塔吊基础设计（单桩）

1、塔吊基础施工方案一、工程概况：广州市荔湾区大坦沙珠岛花园总建筑面积93759m，建筑基底面积2536 m，住宅建筑层数：地面40层，地下室两层，建筑总高118.1米。建筑结构形式为剪力墙结构，建筑结构的类别为3类，工程合理使用年限为50年，抗震设防烈度为7度。地下工程防水级，主体建筑屋面工程防水级。该工程属一类建筑（仅用于高层民用建筑），耐火等级一级。桩基采用冲（钻）孔灌注桩，设计标高为室内0.000相当于广州城建高程系统标高8.400米。1.工程名称：珠岛花园七期工程2.编制单位：广东电白建设集团有限公司3.编制依据：1）珠岛花园七期工程施工图纸。2）珠岛花园七期工程桩桩位超前勘探报告。3）

2、塔式起重机设计规范（67B/T13752-1992）4）地基基础设计规范（67B50007-2002）5）建筑结构荷载规范（67B5009-2001）6）混凝土结构设计规范（67B50010-2002）二、计算参数：（1）基本参数采用1台QZT80A(6010)塔式起重机，塔身尺寸1.70m,总高度140m。基坑开挖深度-2.50m；现场地面标高-10.00m,承台面标高-9.10m。塔吊位置：2-k轴2-j轴交18轴19轴中间。（2）计算参数1）塔机基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ工作状态532.0074.001665.00420.00非工作状态619.00

3、31.001866.000比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图：Fk=619.00kN，Fh=31.00kN，M=1866.00+31.01.40=1909.40kN.mFk=619.001.35=835.65kN，Fh，=31.001.35=41.85kN，Mk=(1866.00+31.01.40)1.35=2577.69kN.m2）桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度L(m)极限侧阻力标准值qsik(kPa)岩石饱和单轴抗压强度标准值frk(kPa)qsik*i(kN/m)抗拔系数iiqsik*i(kN/m)1杂填土3.0040.0080.000.4

4、032.002中粗砂1455.00495.000.70346.503中风化钙质砂岩3.2100.009.43 MPa180.001.00100.004微风化钙质泥岩10.5160.0034.1MPa250.001.00250.00桩长13.00qsik*i835.00iqsik*i638.503）基础设计主要参数基础桩采用1根1400冲孔灌注桩，桩顶标高-10.5m，桩端入微风化钙质泥岩 1.00m；桩混凝土等级C30水下混凝土，fC=11.90N/mm2 ,EC=2.80104N/mm2；ft=1.27N/mm2，桩长20.0m；钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2 ,Es=2.0

5、0105N/mm2；承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.50m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-2.00m；承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3。Gk=abh砼=4.504.501.5025=759.38kN三、桩顶作用效应计算：（1）轴心竖向力作用下Nk=(FkGk)/n=(619.00+759.38)/1=1378.38kN （2）水平力作用下Hik=Fh /n=31.00/1=31.00kN四、桩基竖向承载力验算：（1）单桩竖向极限承载力标准值计算hr=1.00m,d=1.40m=1400mm,hr

6、/d=1.00/1.40=0.71,查表得，r=1.04Ap=D2/4=3.14(1.40+20.40)2/4=3.80m2 Qsk=uqsiki =dqsiai=3.141.40835.00=3670.66kNQrk=rfrkAp=1.0430004.52=14102.40kNQuk=Qsk+Qsk=3670.66+14102.40=17773.06kNRa=1/KQuk=1/217773.06=8886.53kN 五、桩基竖向承载力计算：轴心竖向力作用下 Nk=1378.38kNRa=8886.53kN,竖向承载力满足要求。六、桩基水平承载力验算：（1）单桩水平承载力特征值计算E=Es/E

7、c=2.00105/2.80104=7.14,m=2,N=0.50g=0.2+(2000-1400)/(2000-300)(0.65-0.2)=0.36%Wo=d/32d22(ES/EC1)gd02=3.141.40/32(1.402+2(7.14-1)0.36%(1.40-20.10)2)=1.08m3Io=Wod/2=1.081.60/2=0.86m4EI=0.85ECIo=0.852.801070.86=kN.m2查表得:m=35.00103kN/m4 ， bo =0.9(d+1)=2.34m=(mbo/ECI)0.2=(35.0010002.34/)0.2=0.40L=0.4013.0

8、0=5.224 ，按 L=4 查表得: Vm=0.768Nk=(Fk1.2Gk)/n=(835.65+1.2759.38)/1=1746.91kN An=d2/41(Es/Ec-1)Pg=2.01(1+6.140.31%)=2.05m2RHa=(0.75mftW0/Vm)(1.25+22g)(1+NN1k/mftAn)=(0.750.4021.2710000.410.768)(1.25 + 220.31/100)1 + 0.501746.91/(21.2710002.05)=594.93kN(2)桩基水平承载力Hik=31.00kNRha=594.93kN,水平承载力满足要求。七、抗拔桩基承载

9、力验算：（1）抗拔极限承载力标准值计算Tgk=1/nu1iqsikLi=1.404638.50=3575.60kNTuk=iqsikuiLi=638.503.141.40=2806.85kN(2)抗拔承载力计算Ggp=4.504.5012.90(18.80 - 10)/1=2298.78kNGp=3.141.21.213.00(25 - 10)=881.40kNTgk/2+Ggp=4086.40/2+2298.78=4341.98kNTuk/2+Gp=3207.82/2+881.40=2485.31kN八、抗倾覆验算：bi=4.50/2=2.25m倾覆力矩M倾=MFhh=1866.00+31.

10、001.40=1909.40kN.m抗倾覆力矩M抗=（FkGk）bi(Tuk/2+Gp)bi=(619.00+759.38)2.25+(3207.82/2+881.40)2.25=8693.30kN.mM抗/M倾=8693.30/1909.40=4.55抗倾覆验算4.551.6,满足要求。九、桩身承载力验算：(1)正截面受压承载力计算Nk =(Fk1.2Gk)/n=(835.65+1.2759.38)/1=1746.91kNc=0.90cfcAp=0.9011.9010002.01=21527.10kN正截面受压承载力=21527.10kNNK=1746.91kN,满足要求。（2）配筋计算采用

11、HRB335钢筋,fy=300.00N/mm2,按照配筋率=g=0.31%计算：As1=A=0.31%3.141.402/4106=4770mm2 桩身钢筋抗拔计算：As2=2M倾/dfy=21909.40106/(1400300)=7956mm2比较As1和As2,按As2配筋，取3722，As=26314=8164mm2AS2=7956mm2 (满足要求)十、承台受冲切承载力验算：只考虑塔身边冲切承载力计算：F=F1.2Qik=Fk=835.65kN，ho=1.50-0.10=1.40m=1400mmhp=1.0+(2000-1500/(2000-800)(0.9-1.0)=0.960=(

12、4.50-1.70)/2=1.40m,=0/ho=1.40/1.40=1.000=0.84/(1.00+0.2)=0.70um=4(1.70+1.40)=12.40mhp0umftho=0.960.7012.401.5710001.40=18315.49kN 承台受冲切承载力=18315.49kNFk=835.65kN,满足要求。十一、承台受剪切承载力计算：V=Nk=Fk/n=835.65/1=835.65kNhs=(800/ho)1/4=(800/1400)0.25=0.87,=0/ho=1.40/1.40=1.00=1.75/(+1)=1.75/(1.00+1)=0.88,b0=4.50m

13、=4500mmhsftb0ho=0.870.881.5710004.501.40=7572.55kN 承台受剪切承载力=7572.55kNV=835.65kN,满足要求。十二、承台配筋计算：（1）承台弯矩计算Ni=Fk=835.65kN，xi =0.80mM=Nixi=835.650.80=668.52kN.m（2）承台配筋计算基础采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2As1=M/0.9fyho=668.52106/(0.93001400)=1769mm2采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2,最小配筋率=0.15%计算配筋:As2=bho=0.001545001400=9450mm2比较As1和As2，按As2配筋,取2522185mm (钢筋间距满足要求) As=25380=9500 mm2承台配筋面积=9500mm29