000.000.60中砂222.0018.000.000.60淤泥质土32.0055.000.000.70粉质粘土42.0060.000.000.70含砾中砂58.0060.003000.000.75卵石由于桩的入土深度为 36.00m,所以桩端是在第 5 层土层。单桩竖向承载力验算:R=2.51(4.0040.001.02+22.0018.001.02+2.0055.001.02+2.0060.001.02+6.0060.001.02)/1.67+1.083000.000.503/1.67+0.37(500.00033.989/4)/
81、1.650=3.70103kNN=988.956kN;上式计算的 R 的值大于最大压力 988.96kN,所以满足要求!八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力,不计算这部分配筋,只需构造配筋!建议配筋值:RRB400 钢筋,7 25。实际配筋值 3436.3 mm2。10.5 1#、3#塔吊格构式基础计算书塔吊格构式基础计算书组合塔吊基础以 1#塔吊 MC320A-12K 进行验算。10.5.1 基本参数基本参数1、塔吊基本参数塔
82、吊型号:MC320A-12K;标准节长度 b:3m;塔吊自重 Gt:1500kN;塔吊地脚螺栓性能等级:高强 10.9 级;最大起重荷载 Q:120kN;塔吊地脚螺栓的直径 d:36mm;塔吊起升高度 H:52.4m;塔吊地脚螺栓数目 n:16 个;塔身宽度 B:2m;2、格构柱基本参数格构柱计算长度 lo:10.8m;格构柱缀件类型:缀板;格构柱缀件节间长度 a1:0.45m;格构柱分肢材料类型:L160 x16;格构柱基础缀件节间长度 a2:1.45m;格构柱钢板缀件参数:宽 200mm,厚 12mm;格构柱截面宽度 b1:0.454m;格构柱基础缀件材料类型:L160 x16;3、基础参
83、数桩中心距 a:4.5m;桩直径 d:0.8m;桩入土深度 l:33m;桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩;桩混凝土等级:C35;桩钢筋型号:RRB400;桩钢筋直径:18mm;承台宽度 Bc:5.5m;承台厚度 h:1.5m;承台混凝土等级为:C35;承台钢筋等级:RRB400;承台钢筋直径:25;承台保护层厚度:50mm;承台箍筋间距:360mm;4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别:C 类 有密集建筑群的城市郊区;风荷载高度变化系数:1.35;主弦杆材料:角钢/方钢;主弦杆宽度 c:200mm;非工作状态:所处城市 福建福州市,基本风压0:0.7 kN/m2;额定起重力矩 Me:2700k
84、Nm;基础所受水平力 P:157kN;塔吊倾覆力矩 M:4891.07kNm;工作状态:所处城市 福建福州市,基本风压0:0.7 kN/m2,额定起重力矩 Me:2700kNm;基础所受水平力 P:46kN;塔吊倾覆力矩 M:4724.57kNm;10.5.2 非工作状态下荷载计算非工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算承台自重:Gc=25BcBch1.2=255.505.501.501.2=1361.25kN作用在基础上的垂直力:N=1.2(Gt+Gc)=1.2(1500.00+1361.25)=3433.50kN2、塔吊风荷载计算地处 福建福州市,基本风压0=0.7 kN/m
85、2挡风系数计算:=(3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)挡风系数=0.57体型系数s=1.90查表得:荷载高度变化系数z=1.35高度 z 处的风振系数取:z=1.0所以风荷载设计值为:=0.7zsz0=0.71.001.901.350.70=1.26kN/m23、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:M=BHH0.5=1.260.572.0052.4052.400.5=1955.57kNm总的最大弯矩值:Mmax=1.4(Me+M+Ph)=1.4(2700.00+1955.57+157.001.50)=4891.07kNm4、塔吊水平力计算水平力:V=1.2(BH+P)=1.2
86、(0.702.0052.400.57+157.00)=238.28kN5、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力:N=3433.50kNMmax=4891.07kNmV=238.28kN图中x轴的方向是随时变化的,计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。(1)、桩顶竖向力的计算Ni=(F+G)/4Mxyi/yi2Myxi/xi2;式中:N单桩个数,n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值;G桩基承台的自重;Mx,My承台底面的弯矩设计值;xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离;Ni单桩桩顶竖向力设计值;经计算得到单桩桩顶竖向力设计值最大压力:Nmax=N/4+(Mmaxa
87、2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=3433.50/4+(4891.074.502-0.5)/(2(4.502-0.5)2)=1626.93kN最小压力:Nmin=N/4-(Mmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=3433.50/4-(4891.074.502-0.5)/(2(4.502-0.5)2)=89.82kN桩基础抗拔满足要求。(2)、桩顶剪力的计算V0=V/4=238.28/4=59.57kN二、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力:Nvb=nvd2fvb/4=13.1436.002310/4=315.54kNNv=V/n=238.28/16=14.
88、89kN315.54kN螺栓抗剪强度满足要求。三、承台验算1、承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条。Mx1=NiyiMy1=Nixi其中Mx1,My1计算截面处 XY 方向的弯矩设计值;xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离取(a-B)/2=(4.50-2.00)/2=1.25m;Ni1单桩桩顶竖向力设计值;经过计算得到弯矩设计值:Mx1=My1=21.251626.93=4067.33kNm。2、承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第 7.2 条受弯构件承载力计算。As=M/(sh0fy)s=M/(1fcbh02)=1-(1-2s
89、)1/2s=1-/2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混凝土抗压强度设计值查表得 16.70N/mm2;ho承台的计算高度 ho=1500.00-50.00=1450.00mm;fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2;经过计算得:s=4067.33106/(1.00016.7005.500103(1450.000)2)=0.021;=1-(1-20.021)0.5=0.021;s=1-0.021/2=0.989;Asx=Asy=4067.33106/(0.9891450.0
90、00360)=7875.652mm2;由于最小配筋率为 0.15%,所以最小配筋面积为:150055000.15%=12375mm2;建议配筋值:RRB400 钢筋,25205。承台底面单向根数 26 根。实际配筋值12763.4mm2。3、承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条和第条。根据第二步的计算方案可以得到 XY 方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,记为 V=1626.93kN。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:0Vfcb0h0其中:o建筑桩基重要性系数,取 1.00;Bc承台计算截面处的计算宽度,Bc=5500.00mm;ho承
91、台计算截面处的计算高度,ho=1500.00-50.00=1450.00mm;计算截面的剪跨比,=a/ho,此处,a=(5500.00/2-2000.00/2)-(5500.00/2-4500.00/2)=1250.00mm,当 3 时,取=3,得=0.86;剪切系数,当 0.31.4 时,=0.12/(+0.3);当 1.43.0 时,=0.2/(+1.5),得=0.10;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;则,1.001626.93=1626.93kN0.1016.705500.001450.00/1000=13318.25kN;经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配
92、箍筋!四、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L160 x16A=49.07cm2i=4.89cmI=1175.08cm4z0=4.55cm每个格构柱由 4 根角钢 L160 x16 组成,格构柱力学参数如下:Ix1=I+A(b1/2z0)2 4=1175.08+49.07(45.40/2-4.55)24=69359.37cm4;An1=A4=49.074=196.28cm2;W1=Ix1/(b1/2-z0)=69359.37/(45.40/2-4.55)=3821.45cm3;ix1=(Ix1/An1)0.5=(69359.37/196.28)0.5=18.80cm;2、格构柱平面内整体强度
93、Nmax/An1=1626.93103/(196.28102)=82.89N/mm2f=360N/mm2;格构柱平面内整体强度满足要求。3、格构柱整体稳定性验算L0 x1=lo=10.80m;x1=L0 x1102/ix1=10.80102/18.80=57.45;单肢缀板节间长度:a1=0.45m;1=L1/iv=45.00/3.14=14.33;0 x1=(x12+12)0.5=(57.452+14.332)0.5=59.21;查表:x=0.81;Nmax/(xA)=1626.93103/(0.81196.28102)=102.11N/mm2f=360N/mm2;格构柱整体稳定性满足要求。
94、4、刚度验算max=0 x1=59.21=150 满足;单肢计算长度:l01=a1=45.00cm;单肢回转半径:i1=4.89cm;单肢长细比:1=l01/i1=45.00/4.89=9.200.7max=0.759.21=41.45;因截面无削弱,不必验算截面强度。分肢稳定满足要求。五、整体格构柱基础验算1、格构柱基础力学参数单肢格构柱力学参数:Ix1=69359.37cm4An1=196.28cm2W1=3821.45cm3ix1=18.80cm格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的,整个基础的力学参数:Ix2=Ix1+An1(b2102/2-b1102/2)24=69359.37+196
95、.28(4.50102/2-0.45102/2)24=32408701.16cm4;An2=An14=196.284=785.12cm2;W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=32408701.16/(4.50102/2-0.45102/2)=160201.19cm3;ix2=(Ix2/An2)0.5=(32408701.16/785.12)0.5=203.17cm;2、格构柱基础平面内整体强度N/An+Mx/(xW)=3433.50103/(785.12102)+4891.07106/(1.0160201.19103)=74.26N/mm2f=360N/mm2;格构式基础平面内稳定满足要求。
96、3、格构柱基础整体稳定性验算L0 x2=lo=10.80m;x2=L0 x2/ix2=10.80102/203.17=5.32;An2=785.12cm2;Ady2=249.07=98.14cm2;0 x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(5.322+40785.12/98.14)0.5=18.66;查表:x=0.94;NEX=2EAn2/1.10 x22NEX=416687.82N;N/(xA)+mxMx/(Wlx(1-xN/NEX)fN/(xA)+mxMx/(Wlx(1-xN/NEX)=41.98N/mm2f=360N/mm2;格构式基础整体稳定性满足要求。4、刚度验算max=0
97、 x2=18.66=150 满足;单肢计算长度:l02=a2=145.00cm;单肢回转半径:ix1=18.80cm;单肢长细比:1=l02/ix1=145.00/18.80=7.710.7max=0.718.66=13.06;因截面无削弱,不必验算截面强度。刚度满足要求。六、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条。根据以上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=1626.93kN;桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:0NfcA其中,o建筑桩基重要性系数,o=1.00;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;A桩的截面面积,A=d
98、2/4=0.50 m2;则,1.001626.93=1626.93 kN1626.93kN,桩的竖向极限承载力满足要求!八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算按照构造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力,不计算这部分配筋,只需构造配筋!建议配筋值:RRB400 钢筋,1318。实际配筋值 3308.5 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-94),箍筋采用68200-300mm,宜采用螺旋式箍筋;受水平荷载较大的桩基和抗震桩基,桩顶 3-5d 范围内箍
99、筋应适当加密;当钢筋笼长度超过 4m 时,应每隔 2m 左右设一道12-18 焊接加劲箍筋。桩锚入承台 30 倍主筋直径,伸入桩身长度不小于 10 倍桩身直径,且不小于承台下软弱土层层底深度。10.5.3 工作状态下荷载计算工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算承台自重:Gc=25BcBch1.2=255.505.501.501.2=1361.25kN作用在基础上的垂直力:N=1.2(Gt+Gc+Q)=1.2(1500.00+1361.25+120.00)=3577.50kN2、塔吊风荷载计算地处 福建福州市,基本风压0=0.7 kN/m2挡风系数计算:=(3B+2b+(4B2+
100、b2)1/2c/Bb)挡风系数=0.57体型系数s=1.90查表得:荷载高度变化系数z=1.35高度 z 处的风振系数取:z=1.0所以风荷载设计值为:=0.7zsz0=0.71.001.901.350.70=1.26kN/m23、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:M=BHH0.5=1.260.572.0052.4052.400.5=1955.57kNm总的最大弯矩值:Mmax=1.4(Me+M+Ph)=1.4(2700.00+1955.57+46.001.50)=4724.57kNm4、塔吊水平力计算水平力:V=1.2(BH+P)=1.2(0.702.0052.400.57+46.
101、00)=105.08kN5、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力:N=3577.50kNMmax=4724.57kNmV=105.08kN图中x轴的方向是随时变化的,计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。(1)、桩顶竖向力的计算Ni=(F+G)/4Mxyi/yi2Myxi/xi%2%;式中:N单桩个数,n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值;G桩基承台的自重;Mx,My承台底面的弯矩设计值;xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离;Ni单桩桩顶竖向力设计值;经计算得到单桩桩顶竖向力设计值最大压力:Nmax=N/4+(Mmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=3
102、577.50/4+(4724.574.502-0.5)/(2(4.502-0.5)2)=1636.77kN最小压力:Nmin=N/4-(Mmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=3577.50/4-(4724.574.502-0.5)/(2(4.502-0.5)2)=151.98kN桩基础抗拔满足要求。(2)、桩顶剪力的计算V0=V/4=105.08/4=26.27kN二、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力:Nvb=nvd2fvb/4=13.1436.002310/4=315.54kNNv=V/n=105.08/16=6.57kN315.54kN螺栓抗剪强度满足要
103、求。三、承台验算1、承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条。Mx1=NiyiMy1=Nixi其中Mx1,My1计算截面处 XY 方向的弯矩设计值;xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离取(a-B)/2=(4.50-2.00)/2=1.25m;Ni1单桩桩顶竖向力设计值;经过计算得到弯矩设计值:Mx1=My1=21.251636.77=4091.92kNm。2、承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第 7.2 条受弯构件承载力计算。As=M/(sh0fy)s=M/(1fcbh02)=1-(1-2s)1/2s=1-/2式中:l系数,当混凝土
104、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混凝土抗压强度设计值查表得 16.70N/mm2;ho承台的计算高度 ho=1500.00-50.00=1450.00mm;fy钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2;经过计算得:s=4091.92106/(1.00016.7005.500103(1450.000)2)=0.021;=1-(1-20.021)0.5=0.021;s=1-0.021/2=0.989;Asx=Asy=4091.92106/(0.9891450.000360)=7923.792mm2;由于
105、最小配筋率为 0.15%,所以最小配筋面积为:150055000.15%=12375mm2;建议配筋值:RRB400 钢筋,25205。承台底面单向根数 26 根。实际配筋值12763.4mm2。3、承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条和第条。根据第二步的计算方案可以得到 XY 方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,记为 V=1636.77kN。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:0Vfcb0h0其中:o建筑桩基重要性系数,取 1.00;Bc承台计算截面处的计算宽度,Bc=5500.00mm;ho承台计算截面处的计算高度,ho=1500.0
106、0-50.00=1450.00mm;计算截面的剪跨比,=a/ho,此处,a=(5500.00/2-2000.00/2)-(5500.00/2-4500.00/2)=1250.00mm,当 3 时,取=3,得=0.86;剪切系数,当 0.31.4 时,=0.12/(+0.3);当 1.43.0 时,=0.2/(+1.5),得=0.10;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;则,1.001636.77=1636.77kN0.1016.705500.001450.00/1000=13318.25kN;经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!四、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学
107、参数L160 x16A=49.07cm2i=4.89cmI=1175.08cm4z0=4.55cm每个格构柱由 4 根角钢 L160 x16 组成,格构柱力学参数如下:Ix1=I+A(b1/2z0)2 4=1175.08+49.07(45.40/2-4.55)24=69359.37cm4;An1=A4=49.074=196.28cm2;W1=Ix1/(b1/2-z0)=69359.37/(45.40/2-4.55)=3821.45cm3;ix1=(Ix1/An1)0.5=(69359.37/196.28)0.5=18.80cm;2、格构柱平面内整体强度Nmax/An1=1636.77103/(
108、196.28102)=83.39N/mm2f=360N/mm2;格构柱平面内整体强度满足要求。3、格构柱整体稳定性验算L0 x1=lo=10.80m;x1=L0 x1102/ix1=10.80102/18.80=57.45;单肢缀板节间长度:a1=0.45m;1=L1/iv=45.00/3.14=14.33;0 x1=(x12+12)0.5=(57.452+14.332)0.5=59.21;查表:x=0.81;Nmax/(xA)=1636.77103/(0.81196.28102)=102.73N/mm2f=360N/mm2;格构柱整体稳定性满足要求。4、刚度验算max=0 x1=59.21=
109、150 满足;单肢计算长度:l01=a1=45.00cm;单肢回转半径:i1=4.89cm;单肢长细比:1=l01/i1=45.00/4.89=9.200.7max=0.759.21=41.45;因截面无削弱,不必验算截面强度。分肢稳定满足要求。五、整体格构柱基础验算1、格构柱基础力学参数单肢格构柱力学参数:Ix1=69359.37cm4An1=196.28cm2W1=3821.45cm3ix1=18.80cm格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的,整个基础的力学参数:Ix2=Ix1+An1(b2102/2-b1102/2)24=69359.37+196.28(4.50102/2-0.45102
110、/2)24=32408701.16cm4;An2=An14=196.284=785.12cm2;W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=32408701.16/(4.50102/2-0.45102/2)=160201.19cm3;ix2=(Ix2/An2)0.5=(32408701.16/785.12)0.5=203.17cm;2、格构柱基础平面内整体强度N/An+Mx/(xW)=3577.50103/(785.12102)+4724.57106/(1.0160201.19103)=75.06N/mm2f=360N/mm2格构式基础平面内稳定满足要求。3、格构柱基础整体稳定性验算L0 x2=lo
111、=10.80m;x2=L0 x2/ix2=10.80102/203.17=5.32;An2=785.12cm2;Ady2=249.07=98.14cm2;0 x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(5.322+40785.12/98.14)0.5=18.66;查表:x=0.94;NEX=2EAn2/1.10 x22NEX=416687.82N;N/(xA)+mxMx/(Wlx(1-xN/NEX)fN/(xA)+mxMx/(Wlx(1-xN/NEX)=44.29N/mm2f=360N/mm2;格构式基础整体稳定性满足要求。4、刚度验算max=0 x2=18.66=150 满足;单肢计算长
112、度:l02=a2=145.00cm;单肢回转半径:ix1=18.80cm;单肢长细比:1=l02/ix1=145.00/18.80=7.710.7max=0.718.66=13.06;因截面无削弱,不必验算截面强度。刚度满足要求。六、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条。根据以上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=1636.77kN;桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:0NfcA其中,o建筑桩基重要性系数,o=1.00;fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;A桩的截面面积,A=d2/4=0.50 m2;则,1.001636
113、.77=1636.77 kN1636.77kN,桩的竖向极限承载力满足要求!八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算按照构造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!3、桩受拉钢筋计算桩不受拉力,不计算这部分配筋,只需构造配筋!建议配筋值:RRB400 钢筋,1318。实际配筋值 3308.5 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-94),箍筋采用68200-300mm,宜采用螺旋式箍筋;受水平荷载较大的桩基和抗震桩基,桩顶 3-5d 范围内箍筋应适当加密;当钢筋笼长度超过 4m 时,应每隔 2m 左右设一道12-18 焊接加劲箍筋。桩锚入承台 30 倍主筋直径,伸入桩身长度不小于 10 倍桩身直径,且不小于承台下软弱土层层底深度。