天水上尚宅塔吊基础方案.doc

天水上尚宅（一期）标段塔吊基础方案编制： 审核： 审批： 甘肃第四建设集团有限责任公司二零一五年八月目 录一、编制依据1二、工程概况1三、塔吊定位5四、塔吊地基基础设计验算51、塔机属性52、塔机荷载5（1）、塔机自身荷载标准值6（2）、风荷载标准值k(kN/m2)73、基础验算8（1）、偏心距验算11（2）、基础底面压力计算12（3）、基础轴心荷载作用应力12（4）、基础底面压力验算125、基础抗剪验算126、地基变形验算147、 基础配筋验算14（1）、基础弯距计算14（2）、基础配筋计算14天水上尚宅（一期）标段塔吊基础专项方案一、编制依据建筑结构荷载规范GB50009-2012混凝土结构设计规范GB50010-2010天水上尚宅岩石工程勘察报告天水上尚宅3#(S-11-02)、4#（S-11-01)、地下车库(S-1-01)、A2主楼（S-10-01）结构图QTZ5610塔式起重机使用说明书及基础图(详见附图)二、工程概况1、天水上尚宅位于天水市麦积区马跑泉公园北面、颖川河西路西面。天水上尚宅(一期）标段包括A2、3#、4#、A5、A6楼及地下车库。A2综合楼，包括A2主楼和A2商场，均采用框架剪力墙结构体系，基础采用桩筏联合基础。其中A2商场地下一层为非机动车车库，14层均为商业用房。A2主楼地下一层为车库、14层为商业用房，以上均为酒店客房。结构总高度46.5m。3#住宅楼，采用剪力墙结构体系，基础采用桩筏联合基础。地下2层：（包括1层为设备夹层），-2层车库，-1层为设备夹层；地上1层架空层，2层及以上均为住宅。结构总高度46.12m。4#商住楼，采用剪力墙结构体系，地下1层：-1层为非机动车库；地上2层为商业，以上各层均为住宅。结构总高度46.7m。A5商业为地上2层，均为商业用途，采用框架结构体系，基础采用柱下桩基础。结构总高度10.2m。A6为配套幼儿园，地上三层，采用框架结构体系，基础采用桩筏联合基础。地下车库车库采用框架结构体系，基础采用桩筏联合基础。-1层为车库。2、场地地层结构及岩性描述详见下：层号地层名称时代及成因厚度（m）层顶标高（m）岩性描述层杂填土Q4ml0.302.001079.571082.24大量灰黄色粉质粘土为主，稍湿，呈可塑状态，含有碳渣，黄褐色团块，腐殖质，砾石，植物根系等。层粉质粘土Q4al+pl10.4017.901078.331080.54灰黄色青灰色，湿，呈软塑流塑状态。土质较均匀，刀切面稍有光泽，干强度中等，韧性较差，摇振反应无。含蜗牛贝壳碎片、黄褐色团块、植物根系、腐殖质、姜岩石等。-1层圆砾Q4al+pl0.305.201074.841079.91杂色，湿饱和，稍密中密，局部为松散状态。骨架颗粒成分以变质岩为主，骨架颗粒缝隙主要由中、粉质粘土及少量粉质粘土填充。-2层中粗砂0.203.30杂色，湿饱和，中密，骨架颗粒成份以云母、石英、长石为主。含砾粒、铁锈黄团块、粉土团块等。层圆砾Q4al+pl11.1019.501061.271070.14杂色，饱和，稍密中秘，局部为松散状态，骨架颗粒成份以变质岩为主，微中等风化，呈亚圆状。磨圆状一般，级配良好，分选性差。骨架颗粒缝隙主要由中、粉质粘土及少量粉质粘土填充。-1层粉质粘土Q4al+pl0.805.70青灰色，湿，呈软塑流塑状态。土质较均匀，刀切面稍有光泽。干强度中等，韧性中等，摇振反应无。含砂粒、褐黄色斑点、植物根系、腐殖质等。-2层细粗纱0.302.10杂色，饱和，稍中密，骨架颗粒成份以云母、石英、长石为主。含砾粒、铁锈黄团块、粉土团块等3、地基土的承载力标准值及参考模量见下表：地基承载力特征值旋挖机械钻孔灌注桩土层名称Fak（kpa）ES/E0（Mpa）r(KN/m3)C(kpa)(0)qsik(kpa)qpk(kpa)层杂填土100/层粉质粘土804.417/11.210.235-1层圆砾220/2080-2层中粗砂160/1450层圆砾280/241352400-1层粉质粘土753.810/9.07.430-2层细粗纱180/15554、该场地地下水第四系松散岩类孔隙水，含水层为粉质黏土层，圆砾层为强透水层。地下稳定水位埋深3.76.2m，水位标高为1074.471076.48m水量较大，水位变幅约为1.0m。地下水主要接受颍川河的直接补给，其次受大气降水及工农业、生活用水的渗入补给。5、本工程拟选用2台QTZ5610塔吊（起重臂长55m）,1#塔吊位于拟建4#楼的东侧，2#塔吊位于拟建A2综合楼北侧。6、塔吊基础选型 QTZ5610塔吊基础为 5.05.01.35m的钢筋混凝土承台，上下层钢筋网片为HPB30020165、拉钩为HPB30014,独立基础下为500mm三七灰土夯实。具体做法详见下图。三、塔吊定位1、根据结构平面布置图和建筑平面布置图。2、塔吊具体位置详见附图：塔吊平面布置图。四、塔吊地基基础设计验算1、塔机属性塔机型号QTZ60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)1.62、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)工程所在地甘肃 天水市基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.35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1.59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0.81.21.591.951.320.351.38 （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)1.380.351.64333.23倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422-19.86.3-89.411.8+0.533.2343357.58 （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)1.4Fvk1.433.2346.52倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422-19.86.3-89.411.8)+1.40.533.2343571.993、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m)5基础宽b(m)5基础高度h(m)1.35基础参数基础混凝土强度等级C30基础混凝土自重c(kN/m3)25基础上部覆土厚度h(m)0基础上部覆土的重度(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度(mm)40地基参数地基承载力特征值fak(kPa)220基础宽度的地基承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.5基础底面以下的土的重度(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19基础埋置深度d(m)0修正后的地基承载力特征值fa(kPa)217.15地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b(mm)5000 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=551.3525=843.75kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2843.75=1012.5kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9(M2+0.5FvkH/1.2) =37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.519.0243/1.2) =614.54kNm Fvk=Fvk/1.2=19.02/1.2=15.85kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M=1.2(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.40.9(M2+0.5FvkH/1.2) =1.237.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.519.0243/1.2) =922.98kNm Fv=Fv/1.2=26.63/1.2=22.19kN 基础长宽比：l/b=5/5=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=552/6=20.83m3 Wy=bl2/6=552/6=20.83m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=675.885/(52+52)0.5=477.92kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=675.885/(52+52)0.5=477.92kNm （1）、偏心距验算 相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(461.4+843.75)/25-477.92/20.83-477.92/20.83=6.33kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 （2）、基础底面压力计算 Pkmin=6.33kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(461.4+843.75)/25+477.92/20.83+477.92/20.83=98.09kPa （3）、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.4+843.75)/(55)=52.21kN/m2 （4）、基础底面压力验算 、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =220.00+0.3019.00(5.00-3)+1.5019.00(0.00-0.5)=217.15kPa 、轴心作用时地基承载力验算 Pk=52.21kPafa=217.15kPa 满足要求！ 、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=98.09kPa1.2fa=1.2217.15=260.58kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1350-(40+20/2)=1300mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(461.400/25.000-(614.538+15.8501.350)/20.833)=-16.293kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(461.400/25.000+(614.538+15.8501.350)/20.833)=66.124kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.000+1.600)/2)66.124/5.000=43.642kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(461.400/25.000-(614.538+15.8501.350)/20.833)=-16.293kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(461.400/25.000+(614.538+15.8501.350)/20.833)=66.124kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.000+1.600)/2)66.124/5.000=43.642kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(66.12+43.64)/2=54.88kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(66.12+43.64)/2=54.88kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=54.88(5-1.6)5/2=466.51kN Vy=|py|(l-B)b/2=54.88(5-1.6)5/2=466.51kN X轴方向抗剪： h0/l=1300/5000=0.264 0.25cfclh0=0.25114.350001300=23237.5kNVx=466.51kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1300/5000=0.264 0.25cfcbh0=0.25114.350001300=23237.5kNVy=466.51kN 满足要求！6、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b=|20-20|/5000=00.001 满足要求！7、 基础配筋验算基础底部长向配筋HPB300 20165基础底部短向配筋HPB300 20165基础顶部长向配筋HPB300 20165基础顶部短向配筋HRB500 20165 （1）、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(5-1.6)254.885/8=396.53kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(5-1.6)254.885/8=396.53kNm （2）、基础配筋计算 、底面长向