江苏恒润制药有限公司塔吊基础方案(泰州腾源63(5210)吊5桩)

江苏恒润制药有限公司丙类仓库土建项目泰州腾源产QTZ63塔吊矩形板式桩基础施工方案及计算书一、工程概况及塔吊安装位置、工程名称：江苏恒润制药有限公司高端医药中间体和原料药项目丙类仓库土建、工程所在的地理位置 泰兴市沿江大道西侧、疏港路北侧、建筑物的长50米、宽36.5米，最高点25.2米、外形特征：长方形、结构形式：框架、层次：局部4层、占地面积1825.00平方米、建设单位：江苏恒润制药有限公司 监理单位：南京工大建设监理咨询有限公司 承建单位名称：江苏祥宇建设有限公司。在丙类仓库的南侧中间安装1台泰州腾源产QTZ63塔吊。二、施工场地地质条件本次拟建的丙类仓库，地下基础埋深为0.00向下3.5m。拟建场地属长江三角洲冲湖积平原，覆盖层厚度超过1.80m，无全新活动断裂。场地稳定性良好，属可进行建设的一般地段。三、塔吊基础根据江苏恒润制药有限公司厂区的地质勘察报告反应，厂区的地基土质不能满足塔吊的承载要求，经验算在丙类仓库南侧塔吊基础下需增加5根苏G03-2012图集中的PHC-400(95)AB管桩。单根桩长19m，桩顶标高-3m；根据施工现场地质勘探报告和塔吊承载力要求，塔吊基础采用桩基础，桩选用本工程地基使用的400预应力管桩，以第层粉细砂土层作为桩端持力层，桩端进层土不少于2m，桩的中心距为3.2m。桩上部钢筋混凝土承台尺寸为500050001350。四、塔吊基础设计计算计算依据： 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JGJ94-20084、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 、塔机属性塔机型号QTZ63(TC5210)-泰州腾源塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40.5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 、塔机荷载 1、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)412.2起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)472.2水平荷载标准值Fvk(kN)21.1倾覆力矩标准值Mk(kNm)988.3非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)412.2水平荷载标准值Fvk(kN)57.2倾覆力矩标准值Mk(kNm)1280.4 2、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)1.35Fk11.35412.2556.47起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk1.356081竖向荷载设计值F(kN)556.47+81637.47水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3521.128.485倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.35988.31334.205非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35412.2556.47水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3557.277.22倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.351280.41728.54 、桩顶作用效应计算承台布置桩数n5承台高度h(m)1.35承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3.2承台宽向桩心距ab(m)3.2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配置暗梁否承台底标高d1(m)-3基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=55(1.3525+019)=843.75kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2843.75=1012.5kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.22+3.22)0.5=4.525m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(412.2+843.75)/5=251.19kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(412.2+843.75)/5+(1280.4+57.21.35)/4.525=551.184kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(412.2+843.75)/5-(1280.4+57.21.35)/4.525=-48.804kN 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 =(556.47+1012.5)/5+(1728.54+77.221.35)/4.525=718.787kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(556.47+1012.5)/5-(1728.54+77.221.35)/4.525=-91.199kN 、桩承载力验算桩参数桩类型预应力管桩预应力管桩外径d(mm)400预应力管桩壁厚t(mm)95桩混凝土强度等级C60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桩底标高d2(m)-21桩有效长度lt(m)19桩端进入持力层深度hb(m)5桩配筋桩身预应力钢筋配筋650 1510.7桩身承载力设计值7089.221桩裂缝计算桩裂缝计算钢筋弹性模量Es(N/mm2)法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)100预应力钢筋相对粘结特性系数V0.8最大裂缝宽度lim(mm)0.2裂缝控制等级三级地基属性地下水位至地表的距离hz(m)1.33自然地面标高d(m)3.1是否考虑承台效应是承台效应系数c0.1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)素填土2.8700.660细砂8.43000.8110粘性土13.65528000.8170 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.4=1.257m hb/d=51000/400=12.55 p=0.8 空心管桩桩端净面积：Aj=d2-(d-2t)2/4=3.140.42-(0.4-20.1)2/4=0.094m2 空心管桩敞口面积：Ap1=(d-2t)2/4=3.14(0.4-20.1)2/4=0.031m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m fak=(2.5110)/2.5=275/2.5=110kPa 承台底净面积：Ac=(bl-n(Aj+Ap1)/n=(55-5(0.094+0.031)/5=4.874m2 复合桩基竖向承载力特征值：Ra=uqsiali+qpa(Aj+pAp1)+cfakAc=0.81.257(6.130+12.955)+2800(0.094+20.031)+0.11104.874=1390.68kN Qk=251.19kNRa=1390.68kN Qkmax=551.184kN1.2Ra=1.21390.68=1668.815kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-48.804kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=48.804kN 桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算， 桩身的重力标准值：Gp=lt(z-10)Aj=19(25-10)0.094=26.861kN Ra=uiqsiali+Gp=0.81.257(0.86.130+0.812.955)+26.861=744.652kN Qk=48.804kNRa=744.652kN 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=153.14210.72/4=1349mm2 (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=718.787kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=7089.221kN Q=718.787kN7089.221kN 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=91.199kN fpyAps=(6501348.804)10-3=876.722kN Q=91.199kNfpyAps=876.722kN 满足要求！ 4、裂缝控制计算 裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。 (1)、纵向受拉钢筋配筋率 有效受拉混凝土截面面积：Ate=d2-(d-2t)2/4=3.144002-(400-2100)2/4=94248mm2 Aps/Ate=1348.804/94248=0.0140.01 取te=0.014 (2)、纵向钢筋等效应力 sk=(Qk-Np0)/Aps=(48.804103-100103)/1348.804=-37.956N/mm2 (3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 =1.1-0.65ftk/(tesk)=1.1-0.652.85/(0.01437.956)=4.51 取=1 (4)、受拉区纵向钢筋的等效直径 dep=nidi2/niidi=(1510.72)/(150.810.7)=5.229mm (5)、最大裂缝宽度max=crsk(1.9c+0.08dep/te)/Es=2.2137.956(1.935+0.085.229/0.014)/=0.04mmlim=0.2mm 满足要求！ 、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB300 20160承台底部短向配筋HRB300 20160承台顶部长向配筋HRB300 18160承台顶部短向配筋HRB300 18160 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1350-50-20/2=1290mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(718.787+(-91.199)4.525/2=1420.07kNm X方向：Mx=Mab/L=1420.073.2/4.525=1004.141kNm Y方向：My=Mal/L=1420.073.2/4.525=1004.141kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=556.47/5 + 1728.54/4.525=493.251kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1290)1/4=0.887 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.2-1.6-0.4)/2=0.6m a1l=(al-B-d)/2=(3.2-1.6-0.4)/2=0.6m 剪跨比：b=a1b/h0=600/1290=0.465，取b=0.465； l= a1l/h0=600/1290=0.465，取l=0.465； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.465+1)=1.194 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.465+1)=1.194 hsbftbh0=0.8871.1941.5710351.29=10733.723kN hslftlh0=0.8871.1941.5710351.29=10733.723kN V=493.251kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=10733.723kN 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+21.29=4.18m ab=3.2mB+2h0=4.18m，al=3.2mB+2h0=4.18m 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)=1004.141106/(1.0316.7500012902)=0.007 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.007)0.5=0.007 S1=1-1/2=1-0.007/2=0.996 AS1=My/(S1h0fy1)=1004.141106/(0.9961290360)=2170mm2 最小配筋率：=0.15% 承台底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(2170,0.001550001290)=9675mm2 承台底长向实际配筋：AS1=10132mm2A1=9675mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1004.141106/(1.0316.7500012902)=0.007 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.007)0.5=0.007 S2=1-2/2=1-0.007/2=0.996 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1004.141106/(0.9961290360)=2170mm2 最小配筋率：=0.15% 承台底需要配筋：A2=