某大型塔吊基础设计方案

TOPKIT-MC-80A塔吊基础方案某项目为配合本工程人防结构施工，决定采用两台TOPKIT-MC-80A塔吊位于地下室大底板中，布置位置详见附图。一、方案初定每台塔吊基础采取四根80035000mm钻孔灌注桩，内插钢格构柱,格构柱顶部制作砼承台，砼承台尺寸为3000*3000*1300mm，详见塔机承台平面图（图TJ-02）。在砼承台浇筑前，埋设塔吊基础锚脚。二、塔吊基础要求1. 每台塔吊基础为四根80035000mm的钻孔灌注桩，内插钢格构柱，八根钻孔灌注桩桩位见平面图（图TJ-03）。2. 钻孔灌注桩由专业单位定位施工，湖北省工业建筑总承包集团公司驻现场项目部进行复核，要求定位误差在20mm以内。3. 桩顶标高-5.95m（相对），钢格构柱顶部锚入塔吊基础承台，施工时混凝土泛浆高度按规范为2.5m，此段混凝土在支架焊制横撑、斜撑时逐段凿除。4. 单根格构钢柱设计：单根格构钢柱由412512加-8390150缀板组成，柱截面尺寸420420，长9m即可，锚入钻孔灌注桩3.0m，钻孔灌注桩有效总长35m。钻孔灌注桩内安放钢筋笼为1225，详见塔机桩详图（图TJ-04）。缀板采用材料为-8390150，在柱两头各留10mm作为焊缝位置。格构钢柱缀板中心间距600，详见塔机钢格构柱立面图（图TJ-05）。5. 格构支架的缀条设计：组成支架的四根格构柱方向必须一致，在插入灌注桩时校正准确。在焊接格构支架的斜撑和横撑时，为了增加焊缝长度保证焊缝质量，设计在钢柱和撑条之间垫设钢板，垫板厚8mm。每根钢格构柱的顶部埋入塔吊承台内550mm。6. 塔吊联系梁钢筋配制见塔机承台平面图（图TJ-02）。砼标号为C30，待砼强度达到70%方可安装塔吊标准节，待砼强度达到100%时，塔吊方可使用（做好砼试块工作）。7. 格构钢支架的制作采用逆做的施工方法，即开挖时，每开挖到一横撑节点标高，立即进行该撑段的横撑和斜撑制作，必须确保电焊质量，严禁拖延时间，造成结构失稳。三、塔机承台要求承台做加强格构柱顶整体性、传递塔吊垂直荷载及塔吊基础埋设桩锚固用，不承担塔吊的扭力及弯矩，考虑格构柱整体性，采用钢筋砼承台3000*3000*1300mm。四、设计计算书4.1单桩承载力计算塔吊桩采用800钻孔灌注桩，顶标高为相对标高-5.950m，桩底标高为-40.95m，桩身穿过第2、3、1-1、1-2、1层。桩底进入2粉砂层。由于塔机位置在地下室大底板中，故只需考虑塔吊安装到独立作业高度34.65m时工况。基本数据：塔吊受力（按照独立自由高度34.65m）塔吊非工作状况M=1838KN.m，H=109KN， V=580KN,Md=0KN.m塔吊工作状况M=1601.4KN.m，H=32.7KN， V=678KN,Md=245KN.m砼基础： G=（1.3*3*3）*25=292.5KN1.单桩承载计算：非工况 V+G=872.5KN 工况 V+G=970.5KN L125*1222.7kg/m 缀板6.1 kg/m格构柱重28.8*4*910.4KN按对角线计算倾覆力矩产生的拉（压）力：R非=M/（1.62+1.62）1/2=812KNR工=M/（1.62+1.62）1/2=708KN塔吊、承台、钢格构对桩的压力：N非=（V+G）/4+10.4=230KNN工=（V+G）/4+10.4=254KN单桩所受拉力：F非拉= R- N=582KNF工拉= R- N=454KN单桩所受压力：F非压= R+N=1042KNF工压= R+N=962KN综合知单桩：最大受压值为1042KN(非工作状况) 最大受拉值为582KN(非工作状况)2.桩基竖向承载力验算（按照独立自由高度34.65m）：800灌注桩35m长 计算高度为-5.95 -40.95(相对)3.抗拔桩承载力设计值：R抗拔=0.6*fsl(d)=0.6* 20*0.43+7*1.99+7*9.12+15*2.9+15*5.1+15*2.78+35*4.59+30*8.09*3.14*0.8=961.8KN1.4*582=815 KN4.抗压桩承载力设计值：R抗压=0.6*fsl(d)+qpaAp=961.8+1100*3.14*0.42=1514KN1.4*1042=1459KN由于所有摩阻力皆为最小值，同时考虑安全系数为1.4（偏大）单桩承载力完全满足塔吊要求。4.2格构柱承载力计算格构柱计算：非工况 V+G=872.5KN 工况 V+G=970.5KN 最大受压值为1042KN(非工作状况)最大受拉值为582KN(非工作状况)L125*12：A=28.91cm2 Ix=423.16 cm4 Zo=3.53cm截面性质（两方向对称）：Ix=4*423.16+28.91*(42/2-3.53)2= 36986cm4ix=（Ix/A）1/2=17.88cmWx=Ix/y=1761.2cm3柱子计算长度，以悬臂计算lox=6.0mx=lox/ix=600/17.88=33.56缀板390*150*8mm、中心间距600单根角钢长细比1=（60-15）/2.48=18.1换算长细比ox=(x2+12)1/2=(33.562+18.12)1/2=38.13查附表得：b类构件 x=0.906a.强度计算非工作状况:N/(x *A)=/(2891*4*0.906)=99215N/mm2b.整体稳定性计算 NEX=2EA/ox2=2*4*2891/38.132=KN非工作状况：N/（xA）+mxM/（WX(1-x*N/ NEX)）=9916.8（10.5x）可不计算分肢稳定性d.截面抗剪 V=28914215/85(235/235)1/2=29250.2N=29250.2/(4*2891)=2.6N/mm21042KN(最大压力)M极限=fyAs(h-s-s)=215*2*3337*420=602KN.mM实=245KN.m承台选用3000*3000*1300mm，配筋为20150钢筋(上下双皮双向)。