职业学院工程机械运用与维护专业毕业论文-高层建筑多台塔吊施工方案

机电工程系机电工程系 20122012 届毕业论文届毕业论文 题目：高层建筑多台塔吊施工方案 专专业：业：工程机械运用与维护工程机械运用与维护 系系部：部：机机 电电 工工 程程 系系 学学号：号：200907040145200907040145 姓姓名：名：周周 征征 兴兴 指导教师：指导教师：肖正祥老师、彭永光老师肖正祥老师、彭永光老师 20112011 年年3 3 月月 专科学生毕业论文（设专科学生毕业论文（设 计）选题表计）选题表 院湖南城建职业技术学院指 导教 师 姓名肖正祥 专业工程机械运用与维护 专业技 术职务 正高副高中级 课题名称高层建筑多台塔吊施工方案 课题性质 (选中打 “”) 专题研 究 教学研 究 工程设 计 软件开 发 结合科 研 科学实验 产品开发其它 课题来源 (选中打 “”) 省级以 上 科研课 题 市、院 级基金 项目 自拟 课题 课 题 简 介 （包括选题 依据、 目的、 主要内容、 进行方式） 高层和超高层建筑采用塔吊施工时，塔吊的正确选择关系到施工安全和 经济效益。对选择买塔吊还是租塔吊需进行租金计算，经对比后确定，应重 视塔吊基础的作法及安全操作规程，以保证安全生产。 论文 （设计） 要求（包括 应具备技术 和 物 质 条 件） 查阅相关参考资料不少于 10 本，文献不少于 20 篇。在文献资料栏中请 详细列出，格式要求见指导书。文字简练，通畅，分析清楚，逻辑性强。论 据充分，计算准确，使用公式正确，有据可查。要注明数据、结论的出处及 参考文献，并列出参考文献目录等等。 本课题是否 符合专业培 养目标要求 符合 教研室意见 教研室主任签字： 年月日 系审定意见系主任签字： 年月日 说明：1、该表作为学生毕业论文（设计）课题申报时专用，由指导教师填写，经所在专业 有关人员讨论，教研室主任审定、系主任签字后生效； 2、课题一旦被学生选定，此表须放在学生“毕业论文（设计）资料袋”中存档。 0 湖南城建职业技术学院湖南城建职业技术学院 毕业设计（论文）学术诚信声明毕业设计（论文）学术诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的 指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内 容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成 果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：周征兴 日期：2011 年 3 月 20 日 1 湖南城建职业技术学院湖南城建职业技术学院 毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目：_高层建筑选用塔吊施工的几个问题讨 学号： 200907040145姓名： 周征兴专业：工程机械运用与维护 指导教师：肖正祥老师、彭永光老师系主任：周宏辉老师 一、主要内容及基本要求 此次设计主要根据远大可建科技集团新建 U30 宿舍楼（30 层） 、B9 办公楼 （9 层）对塔吊的需要进行设计。因为所建在的地方地质都不同，所以进行数据 的试算多大的塔吊什么型号塔吊能用。 二、重点研究的问题 1、塔吊基础设计 2、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 3、矩形承台弯矩的计算 4、矩形承台截面主筋的计算 三、应收集的资料及主要参考文献 1建筑制图规范GB/T50001-2001 2建筑结构荷载规范 （GB 50009-2001） 。 3建筑地基基础设计规范 （GB 50007-2002） ； 4混凝土结构设计规范 （GB 50010-2010） ； 5钢结构设计规范 （GB 50017-2003） ； 6岩土工程勘察规范 （GB50021-2001） 7建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50202-2002） 8建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002 9建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002） ； 10建筑桩基技术规范 （JGJ 94-2008） ； 11建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99 12塔式起重机混凝土基础工程技术规程 （JGJ/T 187-2009） 2 目目录录 塔吊基础设计.4 一、工程概况. 4 二、编制依据.4 三、地质地貌情况. 4 四、塔机的型号及技术性能指标简介. 4 1、QTZ63 型塔吊.4 2、QT80EA 型塔吊型号及技术性能指标简介.5 五、塔吊基础设计. 8 1、QTZ63 塔式起重机基础设计.8 2、QT80EA 塔式起重机基础设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 塔吊桩基础的计算书（QT80EA）.12 一、 参数信息. 12 二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算. 12 三、矩形承台弯矩的计算. 12 四、矩形承台截面主筋的计算. 14 五、 矩形承台截面抗剪切计算. 15 六、桩承载力验算. 15 七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算. 15 塔吊桩基础的计算书（QTZ63）.17 一、参数信息. 17 二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算. 17 三、矩形承台弯矩的计算. 17 四、 矩形承台截面主筋的计算. 19 五、 矩形承台截面抗剪切计算. 20 六、桩承载力验算. 20 七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算. 21 3 高层建筑多台塔吊施工方案高层建筑多台塔吊施工方案 摘摘要要 此次设计主要根据远大可建科技集团新建 U30 宿舍楼（30 层） 、B9 办公楼 （9 层）对塔吊的需要进行设计。因为所建在的地方地质都不同，所以进行数据 的试算多大的塔吊什么型号塔吊能用 关键词：塔吊基础设计；计算书 一、 绪论 塔式起重机简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。据记载，第一项有关建筑 用塔机专利颁发于 1900 年。1905 年出现了塔身固定的装有臂架的起重机，1923 年制成了近代塔机的原型样机，同年出现第一台比较完整的近代塔机。1930 年 当时德国已开始批量生产塔机，并用于建筑施工。1941 年，有关塔机的德国工 业标准 DIN8770 公布。 该标准规定以吊载(t)和幅度(m)的乘积(tm)一起以重力矩 表示塔机的起重能力。我国的塔机行业于 20 世纪 50 年代开始起步,相对于 中西欧国家由于建筑业疲软造成的塔机业的不景气, 上海波赫驱动系统有限公 司我国的塔机业正处于一个迅速的发展时期。 从塔机的技术发展方面来看，虽然新的产品层出不穷，新产品在生产效能、 操作简便、保养容易和运行可靠方面均有提高，但是塔机的技术并无根本性的改 变。塔机的研究正向着组合式发展。所谓的组合式，就是以塔身结构为核心，按 结构和功能特点，将塔身分解成若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循模 数制原理再将各部分划分成若干模块。根据参数要求，选用适当模块分别组成具 有不同技术性能特征的塔机，以满足施工的具体需求。推行组合式的塔机有助于 加快塔机产品开发进度，节省产品开发费用，并能更好的为客户服务。 塔机分为上回转塔机和下回转塔机两大类。其中前者的承载力要高于后者， 在许多的施工现场我们所见到的就是上回转式上顶升加节接高的塔机。 按能否移 动又分为：走行式和固定式。固定式塔机塔身固定不转，安装在整块混凝土基础 上， 或装设在条形式 X 形混凝土基础上。 在房屋的施工中一般采用的是固定式的。 4 塔吊基础设计塔吊基础设计 一、工程概况一、工程概况 基础类型为 800 钻孔灌注桩； 为满足平面垂直运输及施工需要， 我公司在拟建场地投 入 6 台塔吊， QTZ63 四台 、QT80EA 两台；每台主架安装高度为 95m，安装具体位置详 见塔吊安装平面布置图，承台标高距地下室底板板底标高 20mm 二、编制依据二、编制依据 1、 建筑地基基础设计规范 （GB5007-2002） 2、 建筑桩基础设计规范 （GJ94-94） 3、产品使用说明书 三、地质地貌情况三、地质地貌情况 1、本工程地质勘测报告 2、基岩条件 场地土层之下的基底岩石为下古生界片麻岩，属变质岩类。按风化程度及力 学强度，可分为强风化片麻岩 8、中风化片麻岩 9、微风化片麻岩 10。 3、水文地质概况 场地内地下水主要为第四系土层中的孔隙潜水，粗砂层 6 为主要赋水层位，透水性强， 中砂层 3 及细砂层 5 次之； 其它各层均为弱透水层及相对隔水层； 地下水的补给来源为大气 降水及附近小溪和生活用水渗透补给。 四、塔机的型号及技术性能指标简介四、塔机的型号及技术性能指标简介 1、QTZ63 型塔吊 QTZ63 塔式起重机是在 2006 年由河南建筑机械厂和河南建设机械研究院根 据最新标准设计的新型建筑用塔式起重机，该机为水平臂架、小车变幅，上回转 自升式用途塔机，允许初始安装高度为 35 米，允许最大安装高度为 120 米。工 作状态下作用于基础的最大垂直荷载 G=65 吨、W=4.2 吨、M=128 吨米、MK=21 吨米。非工作状态下作用于基础的最大垂直荷载 G=42 吨、W=8 吨、M=185 吨 米、MK=0 吨米（其中：G 表示基础所受的垂直力、W 表示基础所受的水平力、 M 表示基础所受的倾翻力矩、MK 表示基础所受的扭矩） 。其最大幅度为 48m， 最大起重量为 6T，起重力矩符合最新塔式起重机基本参数。 5 该机上部采用液压顶升，增加或减少标准节，使塔机能随着建筑物的升高而 平稳地升高，同时塔机的起生能力不因塔机的升高而降低。其起升机构采用电磁 离合器换档变速，同时采用带有涡流制动器的电动机，使得起升机构获的理想的 起升速度及荷重的慢就位。小车牵机构均装有电磁盘式制动器，使工作机构速度 高且平稳可靠。附着式的最大起升高度可达 120m，附着式起重机的底架可直接 安装在建筑物上或建筑物近旁的混凝土基础上。 为了减少塔身计算长度以保持其 设计起重能力，设有五套附着装置。 第一附着装置距基础面 15m（4 层） ，第二附着装置距第一附着点 15m（9 层） （为了工 程进度需要，不受塔吊自由高度的影响，在基础面至第一道附着增加一道） ，第三附着装置 距第二附着点 16m（14 层） ，第四附着装置距第三附着点 16m（19 层） ，第五附着装置距第 四附着点 13m（顶层） ，起重悬高（第五附着点至臂根铰点距离）不大于 20m，附着点的高 度可允许根据楼层的高度做些适当的调整。 2、QT80EA 型塔吊型号及技术性能指标简介 （1）江麓 QT80EA 固定式起重机是按照国家和行业标准，参照相应的国际 标准设计、制造的一种回转水平臂自升塔式起重机；额定重力矩为 800kN.m。该 机各项性能参数先进、起升高度高、工作幅度大、作业空间广、使用效率高;在 独立固定式基础上增加附着，以满足高层建筑施工要求，附着后起升高度可达 159m，其塔身由 8 个标准节,55 个塔身及一个固定基础节组成。工作及非工作状 态作用于基础的最大垂直荷载及最大弯矩如下表 （2）塔机性能和技术指标（详见表 1） （3）起重性能参数（详见表 2） （4）供电要求： 供电容量：80KW；供电电压：380V（允差 10%） ；供电频率：50HZ。 荷载 情况 基础载荷 P（KN）M（KNM） P1P2MMK 工作 状态 573291617453 非工作 状态 5567117261 6 附表 1： 机构载荷率 起升机构JC40% 回转机构JC25% 小车牵引机构JC25% 行走机构JC15% 起升高度（m） 倍率行走式附着式内爬式 a=245164164 A=4458484 最大起重量（t）8 幅度（m） 最大幅度45 最小幅度25 起升机 构 倍率 a=2 起重量（t）1.22.74 速度（m/min）965032 a=4 起重量（t）2.45.48 速度（m/min）482516 功率（KW）30 小车牵引机构 速度（m/min）33 功率（KW）3.5 回转机构 速度（m/min）0.63 功率（KW）27.5 行走机构 速度（m/min）23.5 功率（KW）22.2 顶升机构速度（m/min）0.55 功率（KW）7.5 液压系统 压力（Mpa） 20 平衡重 起量臂长（m）354045 质量（t）4.715.857.42 总功率52.9(不含顶升电机) 轮距轴距(m)55 工作温度( 0C) -20+40 附表 2 145 米臂长 工作幅度 2.5-11. 85 121314151618192021 起 重 量 a=4800777 176 566 035 584 844 534 254 00 a=2400 工作幅度23252728293031323334 起 重 a=43573 202 902 782 662 542 422 322 222 14 a=23653 282 982 862 742 622 502 402 302 22 7 量 工作幅度3536373839404142434445 起 重 量 a=4 2. 06 1. 98 1 901 831 761 701 641 581 531 481 43 a=2 2 1 4 2 0 6 1 981 911 841 781 721 661 611 561 51 2.40 米臂长 工作幅度2.5-12.1214161820222426 起 重 量 a=48.006.745.754.994.393.913.513.18 a=24.003.593.26 工作幅度28303234363840 起 重 量 a=42.892.652.432.252.081.931.80 a=22.972.732.512.332.162.011.88 3.35 米臂长 工作幅度2.2-12.351315171921 起重 量 a=48.007.536.355.474.794.24 a=24.00 工作幅度23252729313335 起重 量 a=43.793.423.112.842.602.402.22 a=23.853.503.192.922.682.482.30 附件： （一）塔吊出厂安全认可证 （二）塔吊出厂合格证 （三）塔吊使用说明书 塔 机 旋 转 中 心 主 体 柱 、 梁 混 凝 土 塔 机 附 着 预 埋 件 4000-4500 塔 机 附 着 预 埋 件 塔 机 附 着 安 装 平 面 图 8 1、附着支撑应在浇筑主体梁、柱时按生产厂家给出的固定尺寸预埋。 2、主体结构附着处强度：塔吊附着预埋件处的柱、梁应加强，在梁或柱角 部增加25、8100 加密箍：长度在 2 米范围内。 3、基础配筋图 五、塔吊基础设计五、塔吊基础设计 1、QTZ63 塔式起重机基础设计 （1）采用预应力管桩 DN500，4 根，中距 2500，桩有效长度 16.0m。 塔 机 旋 转 中 心 主 体 柱 、 梁 混 凝 土 塔 机 附 着 预 埋 件 4000-4500 塔 机 附 着 预 埋 件 塔 机 附 着 安 装 平 面 图 剖面图 18170 10250 5.300 18170 18170 18170 平面图 9 （2）CT：18170，双层双向，做成钢筋笼形式 2栋 11 JL1 QTZ63基础平面图 11 JL1 QTZ63基础平面图 1栋 5栋 11 JL1 QTZ63基础平面图 5栋 11 JL1 QTZ63基础平面图 1 剖 面 2 5 1 2 5 8 1 5 0 1 - 1 剖 面 5 . 3 0 0 1 0 2 5 0 1 8 1 7 0 地 下 室 底 板 10 承台尺寸 40004000；承台厚度：1500；基础梁（JL1）6001200；面 4 25；底 425,箍筋8150. 砼强度为 C30 （3）桩芯钢筋笼 520；螺旋箍筋8150，入桩 2m，锚入承台 1.5m， C30 膨胀砼。 （4）承台与 DN500 桩应保持有 10cm 的锚入，承台底 C10 垫层，10cm 厚。 承台面标高-5.30 （5）施工时应做好位移和沉降观测，发现异常情况，应立即停止使用，排 除问题方可使用。 2、QT80EA 塔式起重机基础设计 （1）采用预应力管桩 DN500，4 根，中距 3000，桩有效长度 16.0m。 3 栋 11 Q T 8 0 E A 基 础 平 面 图 J L 1 3栋 11 QT80EA基 础 平 面 图 JL1 11 （2）CT：18170，双层双向，做成钢筋笼形式 承台尺寸：42004200；承台厚度：1500；基础梁（JL1）6001200；面筋 425；底 425，箍筋8150，砼强度为 C30 （3）桩芯钢筋笼 520；螺旋箍筋8150 埋入桩 2m，锚入承台 1.5m，C30 膨胀砼。 （4）承台与 DN500 桩应保持有 10cm 的锚入，承台底 C10 垫层，10cm 厚。 承台面标高-5.3 （5）施工时应做好位移和沉降观测，发现异常情况，应立即停止使用，排 除问题方可使用。 1剖面 25125 8150 1 - 1 剖 面 5.300 10250 18170 地下室底板 12 塔吊桩基础的计算书（塔吊桩基础的计算书（QT80EAQT80EA） 一、一、 参数信息参数信息 塔吊型号：QT80EA，自重（包括压重）F1=556kN，最大起重荷载 F2=80.00kN 塔吊倾覆力距 M=1726kN.m，塔吊起重高度 H=110.00m，塔身宽度 B=1.5m 混凝土强度：C30，钢筋级别：级，承台长度 Lc 或宽度 Bc=4.20m 桩直径或方桩边长 d=0.50m，桩间距 a=3.00m，承台厚度 Hc=1.50m 基础埋深 D=1.50m，承台箍筋间距 S=150mm，保护层厚度：50mm 二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算二、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1、塔吊自重（包括压重）F1 =556kN 2、塔吊最大起重荷载 F2=80.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力F =1.2(F +F2)=763.2 kN 塔吊的倾覆力矩M =1.41726=2416.4 kN.m 三、矩形承台弯矩的计算三、矩形承台弯矩的计算 计算简图： 图中 x 轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩 M 最不利方向 进行验算。 1、桩顶竖向力的计算（依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94 的第 5.1.1 条） 13 图中 x 轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩 M 最不利方向 进行验算。 1、桩顶竖向力的计算（依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94 的第 5.1.1 条） 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=1.2 1280.02=1536.02kN； G桩基承台的自重，G=1.2（25.0BcBcHc+20.0BcBc D）=1428.84kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值（kN.m） ； xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离（m） ； Ni单桩桩顶竖向力设计值（kN） 。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: Nmax=（763.2+1428.84）/ 4 +（2416.4+890.3）（3.001.414 / 2）/【2 （3.001.414 / 2）2】=1327.52kN Nmin=（763.2+1428.84）/ 4（2416.4+890.3）（3.001.414 / 2）/【2 （3.001.414 / 2）2】= 231.5KN 2、管桩的承载力和管桩进入土层考虑 N=dLii+0.9Gs Nmin（安全） 式中： 抗拔允许摩阻力与受压允许摩阻力的比例系数：0.40.7 Li第 i 层土层厚度 i第 i 层土层桩摩擦系数 Gs单桩自重： Gs=3.14(0.250.25-0.1050.105) 102.59.8=39.6KN 14 N=0.43.140.5 （1.3224+1.7953+2.1664+3.7324+2.1532+3.43 84.5+6.4958）+0.939.6=719.76 KN 231.5 KN 3、矩形承台弯矩的计算（依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94 的第 5.6.1 条） 其中 Mx1,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） ； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（k） ，Ni1=NiG/n。 经过计算得到弯矩设计值： N=（763.2+1428.84）/ 4+2416.4（3.00 / 2）/ 【4（3.00/2）2】=950.74kN Mx1=My1=2（950.741428.84 / 4）（1.500.75）=890.3kN.m 四、四、 矩形承台截面主筋的计算矩形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。 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。 经过计算得s=890.3106/（1.0014.304200.0013882）=0.009 =1（120.009）0.5=0.009 s=10.009 / 2=0.996 Asx=Asy=890.3106/（0.9961388300.00）=2146.68mm2 15 承台配筋选取双层双向配18170，As=6104.16mm2，可满足要求。 五、五、 矩形承台截面抗剪切计算矩形承台截面抗剪切计算 依据建筑桩基础技术规范 （JGJ9494）的第 5.6.8 条和第 5.6.11 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=1005.24kN 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： 其中 0建筑桩基重要性系数，取 1.0； 剪切系数,=0.20； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4200mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的间距，S=150mm。 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋! 六、六、 桩承载力验算桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范 （JGJ94-94）的第 4.1.1 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=1536.02kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取 1.0； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； A桩的截面面积，A=0.188m2。 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、七、 桩竖向极限承载力验算及桩长计算桩竖向极限承载力验算及桩长计算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范 （JGJ94-94）的第 5.2.2-3 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=1005.24kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 16 最大压力： 其中R最大极限承载力； 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； s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； c承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值： s,p,c分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承 台底土阻抗力分项系数； qsk桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk极限端阻力标准值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.571m； Ap桩端面积,取 Ap=0.19m2； 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 11.324825素填土 21.79531270粉质粘土 17 32.16644350中砂 43.73241270淤泥质土 52.15323150细砂 63.4384.56550粗砂 76.49588400砂质粘性土 由于桩的入土深度为 16m,所以桩端是在第 7 层土层。 最大压力验算: R=1.57（1.3241+1.79531.2+2.16641.26+3.73241.05+2.15 321.26+3.4384.51.26+1.44581.26）/ 1.65+1.358400.000.19 / 1.65+0.47882.00 / 1.70=2465.99kN 上式计算的 R 的值大于最大压力 1327.52kN,所以满足要求! 塔吊桩基础的计算书（塔吊桩基础的计算书（QTZ63） 一一 、参数信息、参数信息 塔吊型号：QTZ63，自重（包括压重）F1=411.6kN，最大起重荷载 F2=60.00kN 塔吊倾覆力距 M=1783.6kN.m， 塔吊起重高度 H=100.00m， 塔身宽度 B=1.6m 混凝土强度：C30,钢筋级别：级，承台长度 Lc 或宽度 Bc=4.00m 桩直径或方桩边长 d=0.50m，桩间距 a=2.50m，承台厚度 Hc=1.50m 基础埋深 D=1.50m，承台箍筋间距 S=150mm，保护层厚度：50mm 二、二、 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1、塔吊自重（包括压重）F1 =411.6 kN 2、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(F +F2)=565.92 kN 塔吊的倾覆力矩M =1.41783.6=2497.04 kN.m 三、矩形承台弯矩的计算三、矩形承台弯矩的计算 计算简图： 18 图中 x 轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩 M 最不利方向 进行验算。 1、桩顶竖向力的计算（依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94 的第 5.1.1 条） 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=1.2 697.00=836.40kN； G桩基承台的自重，G=1.2（25.0BcBcHc+20.0BcBc D）=1296.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值（kN.m） ； xi,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离（m） ； Ni单桩桩顶竖向力设计值（kN） 。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值： Nmax=（565.92+1296.00）/ 4+（2497.04+576.8）（2.501.414 / 2）/【2 （2.501.414 / 2）2】=1335.03kN Nmin=（565.92+1296.00）/ 42497.04（2.51.414 / 2）/【2（2.51.414 / 2）2】= 404.07KN 2、管桩的承载力和管桩进入土层考虑 N=dLii+0.9Gs Nmin（安全） 式中： 抗拔允许摩阻力与受压允许摩阻力的比例系数：0.40.7 预制桩 预制桩 19 Li第 i 层土层厚度 i第 i 层土层桩摩擦系数 Gs单桩自重： Gs=3.14(0.250.25-0.1050.105) 102.59.8=39.6KN N=0.43.140.5 （1.3224+1.7953+2.1664+3.7324+2.1532+3.43 84.5+6.4958）+0.939.6=719.76 KN 404.07 KN 3、矩形承台弯矩的计算（依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94 的第 5.6.1 条） 其中 Mx1,My1计算截面处 XY 方向的弯矩设计值（kN.m） ； x i,yi单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离（m） ； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN） ， Ni1=NiG/n。 经过计算得到弯矩设计值： N= （565.92+1296.00） / 4+2497.04 （2.50 / 2） / 【4 （2.50 / 2） 2】 =964.89kN Mx1=My1=2（964.89-1296.00 / 4）（1.25-0.80）=576.80kN.m 四、矩形承台截面主筋的计算四、矩形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。 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； 20 h0承台的计算高度。 fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 经过计算得s=576.80106/（1.0014.304000.0013882）=0.007 =1-（1-20.007）0.5=0.007 s=1-0.007/ 2=0.997 Asx=Asy=576.8106/（0.9971388300.00）=1373.33mm2。 承台配筋选取双层双向配三级钢18170，As=5850mm2，可满足要求。 五、五、 矩形承台截面抗剪切计算矩形承台截面抗剪切计算 依据建筑桩基础技术规范 （JGJ94-94）的第 5.6.8 条和第 5.6.11 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=1029.89kN 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： 其中 0建筑桩基重要性系数，取 1.0； 剪切系数,=0.20； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1388mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的间距，S=150mm。 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！ 六、六、 桩承载力验算桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范 （JGJ94-94）的第 4.1.1 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=1029.89kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取 1.0； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； 21 A桩的截面面积，A=0.188m2。 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及桩长计算七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范 （JGJ94-94）的第 5.2.2-3 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=831.50kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力: 其中R最大极限承载力； 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