泰和商务中心地下室塔吊计算书(1#)

1、泰 和 商 务 中 心 工 程 1# 塔吊计算书 (位于1-91-12/1-E1-G)一、计算依据：1、 建筑地基基础设计规范GB 5007-20022、 泰和商务中心工程地质勘察报告3、 QTZ63型自升塔式起重机使用说明书（浙江虎霸建设机械有限公司）4、 钻孔灌注桩2001浙G 235、 混凝土结构设计规范 GB 500102002 6、 宁波市建筑桩基设计与施工细则 2001甬DBJ 0212二、工况简介：为提高垂直运输效率，加快工程进度，在本工程办公楼北侧(位于1-91-12/1-E1-G范围)地下室之内安装一台自升式塔式起重机，该塔吊基础位于3'-3'地质剖面14#地

2、质孔附近。因建筑物檐口最高为39.4m,塔吊提升高度显然超出该塔机最大自由高度（40m ），本塔机必须采用附墙件(一道), 采用附墙件后, 塔机相当一部分内力由附墙件承担,因而独立式基础仍为最不利状况,本计算书按独立式桩基承台进行验算，桩型为 钻孔灌注桩。按塔吊厂方提供的技术资料，桩机承台顶面受塔机传下的荷载为：1、工作状态下（b式固定）：基础顶面最大垂直荷载 FK = 513 KN 基础顶面最大水平荷载 Rh = 22.5 KN 基础顶面最大侧向弯矩 M = 1211 KN.m （基础所受的扭矩 Mn = 67 KN.m）2、非工作状态下（b式固定）：基础顶面最大垂直荷载 FK = 434

3、KN 基础顶面最大水平荷载 Rh = 66.2 KN 基础顶面最大侧向弯矩 M = 1628 KN.m 3、为简单计，综合考虑工作状态和非工作状态，决定采用：基础顶面最大垂直荷载 FK = 513 KN 基础顶面最大水平荷载 Rh = 66.2 KN 基础顶面最大侧向弯矩 M = 1628 KN.m 三、基础与桩型： 基础尺寸：4400×4400×1200 ，砼强度等级C 35。配筋状况：、上、下各配10 200（双向网片筋用作构造配筋）；、 承台周边配构造梁LL1（环型通长，主筋：上、下各316）； 、十字型基础梁JL（主梁，主筋：上6×18；下6×2

4、2）。 表示为级钢 基底标高: -1.58 m（相对高程），1.97 m(黄海高程) 桩顶标高：-0.58 m（相对高程），2.97 m(黄海高程),桩顶伸入基底1000 mm。 注：有效桩顶标高为地下室底板底，即相对高程-5.25 m, 黄海高程-1.70 m。桩 型：ZKZ-D 800-18-C20桩 距：2800 mm枚 数: 4枚（正方形布置）桩 长: 有效桩长18 m(超灌2.5m,砼灌长20.5m) 四、设计（复核）计算:1）、工程地质条件：按14#地质孔计算，以层（粉质粘土）作持力层，地质资料见下表：层序号 土层名称 层厚h（m） 侧阻力qsia (kpa) 端阻力qpa(kpa

5、) -1 淤泥质粘土 4.29 5 -2 淤泥质粘土 9.40 6 粉质粘土 4.31 22 400注：、侧阻力qsia及端阻力qpa取自钻孔灌注桩相关数据。 、 -1层淤泥质粘土层厚自有效桩顶标高黄海高程-1.70 m起算。(3)、桩尖进入持力层4.31 m，有效桩长18 m。2）、单桩承载力特征值：单桩承载力特征值 Ra = qpa×APUPqsia×Li = 400×/4×0.802×0.80×(5×4.296×9.4022×4.31)= 201434 = 635 KN 1.2Ra = 1.2

6、15;635 = 762 KN 3）确定桩数(仅按轴心受压考虑): 基础自重Gk = 4.40×4.40×1.20×25.1= 583 KN 桩 数 n = (Fk+Gk)/ Ra = (513+583)/635 = 1.73 (枚) 考虑到施工实际，取n=4（枚）。 4）单桩承载力按轴心受压验算: Qk = (Fk+Gk)/n=（513583）/4 = 274 KN < 635 KN = Ra (满足) 5）单桩承载力按偏心受压验算:按45°最不利工况X1OY1计算(见右图) Qmax( Qmin) = Qk ±（M+Rh h）y1/y

7、12i = 274±(162866.2×1.20) ×1.40× 20.5/2×（1.40 ×20.5）2 = 274 KN±431 KN Qmax = 274431= 705 KN 762 KN = 1.2 Ra(满足) Qmin = 274431= -157 KN 0 （桩受拉应力，应验算桩身抗拔力,详见 本计算书第四、10）小节）6）塔身下承台抗冲切验算: 塔基混凝土强度等级C35，考验塔吊提前安装按C30验算混凝土抗拉强度设计值ft=1.43MPaFL2 ox（bc+aoy）+ oy（hc+aox） hpftho取F

8、L=4 Q'max，其中Q'max为减去承台自重后最大单桩承载力设计值，因而是一种偏于安全的验算办法。bc=he，aox=aoy， ox=oy，上式可简化为：Q'max ox（bc+aoy）hpftho式左：Q'max =（Qmax -Gk/n）×1.2 =（705-583/4）×1.2= 671 KN式右：冲跨比 ox= aox/ho=（1.4-0.8-0.4）/（1.20-0.065）= 0.2/1.135= 0.176Ox= 0.84/（ox0.2）=0.84/（0.1760.2）= 2.234hp= 0.967（h=800 mm时，h

9、p=1.0；h= 2000 mm时hp=0.9，其间按h= 1200 线性插值法计算）因而 2.234×（1.60.2）×0.967×1.43×1.135= 6.311 MN= 6311 KN 式左= 671 KN 6311 KN= 式右 （满足） 7）承台抗角桩冲切验算: FL1x（C2a1y/2）+1y（C1a1x/2）hpftho左式：FL= Q'max = 671 KN右式：考虑到C1= C2，a1y= a1x，1x=1y改写为：21x（C2a1y/2）hpftho冲跨比 1x= a1x/ho= 0.2/1.135= 0.176 1x=

10、0.56/（1x0.2）= 0.56/（0.1760.2）= 1.489因而2×1.489×（1.200.2/2）×0.967×1.43×1.135= 6.076 MN= 6076 KN 式左= 671 KN 6076 KN= 式右 （满足） 8）桩边与塔吊底座边形成的斜载面抗剪验算: Vhpftboho 此时应按90°xoy工况计算(见右图) 最大单桩承载力Q"max： Q"max= Qk（MRH h）y/yi2 = 274（162866.2×1.20）×1.4/（4×1.42） =

11、 274304.9= 578.9 KN 式左：V= 2（Q"max - Gk/n）×1.2 = 2×（578.9-583/4）×1.2= 1040 KN式右： hp=（800/ho）0.25=（800/1135）0.25= 0.916 =1.75/（x1.0）=1.75/（0.1761.0）= 1.488（x= ax/ho= 0.2/1.135= 0.176）因而0.916×1.488×1.43×4.40×1.135= 9.737 MN= 9734 KN式左= 1040 KN 9734 KN= 式右（满足） 9）承

12、台配筋计算: 考验塔吊提前安装按C30砼配以十字梁验算(见右图):图中梁长L= 2800×20.5 = 3960支座反力R= Qmax= 705 KN (详见四、5)条) 梁内最大弯矩Mmax= MB（或MC）= R×L1 = 705×0.849= 599 KN.m梁内最大剪力Qmax= R = 705 KN、抗弯验算： A0 = Mmax/bh02fc = 599×106/(800×11112×14.3)= 0.0424 A0max= 0.399 (适筋) (注: h0= 1200-50-2×10-8-22/2= 1111

13、) 查表得 = 0.048,因而梁内需配筋面积AS: AS= b h0 fc/fy = 0.048×800×1111×14.3/300= 2034 现梁下部主筋实配6×22, AS(实配)= 6×(/4×222)=2281 AS(实配) = 22812 20342 = AS （抗弯强度满足）、抗剪验算： 查表箍8200，Q= 774 KN , Qmax = 705 KN 774 KN =Q （抗剪强度满足）10) 桩身抗压及抗拉拔验算： 、桩身抗压验算： 桩身受最大压力N = Qmax = 705 KN 仅桩身所配12×16

14、钢筋就可以承受压力：N桩 = AS×fy= (12×/4×162)×(300/1000)= 723.8 KN,因而：N = 705 KN 723.8 KN = N桩 （满足）、桩身抗拉拔验算： L拉= Qmin =-157 = 157 KN L拉= ×（UPqsia×Li）G（桩身自重）= 0.4×4340.9×18×(/4×0.802)×25= 377 KN 注:为安全计 取平均值0.4,桩身自重对计算有利故乘以0.9系数。 L拉= 157 KN 377 KN=L拉 （满足）11）承

15、台下角钢托焊缝验算： 100×12锚入承台1000，假设其与承台砼侧向摩阻力不计，上部荷载全部通过格构柱上的角钢托下传 ， 则每个格构柱上的角钢托有16条L= 100,厚= 8 的焊缝与格构柱连接，按最不利工况考虑:角钢托焊缝受力： N= 1.2×Qmax = 1.2×705= 846 KN 角钢托(100×12)焊缝总承载能力：N= ×fvw×hm×Lm = 0.8×160×0.707×8×（100-20）×16×10-3= 927 KN 因而: N = 846

16、KN 927 KN =N （满足）12) 塔身承台抗扭(由构造保证):具体措施:1、 格构柱底脚在地下室底板以下（相对标高-5.25m)处,待地下室土方开挖后浇捣250厚,4000×4000见方,C25配筋砼垫层,内配12200双向钢筋网，配筋砼垫层浇捣时掺加水泥用量1的三乙醇胺早强剂。2、 在格构柱中部（地下室层高内）设剪刀撑和围套，必要时加斜撑。注：以上二条详见相关图示。 五、说明和结论:1、说明： 、材料：砼强度等级 承台C35 桩C20 格构柱角钢 Q 235 焊条E 43 （焊缝厚度未注明者为6）。 、以层粉质粘土作为桩尖持力层，桩尖进入持力层4.31m，单桩承特征值635 KN。 、钻孔灌注桩自有效桩顶标高起超灌应2500，宜超灌至格构柱桩顶标高