塔吊基础设计方案

目 录一、编制依据1二、工程概况2三、工程地质条件2四、预应力管桩施工工艺3五、钻孔灌注桩施工工艺5六、格构柱施工工艺7七、格构柱遇结构部位处理方法8八、安全保证措施8九、预应力管桩基础计算书9十、格构式基础计算书.18十一、桩位图十二、施工总平面布置图塔吊基础专项方案一、编制依据1、施工图纸、工程地质勘察报告；2、QTZ80（ZJ5710）塔式起重机使用说明书；3、塔式起重机安全规程GB5144-2006；4、建筑地基基础设计规范GB 50007-2002；5、钢结构设计规范GB500172003；6、钢结构设计手册（第三版）；7、建筑桩基技术规范JGJ942008；8、钢筋焊接与验收规程JGJ18-2003；9、建筑结构荷载规范GB50092001；10、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）11、建筑施工塔式起重机安装使用拆卸安全技术规程JGJ196-2010；12、固定式塔式起重机基础设计规程 DB33/T1053-2008；13、塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ/T187-2009；14、建筑安全检查标准（JGJ59-99）二、工程概况*拟设置5台QTZ80塔吊，臂长57m。地下室设置2台QTZ80（ZJ5710）塔式起重机施工（编号为1#、2#塔吊），塔吊设在地下室内，采用四桩格构式基础，格构柱与桩主筋焊接，穿越地下室底板处四周安装止水钢板防水。其余3台采用QTZ80（ZJ5710）塔式起重机施工（编号为3#、4#、5#塔吊），采用预应力管桩基础。塔机安装高度1#塔吊为37.5m， 2#塔吊为22.5m， 3#塔吊为25.5m，4#塔吊为40.5m，5#塔吊为37.5m，塔吊安装高度均在自由高度范围内，所以均不设附墙。具体位置详见塔吊定位图（附后）。地下室位置塔吊采用逆作法方法利用塔吊下钢结构柱传递塔式起重机的各种荷载至砼基础最后到桩基础，四桩承台基础，基础平面尺寸3.6m3.6m，基础承台厚1.25m，砼采用C35。桩基础采用800钻孔灌注桩，桩间距：24002400mm，有效桩长33m，桩基钢筋笼全桩长,混凝土灌注桩桩顶标高与地下室底板垫层底标高平,桩顶标高为-5.400，底板承台与地下室部分用格构式型钢立柱,立柱伸入灌注桩3m。钢格构柱主肢采用角钢L12512510mm，规格400400，覆缀板：35019010mm，间距：500mm。本工程塔吊处于地下室内，穿地下室楼板处采取楼板混凝土后浇方式留出预留洞口，并在该部位楼板钢筋按照设计及施工规范洞口加强筋要求布置洞口加强钢筋，待塔机拆除后再封闭洞口，为减小此位置楼板的施工荷载，禁止在洞口周围3m范围内堆放施工材料，并且该部位支模架待塔机拆除洞口封闭后再拆除。三、工程地质条件1填土：为碎石和粘性土回填，土质不均，层厚3.000.40m。2粘土：黄褐色、灰黄色，上部可塑、下部软塑，中等高压缩性，含少许铁锰质结核。该层全场分布，层顶标高3.742.58m，层厚1.800.70m。3-1淤泥：灰色，流塑，高压缩性，土质均匀、细腻，偶含贝壳碎屑，局部土质为淤泥质粘土。该层全场分布，层顶标高2.641.13m，层厚18.2012.80m。3-2淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，高压缩性，含粉土和少许贝壳碎屑，土质不均，局部土质为淤泥质粘土，层厚6.001.10m。3-3淤泥质粘土：灰色，流塑，高压缩性，呈蜂窝状构造，局部为软塑状粘土，土质不均，底部局部夹有腐植物。层厚14.701.40m。4-1粘土：灰黄色，黄褐色，可塑，中等压缩性，土质好，含少许铁锰质结核，局部含粉土，粉土含量高处土质为粉质粘土。层厚15.000.60m。4-2含砾石粘性土：黄灰色，可塑，局部软塑，中等压缩性，土质好，卵石含量约1020%，最大直径可达150mm，圆砾含量约20%，粘性土含量约50%，余为砂土。土质不均匀，局部圆砾和卵石富集。层厚6.900.90m。5-1粉质粘土：灰色，软塑，中等高压缩性，含粉土，局部夹少许腐植物，层厚9.000.90m。5-2粉质粘土：灰黄色，灰蓝色，可塑，中等压缩性，土质较好，含粉土，局部粉土含量较高。层厚7.000.90m。6圆砾：黄灰色、浅灰色，稍中密，局部密实，成分较杂，其中卵石含量2040%，最大直径可见200mm；圆砾含量520%；砂土含量约10%；余为粘性土。土质不均匀，局部卵石含量较高。层厚7.301.30m。6-夹层、粉质粘土：灰色、浅灰色，软塑，中等压缩性，土质不均匀，含少许砾砂。层厚1.400.50m。7粉质粘土：灰蓝色、黄灰色、黄色，可塑，局部软塑，中等压缩性，含粉土，局部粉土含量较少，土质为粘土。层厚6.100.50m。根据岩土工程勘察报告显示，7层可做为塔吊桩基础持力层。四、预应力管桩施工工艺1、现场测量放线定位（1）坐标控制点、高程控制点以建筑物场内的轴线控制点，均设置在压桩施工影响区域之外，距离群桩的边缘不少于10米。（2）根据提供的测量基准点用经纬仪放出各轴线，由专职测量员定出桩位，桩位定位误差不得大于20mm，桩中心插上短钢筋，周围撒上白灰线作标志，便于压时桩位的查找。（3）每根桩施工前均用经纬仪复测，桩位中心相对于中间倒点的误差不大于5mm，相对于行列线的误关不大于10mm，并请监理人员检查验收，合格后转入下道工序施工。（4）施工过程中，对测量控制点定期核对，每天不少于一次，施工过程中对桩位随时检查校正桩位，确保桩位准确无误。（5）因本工程施工时桩顶标高不统一，因此测量员要在施工图上 用不同的颜色涂上以示区别。2、桩机就位（1）将桩机移至桩位中心，观察水平仪和挂在压桩架上的垂球，调平机身，四周垫稳。（2）以导桩器中心为准，用线锤对准桩尖中心，找准桩位。3、控桩：考虑填土中含有大块石等障碍物，每台桩机配备一根长约10米的尖头钢管并进行引孔，压穿素填土后，再施工预应力砼管桩，防止桩尖堵塞块石造成桩位偏位等情况。如遇大块石和基础障碍应采用人工或机械开挖处理并进行重新回填后方可施工。4、吊桩、插桩（1）管桩起吊就位：当桩端距离桩机5m以内时，可将、卷扬机钢丝套在桩端0.2L(L为桩长)处单点起吊，待管桩基本垂直后再提升桩帽，并将桩喂入桩帽，然后扶正就位。（2）将桩垂直地对准桩位中心灰线圈内，缓缓放下插入土中，起动压桩机轻压，将管桩压入土中0.5m或1.0m后用双向经纬仪调整桩身垂直度。5、压桩（1）待桩身垂直度调整到规范以内，然后启动压桩油缸，将管桩慢慢压入土中。（2）避免发生施工途中间断，如压桩过程中需要停歇时，应将桩尖停歇在软弱土层中尽量缩短停歇时间，使继续沉桩时的启动阻力不致过大。（3）压桩施工过程中，应随时注意保持处于轴心受压状态，如有偏移应及时调整，以免发生桩破碎和断桩质量事故。（4）沉桩时桩身应垂直度偏差不得超过0.5%，在距桩机不受影响范围内，成90方向设置经纬仪各一台校准。6、接桩采用钢端板焊接法，桩顶端距地面1m左右就可接桩，接桩前先将下段桩顶清理干净，加上定位板，然后把上段桩吊放在下段桩端板上，依靠定位板将上下桩段接直，接头处如有空隙，应采用锲形铁片全部填实焊牢，拼接处坡口槽电焊应分层对称进行，焊接时应采取措施减少焊接变形，焊缝应连续饱满（满足三级焊缝），焊后应清除焊渣，检查焊缝饱满程度。接桩宜在桩尖穿过较坚硬的土层后进行，接桩采用6台电焊机同时分层对称焊接，接桩时上下段桩的中心偏差不大于5mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。7、送桩（1）选择具有一定的刚度送桩工具送桩，以防刚度偏小压碎桩顶，送桩器断面应平整，器身垂直。（2）一根桩原则上应一次压入，中途不得人为停压，确需停压时，亦应尽量缩短停压时间，压桩至送桩的间隔亦不宜过长，如做不到随压随送，也需在下班前送完。（3）送桩时应预先算好送桩深度，并在送桩杆上作出明显标志，用水准仪严格控制，以保证桩顶标高准确，桩顶标高允许偏差为50mm。五、钻孔灌注桩施工工艺 1、桩位放样：测量定位选用高精度的经纬仪和钢卷尺，工程测量基准点用混凝土浇筑固定，并安装防护标志，防止车辆辗压和重物碰撞而产生的移位，水准点安设在视线范围内的不变形的固定物上，或设混凝土墩点并加以保护。在测定桩位前，先复核建筑物基点，闭合测量。符合误差充许要求后，再测放桩位。测放桩位分三次，在挖护筒前测量一次，在埋设护筒后复测一次使护筒中心与桩位偏差不大于10mm，并做好桩位标志。然后用水准仪测量护筒标高，做好测量记录，第三次测量，在钻机就位前进行，并检查钻机是否对准桩位中心标记。、护筒埋设：本工程地表下填土以瓦砾砖石为主，故在钻孔施工时，必须埋设好护筒。(1)护筒使用钢板卷制，内径比桩径大1020cm，上端设排浆口，并高出地表20cm左右。(2)本工程护筒必须埋到松散层以下深度，钻孔前须经过探桩，以防止钻孔时孔内填石影响施工。(3)护筒埋设时，用经纬仪校正其中心位置，并用钢杆作出中心标志，偏差不得大于1cm，并保证垂直度。(4)护筒外壁用粘性土回填，夯实，要求外壁不漏泥浆。、泥浆使用：本工程地质土以粉质粘土、粘土为主，其造浆能力好，可利用原土造浆护壁，但要配备优质粘土以改善泥浆性能。(1)泥浆性能指标按以下标准调节：比重： 1.25； 粘度：1820； 含砂量：施工过程中经常测定泥浆的性能指标，以便提高泥浆携带排渣能力。(2)定期对泥浆池进行清理， 防止使用含砂量过大的泥浆。(3)及时排放废浆外运，避免场地污染。、成孔：(1)钻头：为保证中风化基岩层的钻进速度，并兼顾上部软土层钻进效率，选用三翼梳齿式加强合金钻头，锥角90。 (2)钻具的连接本工程采用泥浆护壁正循环钻进的施工方法，钻具从上至下的连接依次为提引水龙头主动钻杆圆钻杆钻头。(3)钻进操作规程：根据本工程地质情况，采用以下施工参数：压力：砂质粉土68KN；粉质粘土810KN；中等风化基岩层25KN左右。转速：砂质粉土层用二速，粉质粘土层用三速。泵量：大于65m3/h。、清孔：本工程设计为端承桩，彻底清孔是保证承载力的要点，为此必须采用二次清孔措施。(1)正循环换浆清孔：在钻孔结束后，提上钻头离孔底1020cm，缓慢转动，同时输入优质泥浆替换孔内陈浆，携带岩、土屑上返孔口，清孔时间30分钟以上，经技术人员测定，沉渣未超限时，方可提钻进行下一工序作业。(2)在下好钢筋笼和导管后进行第二次清孔，要求孔底沉渣小于50mm，清孔后的泥浆比重1.25，粘度18-20S，含砂率8%，并经现场施工监理确认后方可进行灌砼作业。、钢筋笼制作与安放：(1)钢筋笼根据桩长在孔口逐段焊接成整体下入孔内。焊接要求应遵照混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002标准执行。(2)钢筋保护层用100，厚50带中心孔的预制水泥砂浆块、套在加强筋上实现，每节钢筋笼不得少于2组。(3)钢筋笼严格按设计要求制作，其制作误差符合下列规定之内。主筋间距：10 箍筋间距：20钢筋笼直径：10 钢筋笼长度：100(4)钢筋笼吊放时对准孔位，吊直扶稳缓缓下沉， 避免碰撞孔壁，下到设计孔深后立即固定牢靠。、水下混凝土灌注：(1)采用219mm或无缝钢管丝扣连接导管，配置长度离孔底距离3050cm左右，隔水塞使用砂包，放入管内泥浆面上，用10# 铁丝悬挂牵靠。(2)根据桩径计算砼初灌量， 以满足开浇后导管底端埋入砼中1.0m以上。(3)随着砼的上升，要及时测量，并适当提升和拆卸导管，一般保持导管底部埋入砼中6m，不得少于2.0m。(4)灌注工作一开始，则必须连续进行， 任何故障中断不超过半小时，以防止混泥或断桩事故发生。整根桩灌注时间一般不得超过4小时。(5)每根桩做一组试块，标准养护28天后做抗压试验。六、格构柱施工工艺1、格构柱制作时必须要保证焊缝的质量、长度及按设计图纸加工，采用工厂定制。2、待格构柱运至现场后放置平稳,要求不能引起格构柱的变形。3、钻孔桩浇筑前将格构柱吊入钻孔内,与钻孔桩一起浇筑,确保锚固长度。 4、安装前必须保证露出土面的独立格构柱小于1米,格构柱间角钢连接,采用三面围焊,具体连接做法见附图,焊接连接时要保证焊缝质量,要达到三级钢结构焊缝的施工标准。5、塔吊在基础阶段(即地下室结构施工顶板前) 一般只安装五个标准节和二个加强件,即塔吊臂至塔吊基础底板高度26米，且最大不得超过塔吊允许的独立安装高度。6、塔吊安装完成后,土方每开挖1.8米,必须进行四个格构柱两两相连, 具体连接做法见附图,格构柱未相连之前严禁超挖。格构柱使用角钢连接, 采用三面围焊,具体连接做法见附图,焊接连接时要保证焊缝质量,要达到一级钢结构焊缝的施工标准.同时严禁挖机靠近格构柱,以免碰伤格构柱,格构柱周边2米范围土方采用人工对称开挖,不得单侧开挖。7、在土方开挖至坑底时,格构柱连接构件与钻孔桩顶距离不大于500。开挖后凿除格构柱上的混凝土时,不得使用机械碰撞格构柱,使用气泵破碎混凝土时,气泵不得直接与格构柱接触。凿除完成后应立即施工基础承台。8、在浇筑基础底板时,格构柱与连接构件浇筑在基础底板内,钢筋穿越格构柱时,格构柱的截面削弱不得超过相应角钢的5%,否则需绕过相应格构柱。9、在地下室顶板浇筑完成后方可进行加节升高。10、在塔吊使用阶段,定期(每半月一次)检查格构柱焊缝的质量，有无松动，如出现问题停止塔吊使用，待修复后方可重新投入使用。七、格构柱遇结构部位处理方法1、格构柱与基础底板、顶板交接部位采用不留施工缝浇筑，为防止渗水，在底板、中部位置埋设钢板止水片。2、格构柱顶面及标准件底面要用水准仪校水平，在砼浇筑过程中注意不得用振动器直接碰触上述部件，浇捣保证预埋标准件四角的倾斜度误差不超过1500。3、由于该塔吊位于地下室基础内，为尽可能缩小对结构的影响，底板砼采取一次性浇筑，同时为确保基础底板不漏水，基础底板的格构柱四周满焊钢板止水片，格构柱拆除时直接割除格构柱，钢板止水片设置详见附图。4、因塔吊高度高于建筑物高度，故塔吊设置防雷接地，在土层中预埋两根2米长的, 25钢筋，塔机接地线、塔吊主弦杆、钢筋连接成整体作为防雷接地装置。八、安全保证措施1、由于本工程塔吊处于地下室内，须预留孔洞，孔洞的围护采用钢管搭设进行临边围护，需对预留洞口处钢筋做加强处理，并做好防水措施。2、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量。3、如施工工期较长，需根据实际情况定期对格构柱进行防锈处理。4、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。5、基坑挖土期间对塔吊基础的保护措施（1）挖土时应预先撒出塔吊位置灰线，该部位由PC120小挖机开挖，并安排专人负责指挥。（2）钻孔灌注桩周边应保证对称、均匀开挖。（3）格构柱中间采用人工修整周边土方，避免挖机对格构柱及钻孔灌注桩的碰撞。九、预应力管桩基础计算书（一）、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）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）、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5，1050690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地浙江 台州市黄岩基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.9塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.71风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.81.21.591.951.320.20.79非工作状态0.81.21.711.951.320.93.79 3、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)251+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.790.351.64319.02倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.519.0243)675.88非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1401.4水平荷载标准值Fvk(kN)3.790.351.64391.26倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422-19.86.3-89.411.8+0.591.26431605.23 4、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)1.2Fk11.2401.4481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)481.68+84565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.419.0226.63倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.519.0243)1008.86非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2401.4481.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.491.26127.76倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422-19.86.3-89.411.8)+1.40.591.26432318.69（三）、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.25承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3承台宽向桩心距ab(m)3桩直径d(m)0.6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配置暗梁否矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=55(1.2525+019)=781.25kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2781.25=937.5kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.24m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(401.4+781.25)/4=295.66kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(401.4+781.25)/4+(1605.23+91.261.25)/4.24=700.91kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(401.4+781.25)/4-(1605.23+91.261.25)/4.24=-109.58kN 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 =(481.68+937.5)/4+(2318.69+127.761.25)/4.24=938.96kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(481.68+937.5)/4-(2318.69+127.761.25)/4.24=-229.37kN（四）、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C60桩基成桩工艺系数C0.85桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)32桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值1200地基属性是否考虑承台效应否土名称土层厚度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)淤泥5.351500.7-淤泥质土10.72400.7-粘性土4607800.7-杂填土3.9528000.7-圆砂1014028000.7- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.6=1.88m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.62/4=0.28m2 Ra=uqsiali+qpaAp =1.88(3.8515+10.724+460+3.952+9.55140)+28000.28=4739.44kN Qk=295.66kNRa=4739.44kN Qkmax=700.91kN1.2Ra=1.24739.44=5687.33kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-109.58kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=109.58kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApz=320.2825=226.19kN Ra=uiqsiali+Gp=1.88(0.73.8515+0.710.724+0.7460+0.73.952+0.79.55140)+226.19=2989.62kN Qk=109.58kNRa=2989.62kN 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=113.1410.72/4=989mm2 (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=938.96kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=1200kN 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计值：Q=-Qmin=229.37kN fpyAps=1040989.1210-3=1028.69kN Q=229.37kNfpyAps=1028.69kN 满足要求！（五）、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 22150承台底部短向配筋HRB400 22150承台顶部长向配筋HRB400 18150承台顶部短向配筋HRB400 18150 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1250-50-22/2=1189mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(938.96+(-229.37)4.24/2=1505.27kNm X方向：Mx=Mab/L=1505.273/4.24=1064.38kNm Y方向：My=Mal/L=1505.273/4.24=1064.38kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=481.68/4 + 2318.69/4.24=666.94kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1189)1/4=0.91 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m a1l=(al-B-d)/2=(3-1.6-0.6)/2=0.4m 剪跨比：b=a1b/h0=400/1189=0.34，取b=0.34； l= a1l/h0=400/1189=0.34，取l=0.34； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.34+1)=1.31 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.34+1)=1.31 hsbftbh0=0.911.311.5710351.19=11069.41kN hslftlh0=0.911.311.5710351.19=11069.41kN V=666.94kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=11069.41kN 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+21.19=3.98m ab=3mB+2h0=3.98m，al=3mB+2h0=3.98m 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)=1064.38106/(1.0316.7500011892)=0.009 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.009)0.5=0.009 S1=1-1/2=1-0.009/2=0.996 AS1=My/(S1h0fy1)=1064.38106/(0.9961189360)=2498mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(2498,0.00250001189)=11890mm2 承台底长向实际配筋：AS1=13052mm2A1=11890mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1064.38106/(1.0316.7500011892)=0.009 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.009)0.5=0.009 S2=1-2/2=1-0.009/2=0.996 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1064.38106/(0.9961189360)=2498mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, lh0)=max(9674,0.00250001189)=11890mm2 承台底短向实际配筋：AS2=13052mm2A2=11890mm2 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=8737mm20.5AS1=0.513052=6526mm2 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=8737mm20.5AS2=0.513052=6526mm2 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）、配筋示意图矩形桩式承台配筋图 矩形桩式桩配筋图十、格构式基础计算书（一）、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）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）、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5，1050690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地浙江 台州市黄岩基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.9塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.71风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.81.21.591.951.320.20.79非工作状态0.81.21.711.951.320.93.8 3、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)251+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.790.351.64319.02倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.519.0243)675.88非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1401.4水平荷载标准值Fvk(kN)3.80.351.64391.5倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422-19.86.3-89.411.8+0.591.5431610.39 4、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)1.2Fk11.2401.4481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)481.68+84565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.419.0226.63倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.519.0243)1008.86非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2401.4481.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.491.5128.1倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422-19.86.3-89.411.8)+1.40.591.5432325.92（三）、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.25承台长l(m)3.6承台宽b(m)3.6承台长向桩心距al(m)2.4承台宽向桩心距ab(m)2.4桩直径d(m)0.8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配置暗梁是矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=3.63.6(1.2525+019)=405kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2405=486kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.42+2.42)0.5=3.39m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(401.4+405)/4=201.6kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(401.4+405)/4+(1610.39+91.53.62)/3.39=773.79kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(401.4+405)/4-(1610.39+91.53.62)/3.39=-370.59kN 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 =(481.68+486)/4+(2325.92+128.13.62)/3.39=1064.01kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(481.68+486)/4-(2325.92+128.13.62)/3.39=-580.17kN（四）、格构柱计算格构柱参数格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm)400格构式钢柱计算长度H0(m)6缀板间净距l01(mm)500格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)3格构柱分肢参数格构柱分肢材料L125X10分肢材料截面积A0(cm2)24.37分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)2.48格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)361.67分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)3.45分肢材料强度设计值fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料35019510格构式钢柱缀件截面积A1x(mm2)1950焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)10焊缝计算长度lf(mm)200焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160 1、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩： I=4I0+A0(a/2-Z0)2=4361.67+24.37(40.00/2-3.45)2=28146.7cm4 整个构件长细比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=600/(28146.7/(424.37)0.5=35.31 分肢长细比：1=l01/iy0=50.00/2.48=20.16 分肢毛截面积之和：A=4A0=424.37102=9748mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(35.312+20.162)0.5=40.66 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=20.16min(0.50max，40)=min(0.540.66，40)=20.33 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=40.66(215/235)0.5=38.89 查表钢结构设计规范GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：=0.903 Qmax/(A)=1064.01103/(0.9039748)=120.88N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 4、缀件验算 缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=974821510-3(235/235)0.5/85=24.66kN 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+19.5=50.00+19.5=69.5cm 作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=24.660.7/4=4.28kNm 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.4-20.0345=0.33m 作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=24.660.7/(20.33)=25.89kN 角焊缝面积：Af=0.8hflf=0.810200=1600mm2 角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7102002/6=46667mm3 垂直于角焊缝长度方向应力：f=M0/Wf=4.28106/46667=92N/mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力：f=V0/Af=25.89103/1600=16N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(92/1.22)2+162)0.5=77N/mm2ftw=160N/mm2 满足要求！（五）、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数C0.75桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)33桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB335 1218地基属性是否考虑承台效应否土名称土层厚度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)淤泥5.351500.7-淤泥质土10.72400.7-粘性土4607800.7-粉土3.9528000.7-圆砂1214028000.7- 考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.51m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.5m2 Ra=uqsiali+qpaAp =2.51(1.4715+10.724+460+3.952+10.55140)+28000.5=6933.43kN Qk=201.6kNRa=6933.43kN Qkmax=773.79kN1.2Ra=1.26933.43=8320.12kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-370.59kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=370.59kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApz=330.525=414.69kN Ra=uiqsiali+Gp=2.51(0.71.4715+0.710.724+0.7460+0.73.952+0.710.55140)+414.69=4282.89kN Qk=370.59kNRa=4282.89kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=123.14182/4=3054mm2 (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=1064.01kN cfcAp+0.9fyAs=(0.75140.5106 + 0.9(3003053.63)10-3=6307.06kN Q=1064.01kNcfc