格构式塔吊基础专项方案

南京同仁康博花园南京同仁康博花园 康雅苑康雅苑 9 12 栋栋工程工程 塔 吊 基 础 专 项 方 案 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 限公司限公司 1 二二 一二年十一月一二年十一月 三日三日 目目 录录 1 工程工程简简介介 1 2 编编制依据制依据 1 3 塔吊基塔吊基础础方案方案 1 4 格构式塔吊基格构式塔吊基础计础计算算书书 3 5 塔吊基塔吊基础础施工施工图纸图纸 29 1 1 工程工程简简介介 工程名称 南京同仁康博花园 康雅苑 9 12 栋工程 工程建设地点 江宁区文心街南师附中小学对面 结构类型 属于框架剪力墙结构 地上17层 地下2层 建筑高度约55 54m 工程建设主要参与方 1 工程名称 南京同仁康博花园 康雅苑 9 12 栋工程 2 建设单位 南京同仁实业有限公司 3 监理单位 南京德阳工程监理咨询有限公司 4 设计单位 江苏中和建筑设计有限公司 5 施工单位 2 编编制依据制依据 本工程地质勘察报告 塔吊安装使用说明书 钢结构设计规范 GB50017 2003 钢结构设计手册 第三版 建筑结构静力计算手册 第二版 结构荷载规范 GB5009 2001 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 建筑地基基础设计 规范 GB50007 2002 等 2 3 塔吊基塔吊基础础方案方案 3 1 塔吊布置及基塔吊布置及基础础概况概况 本工程使用二台 QTZ63 和二台 QTZ40 塔吊 二台 QTZ63 分别位于 9 楼 和 11 楼南侧 二台 QTZ40 塔吊分别位于 10 楼和 12 楼南侧 塔吊初次自由 起升高度 35m h0 40m 足以避开周边已有建筑物以及市政高压电线 塔吊 最终高度约 80m 配套相应附墙件 详见塔吊安装专项方案 塔吊基础采用 格构式基础 结合桩基 每台塔吊基础桩 4 根桩直径 700mm 有效桩长 11 625m 桩端进入本工程地质勘察报告所述 3 层粉质粘土为桩端持力层 格构柱采用 L90X10 角钢作为主材 进入桩顶 4m 详见相应图纸 地面塔吊 承台采用 C35 混凝土配筋 厚度 1 25m 长 宽 4 5m 4 5m 桩顶标高 9 45m 承台底标高 1 500m 详见后附塔吊基础施工图纸 3 2 塔吊塔吊专专用基用基础桩础桩涉及土涉及土层层参数 引自地参数 引自地质质勘勘查报查报告 告 表一 地地 基基 土土 评评 价价 一一 览览 表表 层 号 岩 土 层 名 称 强 度压缩性综 合 评 价 填土低高不能利用 1粉质粘土中低中高工程地质性能一般 2淤泥质粉质粘土低高工程地质性能较差 软弱地基 2A粉土夹粉砂中低中工程地质性能较差 3粉质粘土中等中工程地质性能较好 4粉质粘土中等中工程地质性能较好 商业用房桩基持力层 2粉砂中高中低工程地质性能较好 3 1强风化粉砂岩高低高层预制桩桩端持力层 2中等风化粉砂岩高低高层钻孔桩桩端持力层 表二 地地基基土土承承载载力力特特征征值值一一览览表表 承 载 力 特 征 值 fak kPa 标准贯入试验法静力触探试验法 综合建议 值 层号 公式法 fak kP a 土试法 fak kP a N 击 标准 值 fak kP a qc MPa 平均 值 fak kP a fak kPa 11201306 9150 2 432120 260652 3 0 68365 2A1001307 2 4 410110 31901808 5175 1 750180 41801707 8160 14 237170 213015 0180 180 130 4 300 2岩石天然状态单轴抗压强度 标准值 frk 1 59 MPa 1100 注 公式 fak Mbrb Mdrmd McCk b 3m d 0 5m r 取浮重度 2 层公式法采用三轴剪切指标进行计算 3 3 格构柱 格构式塔吊基格构柱 格构式塔吊基础础施工要求施工要求 1 格构柱端锚入混凝土承台长度不小于450mm和1 3承台厚度 混凝土 强度等级不小于C30 本工程定为格构柱端锚入混凝土承台长度不小于 625mm 混凝土强度等级C35 2 格构柱锚入桩基中的长度不小于2000mm 并需增加箍筋和主筋数量 确保焊接质量桩混凝土等级不小于C30 本工程格构柱锚入桩基中的长度 4000mm 桩采用水下C35混凝土 4 3 吊 插 入桩孔时 应控制钢构柱的垂直与水平二个方向的偏位 特别 需防止浇捣混凝土后钢构柱的偏位 施工方案中必须有防偏位措施 采用模 具等定位方法 4 钢构柱应在工厂制作 成品后运往工地 现场焊接水平杆与斜撑杆 柱间支撑 等构件 必须持有焊接上岗证 原则上仍应由生产厂家派员施焊 5 单肢钢构柱内部需留有足够空间 浇捣混凝土中应采取有效手段保 证混凝土的填充率达到95 以上 6 开挖土方时 塔机钢构柱周围的土方应分层开挖 钢构柱之间的水平 与斜撑杆 或柱间支撑 连接板等构件 必须跟随挖土深度而及时设置并焊 接 7 塔机使用中 要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况 经常观察 地脚螺栓松动情况 随时拧紧 经常观察塔机的垂直度 发现超差及时纠正 8 工程桩和塔吊专用桩不均匀沉降差 23 820 9 295 14 525mm 考虑 到从塔吊开始使用到基坑大底板浇筑完成时间段约 6 个月 初期不均匀沉降 量可估算为 14 525 60 8 715mm 8 715 2200 3 961 4 满足要求 在 地下室大底板完成浇筑前应加强观测 及时采取纠偏措施 考虑到塔基桩端 以下有 2m 厚的水泥土搅拌桩加固层 在灌注桩施工时 11 625m 塔基桩可 采取适当扩大桩端 2m 范围内的直径 减少沉降差 为进一步降低不均匀沉 降 宜采取扩大桩顶以下 4m 范围内直径的措施 扩为 800mm 其余不变 5 4 格构式塔吊基格构式塔吊基础计础计算算书书 矩形格构式基础矩形格构式基础9 11楼计算书楼计算书 计算依据 1 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T187 2009 2 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 3 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 4 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 5 钢结构设计规范 GB50017 2003 一 塔机属性一 塔机属性 塔机型号QTZ63 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 塔机荷载二 塔机荷载 6 塔机竖向荷载简图 1 塔机自身荷载标准值 塔机自身荷载标准值 塔身自重G0 kN 265 6 起重臂自重G1 kN 45 69 起重臂重心至塔身中心距离RG1 m 21 小车和吊钩自重G2 kN 5 9 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 12 93 最小起重荷载Qmin kN 10 最大吊物幅度RQmin m 55 最大起重力矩M2 kN m Max 60 12 93 10 55 775 8 平衡臂自重G3 kN 15 平衡臂重心至塔身中心距离RG3 m 6 平衡块自重G4 kN 142 平衡块重心至塔身中心距离RG4 m 11 2 2 风荷载标准值 风荷载标准值 k kN m2 工程所在地江苏 南京市 工作状态0 2 基本风压 0 kN m2 非工作状态0 4 塔帽形状和变幅方式锥形塔帽 小车变幅 地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区 工作状态1 77 风振系数 z 非工作状态1 83 风压等效高度变化系数 z 0 94 风荷载体型系数 s 工作状态1 95 7 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 0 0 35 工作状态0 8 1 2 1 77 1 95 0 94 0 2 0 62 风荷载标准值 k kN m2 非工作状态0 8 1 2 1 83 1 95 0 94 0 4 1 29 3 塔机传递至基础荷载标准值 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 265 6 45 69 5 9 15 142 474 19 起重荷载标准值Fqk kN 60 竖向荷载标准值Fk kN 474 19 60 534 19 水平荷载标准值Fvk kN 0 62 0 35 1 6 43 14 93 倾覆力矩标准值Mk kN m 45 69 21 5 9 12 93 15 6 142 11 2 0 9 775 8 0 5 14 93 43 342 49 非工作状态 竖向荷载标准值Fk kN Fk1 474 19 水平荷载标准值Fvk kN 1 29 0 35 1 6 43 31 06 倾覆力矩标准值Mk kN m 45 69 21 15 6 142 11 2 0 5 31 06 43 53 12 4 塔机传递至基础荷载设计值 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 2Fk1 1 2 474 19 569 03 起重荷载设计值FQ kN 1 4FQk 1 4 60 84 竖向荷载设计值F kN 569 03 84 653 03 水平荷载设计值Fv kN 1 4Fvk 1 4 14 93 20 9 倾覆力矩设计值M kN m 1 2 45 69 21 5 9 12 93 15 6 142 11 2 1 4 0 9 775 8 0 5 14 93 43 608 41 非工作状态 8 竖向荷载设计值F kN 1 2Fk 1 2 474 19 569 03 水平荷载设计值Fv kN 1 4Fvk 1 4 31 06 43 48 倾覆力矩设计值M kN m 1 2 45 69 21 15 6 142 11 2 1 4 0 5 31 06 43 69 81 三 桩顶作用效应计算三 桩顶作用效应计算 承台布置承台布置 桩数n4承台高度h m 1 25 承台长l m 4 5承台宽b m 4 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 7 承台参数承台参数 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 9 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 h c h 4 5 4 5 1 25 25 0 19 632 81kN 承台及其上土的自重荷载设计值 G 1 2Gk 1 2 632 81 759 38kN 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 荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下 Qk Fk Gk n 534 19 632 81 4 291 75kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下 Qkmax Fk Gk n Mk FVkh L 534 19 632 81 4 342 49 14 93 9 62 4 24 406 35kN Qkmin Fk Gk n Mk FVkh L 534 19 632 81 4 342 49 14 93 9 62 4 24 177 15kN 2 荷载效应基本组合 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 10 653 03 759 38 4 608 41 20 9 9 62 4 24 543 92kN Qmin F G n M Fvh L 653 03 759 38 4 608 41 20 9 9 62 4 24 162 28kN 四 格构柱计算四 格构柱计算 格构柱参数格构柱参数 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 12 缀板间净距l01 mm 310 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参数 格构柱分肢材料L90X10 分肢材料截面积A0 cm2 17 17 分肢对最小刚度轴的回转半径iy0 cm 1 76 格构柱分肢平行于对称轴惯性矩 I0 cm4 128 58 分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0 cm 2 59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柱缀件参数 格构式钢柱缀件材料350 250 10 格构式钢柱缀件截面积A1x mm2 2500 焊缝参数焊缝参数 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 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 4 I0 A0 a 2 Z0 2 4 128 58 17 17 40 00 2 2 59 2 21331 78cm4 整个构件长细比 x y H0 I 4A0 0 5 1200 21331 78 4 17 17 0 5 68 09 分肢长细比 1 l01 iy0 31 00 1 76 17 61 分肢毛截面积之和 A 4A0 4 17 17 102 6868mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比 0 max x2 12 0 5 68 092 17 612 0 5 70 33 11 满足要求 2 格构式钢柱分肢的长细比验算 格构式钢柱分肢的长细比验算 1 17 61 min 0 5 0max 40 min 0 5 70 33 40 35 17 满足要求 3 格构式钢柱受压稳定性验算 格构式钢柱受压稳定性验算 0max fy 235 0 5 70 33 215 235 0 5 67 27 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 0 769 Qmax A 543 92 103 0 769 6868 102 99N mm2 f 215N mm2 满足要求 4 缀件验算 缀件验算 缀件所受剪力 V Af fy 235 0 5 85 6868 215 10 3 235 235 0 5 85 17 37kN 格构柱相邻缀板轴线距离 l1 l01 25 31 00 25 56cm 作用在一侧缀板上的弯矩 M0 Vl1 4 17 37 0 56 4 2 43kN m 分肢型钢形心轴之间距离 b1 a 2Z0 0 4 2 0 0259 0 35m 作用在一侧缀板上的剪力 V0 Vl1 2 b1 17 37 0 56 2 0 35 13 97kN 角焊缝面积 Af 0 8hflf 0 8 10 200 1600mm2 角焊缝截面抵抗矩 Wf 0 7hflf2 6 0 7 10 2002 6 46667mm3 垂直于角焊缝长度方向应力 f M0 Wf 2 43 106 46667 52N mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力 f V0 Af 13 97 103 1600 9N mm2 f 1 22 2 f2 0 5 52 1 22 2 92 0 5 44N mm2 ftw 160N mm2 满足要求 五 桩承载力验算五 桩承载力验算 桩参数桩参数 桩混凝土强度等级C35 桩基成桩工艺系数 C 0 75 桩混凝土自重 z kN m3 25桩混凝土保护层厚度 mm 50 桩入土深度lt m 11 625 桩配筋桩配筋 12 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 12 16 地基属性地基属性 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 淤泥质粉质粘土8 46900 7 粉质粘土5 5326000 72 粘性土7 2305000 72 强风化粉砂岩4 84500 65 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 桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长 u d 3 14 0 7 2 2m 桩端面积 Ap d2 4 3 14 0 72 4 0 38m2 Ra u qsia li qpa Ap 2 2 4 09 32 7 2 30 0 34 45 0 0 38 796 12kN Qk 291 75kN Ra 796 12kN Qkmax 406 35kN 1 2Ra 1 2 796 12 955 35kN 满足要求 2 桩基竖向抗拔承载力计算 桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin 177 15kN 0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算 3 桩身承载力计算 桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积 As n d2 4 12 3 14 162 4 2413mm2 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 543 92kN cfcAp 0 9fy As 0 75 17 0 38 106 0 9 300 2412 74 10 3 5544 01kN Q 543 92kN cfcAp 0 9fy As 5544 01kN 13 满足要求 2 轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin 177 15kN 0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算 4 桩身构造配筋计算 桩身构造配筋计算 As Ap 100 2412 74 0 38 106 100 0 63 0 5 满足要求 六 承台计算六 承台计算 承台配筋承台配筋 承台底部长向配筋HRB400 22 120 承台底部短向配筋HRB400 22 120 承台顶部长向配筋HRB400 20 120 承台顶部短向配筋HRB400 20 120 1 荷载计算 荷载计算 承台有效高度 h0 1250 50 22 2 1189mm M Qmax Qmin L 2 543 92 162 28 4 24 2 1498 08kN m X方向 Mx Mab L 1498 08 3 4 24 1059 3kN m Y方向 My Mal L 1498 08 3 4 24 1059 3kN m 2 受剪切计算 受剪切计算 V F n M L 653 03 4 608 41 4 24 306 66kN 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 7 2 0 35m a1l al B d 2 3 1 6 0 7 2 0 35m 剪跨比 b a1b h0 350 1189 0 29 取 b 0 29 l a1l h0 350 1189 0 29 取 l 0 29 承台剪切系数 b 1 75 b 1 1 75 0 29 1 1 35 l 1 75 l 1 1 75 0 29 1 1 35 hs bftbh0 0 91 1 35 1 57 103 4 5 1 19 10286 14kN hs lftlh0 0 91 1 35 1 57 103 4 5 1 19 10286 14kN V 306 66kN min hs bftbh0 hs lftlh0 10286 14kN 满足要求 14 3 受冲切计算 受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围 B 2h0 1 6 2 1 19 3 98m ab 3m B 2h0 3 98m al 3m B 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 承台配筋计算 1 承台底面长向配筋面积 S1 My 1fcbh02 1059 3 106 1 03 16 7 4500 11892 0 01 1 1 1 2 S1 0 5 1 1 2 0 01 0 5 0 01 S1 1 1 2 1 0 01 2 0 995 AS1 My S1h0fy1 1059 3 106 0 995 1189 360 2487mm2 最小配筋率 max 0 2 45ft fy1 max 0 2 45 1 57 360 max 0 2 0 2 0 2 梁底需要配筋 A1 max AS1 bh0 max 2487 0 002 4500 1189 10702mm2 承台底长向实际配筋 AS1 14636mm2 A1 10702mm2 满足要求 2 承台底面短向配筋面积 S2 Mx 2fcbh02 1059 3 106 1 03 16 7 4500 11892 0 01 2 1 1 2 S2 0 5 1 1 2 0 01 0 5 0 01 S2 1 2 2 1 0 01 2 0 995 AS2 Mx S2h0fy1 1059 3 106 0 995 1189 360 2487mm2 最小配筋率 max 0 2 45ft fy1 max 0 2 45 1 57 360 max 0 2 0 2 0 2 梁底需要配筋 A2 max 9674 lh0 max 9674 0 002 4500 1189 10702mm2 承台底短向实际配筋 AS2 14636mm2 A2 10702mm2 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 12096mm2 0 5AS1 0 5 14636 7318mm2 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 12096mm2 0 5AS2 0 5 14636 7318mm2 满足要求 5 承台竖向连接筋配筋面积 15 承台竖向连接筋为双向 10 500 七 示意图七 示意图 矩形桩式承台配筋图 矩形桩式桩配筋图 16 注 桩为变径 上部4米段直径为800mm 下部7 625米段直径为700mm 钢筋笼尺寸相 应变化 矩形桩式钻孔灌注桩详图 矩形桩式格构柱与承台连接详图 17 矩形桩式格构柱详图 18 矩形桩式格构柱逆作法加固图 矩形桩式格构柱截面图 19 矩形桩式格构柱止水片详图 矩形桩式柱肢安装接头详图 20 矩形桩式水平剪刀撑布置图 21 矩形桩式水平剪刀撑连接详图 矩形格构式基础矩形格构式基础10 12楼计算书楼计算书 计算依据 1 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T187 2009 2 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 3 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 4 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 5 钢结构设计规范 GB50017 2003 一 塔机属性一 塔机属性 塔机型号QTZ40 塔机独立状态的最大起吊高度H0 m 31 塔机独立状态的计算高度H m 34 塔身桁架结构方钢管 塔身桁架结构宽度B m 1 4 二 塔机荷载二 塔机荷载 22 塔机竖向荷载简图 1 塔机自身荷载标准值 塔机自身荷载标准值 塔身自重G0 kN 150 起重臂自重G1 kN 27 起重臂重心至塔身中心距离RG1 m 20 5 小车和吊钩自重G2 kN 3 最大起重荷载Qmax kN 40 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax m 13 最小起重荷载Qmin kN 7 63 最大吊物幅度RQmin m 45 最大起重力矩M2 kN m Max 40 13 7 63 45 520 平衡臂自重G3 kN 9 3 平衡臂重心至塔身中心距离RG3 m 5 平衡块自重G4 kN 92 19 平衡块重心至塔身中心距离RG4 m 9 2 风荷载标准值 风荷载标准值 k kN m2 工程所在地江苏 南京市 工作状态0 2 基本风压 0 kN m2 非工作状态0 4 塔帽形状和变幅方式锥形塔帽 小车变幅 地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区 工作状态1 79 风振系数 z 非工作状态1 84 风压等效高度变化系数 z 0 87 风荷载体型系数 s 工作状态1 95 23 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 0 0 35 工作状态0 8 1 2 1 79 1 95 0 87 0 2 0 58 风荷载标准值 k kN m2 非工作状态0 8 1 2 1 84 1 95 0 87 0 4 1 2 3 塔机传递至基础荷载标准值 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 150 27 3 9 3 92 19 281 49 起重荷载标准值Fqk kN 40 竖向荷载标准值Fk kN 281 49 40 321 49 水平荷载标准值Fvk kN 0 58 0 35 1 4 34 9 66 倾覆力矩标准值Mk kN m 27 20 5 3 13 9 3 5 92 19 9 0 9 520 0 5 9 66 34 332 09 非工作状态 竖向荷载标准值Fk kN Fk1 281 49 水平荷载标准值Fvk kN 1 2 0 35 1 4 34 19 99 倾覆力矩标准值Mk kN m 27 20 5 9 3 5 92 19 9 0 5 19 99 34 17 12 4 塔机传递至基础荷载设计值 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 2Fk1 1 2 281 49 337 79 起重荷载设计值FQ kN 1 4FQk 1 4 40 56 竖向荷载设计值F kN 337 79 56 393 79 水平荷载设计值Fv kN 1 4Fvk 1 4 9 66 13 52 倾覆力矩设计值M kN m 1 2 27 20 5 3 13 9 3 5 92 19 9 1 4 0 9 520 0 5 9 66 34 521 67 非工作状态 竖向荷载设计值F kN 1 2Fk 1 2 281 49 337 79 24 水平荷载设计值Fv kN 1 4Fvk 1 4 19 99 27 99 倾覆力矩设计值M kN m 1 2 27 20 5 9 3 5 92 19 9 1 4 0 5 19 99 34 88 51 三 桩顶作用效应计算三 桩顶作用效应计算 承台布置承台布置 桩数n4承台高度h m 1 25 承台长l m 4 5承台宽b m 4 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 7 承台参数承台参数 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 25 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 h c h 4 5 4 5 1 25 25 0 19 632 81kN 承台及其上土的自重荷载设计值 G 1 2Gk 1 2 632 81 759 38kN 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 荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下 Qk Fk Gk n 321 49 632 81 4 238 58kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下 Qkmax Fk Gk n Mk FVkh L 321 49 632 81 4 332 09 9 66 9 62 4 24 338 76kN Qkmin Fk Gk n Mk FVkh L 321 49 632 81 4 332 09 9 66 9 62 4 24 138 39kN 2 荷载效应基本组合 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 393 79 759 38 4 521 67 13 52 9 62 4 24 441 93kN Qmin F G n M Fvh L 393 79 759 38 4 521 67 13 52 9 62 4 24 134 65kN 四 格构柱计算四 格构柱计算 格构柱参数格构柱参数 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 12 缀板间净距l01 mm 310 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参数 格构柱分肢材料L90X10 分肢材料截面积A0 cm2 17 17 分肢对最小刚度轴的回转半径iy0 cm 1 76 格构柱分肢平行于对称轴惯性矩 I0 cm4 128 58 分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0 cm 2 59分肢材料强度设计值fy N mm2 235 26 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柱缀件参数 格构式钢柱缀件材料350 200 10 格构式钢柱缀件截面积A1x mm2 2000 焊缝参数焊缝参数 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 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 4 I0 A0 a 2 Z0 2 4 128 58 17 17 40 00 2 2 59 2 21331 78cm4 整个构件长细比 x y H0 I 4A0 0 5 1200 21331 78 4 17 17 0 5 68 09 分肢长细比 1 l01 iy0 31 00 1 76 17 61 分肢毛截面积之和 A 4A0 4 17 17 102 6868mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比 0 max x2 12 0 5 68 092 17 612 0 5 70 33 满足要求 2 格构式钢柱分肢的长细比验算 格构式钢柱分肢的长细比验算 1 17 61 min 0 5 0max 40 min 0 5 70 33 40 35 17 满足要求 3 格构式钢柱受压稳定性验算 格构式钢柱受压稳定性验算 0max fy 235 0 5 70 33 215 235 0 5 67 27 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 0 769 Qmax A 441 93 103 0 769 6868 83 68N mm2 f 215N mm2 满足要求 4 缀件验算 缀件验算 缀件所受剪力 V Af fy 235 0 5 85 6868 215 10 3 235 235 0 5 85 17 37kN 格构柱相邻缀板轴线距离 l1 l01 20 31 00 20 51cm 作用在一侧缀板上的弯矩 M0 Vl1 4 17 37 0 51 4 2 21kN m 分肢型钢形心轴之间距离 b1 a 2Z0 0 4 2 0 0259 0 35m 27 作用在一侧缀板上的剪力 V0 Vl1 2 b1 17 37 0 51 2 0 35 12 72kN 角焊缝面积 Af 0 8hflf 0 8 10 200 1600mm2 角焊缝截面抵抗矩 Wf 0 7hflf2 6 0 7 10 2002 6 46667mm3 垂直于角焊缝长度方向应力 f M0 Wf 2 21 106 46667 47N mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力 f V0 Af 12 72 103 1600 8N mm2 f 1 22 2 f2 0 5 47 1 22 2 82 0 5 40N mm2 ftw 160N mm2 满足要求 五 桩承载力验算五 桩承载力验算 桩参数桩参数 桩混凝土强度等级C35 桩基成桩工艺系数 C 0 75 桩混凝土自重 z kN m3 25桩混凝土保护层厚度 mm 50 桩入土深度lt m 11 625 桩配筋桩配筋 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 10 16 地基属性地基属性 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 淤泥质粉质粘土11 07900 7 粉质粘土4 9326000 72 粘性土4 5305000 72 粉砂0 82800 6 强风化岩4 74500 65 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 桩基竖向抗压承载力计算 28 桩身周长 u d 3 14 0 7 2 2m 桩端面积 Ap d2 4 3 14 0 72 4 0 38m2 Ra u qsia li qpa Ap 2 2 1 2 9 4 9 32 4 5 30 0 8 28 0 23 45 0 0 38 737 37kN Qk 238 58kN Ra 737 37kN Qkmax 338 76kN 1 2Ra 1 2 737 37 884 85kN 满足要求 2 桩基竖向抗拔承载力计算 桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin 138 39kN 0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算 3 桩身承载力计算 桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积 As n d2 4 10 3 14 162 4 2011mm2 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 441 93kN cfcAp 0 9fy As 0 75 17 0 38 106 0 9 300 2010 62 10 3 5423 37kN Q 441 93kN cfcAp 0 9fy As 5423 37kN 满足要求 2 轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin 138 39kN 0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算 4 桩身构造配筋计算 桩身构造配筋计算 As Ap 100 2010 62 0 38 106 100 0 52 0 5 满足要求 六 承台计算六 承台计算 承台配筋承台配筋 承台底部长向配筋HRB400 22 120 承台底部短向配筋HRB400 22 120 承台顶部长向配筋HRB400 20 120 承台顶部短向配筋HRB400 20 120 1 荷载计算 荷载计算 承台有效高度 h0 1250 50 22 2 1189mm 29 M Qmax Qmin L 2 441 93 134 65 4 24 2 1223 11kN m X方向 Mx Mab L 1223 11 3 4 24 864 87kN m Y方向 My Mal L 1223 11 3 4 24 864 87kN m 2 受剪切计算 受剪切计算 V F n M L 393 79 4 521 67 4 24 221 4kN 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 4 0 7 2 0 45m a1l al B d 2 3 1 4 0 7 2 0 45m 剪跨比 b a1b h0 450 1189 0 38 取 b 0 38 l a1l h0 450 1189 0 38 取 l 0 38 承台剪切系数 b 1 75 b 1 1 75 0 38 1 1 27 l 1 75 l 1 1 75 0 38 1 1 27 hs bftbh0 0 91 1 27 1 57 103 4 5 1 19 9658 55kN hs lftlh0 0 91 1 27 1 57 103 4 5 1 19 9658 55kN V 221 4kN min hs bftbh0 hs lftlh0 9658 55kN 满足要求 3 受冲切计算 受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围 B 2h0 1 4 2 1 19 3 78m ab 3m B 2h0 3 78m al 3m B 2h0 3 78m 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 承台配筋计算 1 承台底面长向配筋面积 S1 My 1fcbh02 864 87 106 1 03 16 7 4500 11892 0 008 1 1 1 2 S1 0 5 1 1 2 0 008 0 5 0 008 S1 1 1 2 1 0 008 2 0 996 AS1 My S1h0fy1 864 87 106 0 996 1189 360 2029mm2 最小配筋率 max 0 2 45ft fy1 max 0 2 45 1 57 360 max 0 2 0 2 0 2 梁底需要配筋 A1 max AS1 bh0 max 2029 0 002 4500 1189 10702mm2 承台底长向实际配筋 AS1 14636mm2 A1 10702mm2 满足要求 30 2 承台底面短向配筋面积 S2 Mx 2fcbh02 864 87 106 1 03 16 7 4500 11892 0 008 2 1 1 2 S2 0 5 1 1 2 0 008 0 5 0 008 S2 1 2 2 1 0 008 2 0 996 AS2 Mx S2h0fy1 864 87 106 0 996 1189 360 2029mm2 最小配筋率 max 0 2 45ft fy1 max 0 2 45 1 57 360 max 0 2 0 2 0 2 梁底需要配筋 A2 max 9674 lh0 max 9674 0 002 4500 1189 10702mm2 承台底短向实际配筋 AS2 14636mm2 A2 10702mm2 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 12096mm2 0 5AS1 0 5 14636 7318mm2 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 12096mm2 0 5AS2 0 5 14636 7318mm2 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 10 500 七 示意图七 示意图 矩形桩式承台配筋图 31 矩形桩式桩配筋图 注 桩为变径 上部4米段直径为800mm 下部7 625米段直径为700mm 钢筋笼尺寸相 应变化 矩形桩式钻孔灌注桩详图 32 矩形桩式格构柱与承台连接详图 矩形桩式格构柱详图 33 矩形桩式格构柱逆作法加固图 矩形桩式格构柱截面图 34 矩形桩式格构柱止水片详图 矩形桩式柱肢安装接头详图 35 矩形桩式水平剪刀撑布置图 36 矩形桩式水平剪刀撑连接详图 南京同仁康博花园南京同仁康博花园 康雅苑康雅苑 9 12 栋栋工程工程 塔 吊 基 础 专 项 方 案 37 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 限公司限公司 二二 一二年十一月一二年十一月 三日三日 目目 录录 1 工程工程简简介介 1 2 编编制依据制依据 1 3 塔吊基塔吊基础础方案方案 1 4 格构式塔吊基格构式塔吊基础础计计算算书书 3 5 塔吊基塔吊基础础施工施工图纸图纸 29 1 1 工程工程简简介介 工程名称 南京同仁康博花园 康雅苑 9 12 栋工程 工程建设地点 江宁区文心街南师附中小学对面 结构类型 属于框架剪力墙结构 地上17层 地下2层 建筑高度约55 54m 工程建设主要参与方 1 工程名称 南京同仁康博花园 康雅苑 9 12 栋工程 2 建设单位 南京同仁实业有限公司 3 监理单位 南京德阳工程监理咨询有限公司 4 设计单位 江苏中和建筑设计有限公司 5 施工单位 2 编编制依据制依据 本工程地质勘察报告 塔吊安装使用说明书 钢结构设计规范 GB50017 2003 钢结构设计手册 第三版 建筑结构静力计算手册 第 二版 结构荷载规范 GB5009 2001 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 等 3 塔吊基塔吊基础础方案方案 3 1 塔吊布置及基塔吊布置及基础础概况概况 本工程使用二台 QTZ63 和二台 QTZ40 塔吊 二台 QTZ63 分别位于 9 楼和 11 楼南侧 二台 QTZ40 塔吊分别位于 10 楼和 12 楼南侧 塔吊初次自由起升高 2 度 35m h0 40m 足以避开周边已有建筑物以及市政高压电线 塔吊最终高度约 80m 配套相应附墙件 详见塔吊安装专项方案 塔吊基础采用格构式基础 结 合桩基 每台塔吊基础桩 4 根桩直径 700mm 有效桩长 11 625m 桩端进入本工 程地质勘察报告所述 3 层粉质粘土为桩端持力层 格构柱采用 L90X10 角钢作 为主材 进入桩顶 4m 详见相应图纸 地面塔吊承台采用 C35 混凝土配筋 厚度 1 25m 长 宽 4 5m 4 5m 桩顶标高 9 45m 承台底标高 1 500m 详见后附塔吊 基础施工图纸 3 2 塔吊塔吊专专用基用基础桩础桩涉及土涉及土层层参数 引自地参数 引自地质质勘勘查报查报告 告 表一 地地 基基 土土 评评 价价 一一 览览 表表 层 号岩 土 层 名 称强 度压缩性综 合 评 价 填土低高不能利用 1粉质粘土中低中高工程地质性能一般 2淤泥质粉质粘土低高工程地质性能较差 软弱地基 2A粉土夹粉砂中低中工程地质性能较差 3粉质粘土中等中工程地质性能较好 4粉质粘土中等中工程地质性能较好 商业用房桩基持力层 2粉砂中高中低工程地质性能较好 1强风化粉砂岩高低高层预制桩桩端持力层 2中等风化粉砂岩高低高层钻孔桩桩端持力层 表二 地地基基土土承承载载力力特特征征值值一一览览表表 承 载 力 特 征 值 fak kPa 层号 公式法 fak kP a 土试法 fak kPa 标准贯入试验法静力触探试验法综合建议值 3 N 击 标准值 fak kP a qc MPa 平均值 fak kP a fak kPa 11201306 9150 2 432120 260652 3 0 68365 2A1001307 2 4 410110 31901808 5175 1 750180 41801707 8160 14 237170 213015 0180 180 130 4 300 2岩石天然状态单轴抗压强度 标准值 frk 1 59 MPa 1100 注 公式 fak Mbrb Mdrmd McCk b 3m d 0 5m r 取浮重度 2 层公式法采用三轴剪切指标进行计算 3 3 格构柱 格构式塔吊基格构柱 格构式塔吊基础础施工要求施工要求 1 格构柱端锚入混凝土承台长度不小于450mm和1 3承台厚度 混凝土强度 等级不小于C30 本工程定为格构柱端锚入混凝土承台长度不小于625mm 混凝 土强度等级C35 2 格构柱锚入桩基中的长度不小于2000mm 并需增加箍筋和主筋数量 确 保焊接质量桩混凝土等级不小于C30 本工程格构柱锚入桩基中的长度4000mm 桩采用水下C35混凝土 3 吊 插 入桩孔时 应控制钢构柱的垂直与水平二个方向的偏位 特别需防 止浇捣混凝土后钢构柱的偏位 施工方案中必须有防偏位措施 采用模具等定位 方法 4 钢构柱应在工厂制作 成品后运往工地 现场焊接水平杆与斜撑杆 柱间 支撑 等构件 必须持有焊接上岗证 原则上仍应由生产厂家派员施焊 5 单肢钢构柱内部需留有足够空间 浇捣混凝土中应采取有效手段保证混 凝土的填充率达到95 以上 4 6 开挖土方时 塔机钢构柱周围的土方应分层开挖 钢构柱之间的水平与斜 撑杆 或柱间支撑 连接板等构件 必须跟随挖土深度而及时设置并焊接 7 塔机使用中 要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况 经常观察地脚 螺栓松动情况 随时拧紧 经常观察塔机的垂直度 发现超差及时纠正 8 工程桩和塔吊专用桩不均匀沉降差 23 820 9 295 14 525mm 考虑到从 塔吊开始使用到基坑大底板浇筑完成时间段约 6 个月 初期不均匀沉降量可估算 为 14 525 60 8 715mm 8 715 2200 3 961 4 满足要求 在地下室大底板 完成浇筑前应加强观测 及时采取纠偏措施 考虑到塔基桩端以下有 2m