四桩承台塔吊基础方案

1、目录第一节、工程概况2第二节、编制依据3第三节、塔吊基础设计计算书3一、塔吊的计算说明3二、塔吊的基本参数信息4三、塔吊单桩基础计算书5四、矩形承台斜截面抗剪切计算8五、桩承载力验算9第四节、 塔吊桩竖向极限承载力验算9第五节、塔吊抗倾覆验算12第六节、塔吊防雷施工要求14第七节、塔吊施工质量要求14第八节、附录：15四桩承台塔吊基础方案第一节、工程概况惠州市世福家园位于惠州市大亚湾经济技术开发区，南边为石化西路，西面为龙山一路。建筑占地面积长为190米，宽为130米左右，分为一期与二期工程，共十四栋塔楼，一层地下室，地下室面积为25315.61 ，本期为一期包括一层地下室和七栋塔楼，编号为1

2、，2，3，5，6，7，8 栋塔楼。本工程是结构类型为框支剪结构, 地下1层，地上为33层，建筑总高度98.2m，建筑面积共21.9万 ，本期为14万。基础挖孔桩，孔径为1.2，1.4，1.5基础地板厚度400mm，地下室侧壁厚度350 mm，承台最大厚度不超过4 m。结构形式为框支剪结构。地下室底板和顶板从西北向东南方向走低，西北角标高为5.25m，东南角标高为8.05m。塔楼的0.00标高18栋为33.5米，910为32.45米，1113为32. 5，1516为33.2米。标准层层高为2.9 m。砌体材料为200 mm的加气混凝土轻质砌块 。本工程于2009年12月开工。建设单位: 惠州市世

3、福房地产有限公司，设计单位: 深圳市建筑设计研究总院有限公司，监理单位: 惠州广厦工程项目管理有限公司，施工单位:贵州建工集团第六建筑工程公司。第二节、编制依据1、建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002）2、广东省建筑地基基础设计规范 （DBJ 15-31-2003）3、混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002）04、建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）5、简明钢筋混凝土结构计算手册；6、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）7、世福家园地勘报告8、建筑、结构设计图纸；9、塔式起重机使用说明书；10、塔式起重机设计规范GB/T 13752-92第三节、塔吊基础设计计算

4、书一、塔吊的计算说明1、根据本工程的建筑情况，拟搭设QTZ80（5610）塔吊四部，塔吊安装高度为120m，塔吊最大起重12t，此型号的塔吊自由安装高度达40米，所以本工程考虑使用附墙。2、建筑物的总高度为98.2米，0.00为33.5米，塔吊基础面标高与地下室底板标高平齐，塔吊安装高度为120米。塔吊平面布置见平面布置图，共有1#、2#、3#个塔吊。3、因本工程的地基条件很差，不考虑承台效应。4、1#塔吊桩基础承载力计算依据为世福家园岩土工程勘察报告中的技25、26#勘察点，2#塔吊桩基础承载力计算依据为65、66#勘察点，3#塔吊桩基础承载力计算依据为117、119#勘察点。本方案主要是计

5、算1#塔吊、2#塔吊、3#塔吊基础承载力，验算各种技术参数，使之满足工程施工的需要。5、基础受力要求（独立塔）（设计值） 载荷 工况基础承载PHPVMMZ工作状况18.3511.21335269非工作状况73.9464.115520PH 基础所受水平力kNPV 垂直力kNM 倾覆力矩kNmMZ 扭矩kNm6、塔吊倾覆验算按工作状态和非工作状态验算二、塔吊的基本参数信息塔吊型号: TC5610 塔吊起升高度H=120.0m，塔吊倾覆力矩设计值M=1552kNm， 塔身宽度B=1.60m， 基础以上土的厚度D=0m， 基础承台宽度Bc=5.00m，基础承台厚度Hc=1.50m， 承台钢筋级别: H

6、PB335，承台箍筋间距S=180.000mm， 承台砼的保护层厚度=50mm，基础承台混凝土强度等级：C35。 桩直径或者方桩边长=1000mm桩间距a=3.5m， 塔吊全高总重量1200 kN三、塔吊单桩基础计算书（一）、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算作用于桩基承台顶面的竖向力F=511.2kN， 120米高度时塔吊重量为1050 kN。塔吊的倾覆力矩M=1552N。 （二）、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩基技术规范JGJ94-94的第条。 其中 n单桩个数，n=4； F作用

7、于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1200kN； G桩基承台的自重 G=1.2（25BcBcHc+20BcBcD)=1.2(255.005.001.50+205.005.000)=1125kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1552kN.m； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离； Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN)；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值为： 最大压力：Ni =(1200+1125)/4+1552(3.001.414/2)/2(3.001.414/2)2=581.25+365.87=947.12 kN。最小压力：Ni =(1200+1125)/4-15523.001.414

8、/2)/2(3.501.414/2)2= 581.25-365.87=215.38 kN。 四桩均受压力，进行下一步的验算。 2. 矩形承台弯矩的计算依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94的第条其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到计算截面的距离，取a/2-B/2=3.0/2-1.6/2=0.7m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=947.12-1125/4=665.87kN/m2；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2665.870.7=932.22kN.m。（三）、矩形承台截面主筋

9、的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.7N/mm2； ho承台的计算高度Hc-100.00=1400.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=932.22106/(1.0016.75000.001400.002)=0.005696； =1-(1-20.005696)0.5=0.00571； s =1-0.00571/2=0.9971； A

10、sx =Asy =932.22106/(0.99711400.00300.00)=2226.1mm2。根据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第9.5条受弯构件最小配筋率为0.2 和 45ft/fy =451.67/300=0.2505中的较大值，取0.2505最小受力钢筋面积为：0.250514005000/100=17535mm2单层钢筋为17535/2=8767.52226.1 mm2按8767.5mm2配筋，选用：HRB335钢筋，规格：25，间距180单向钢筋面积：28条3.1412.52mm2/条=13737.5 mm2 满足要求。双层双向，见基础配筋图。四、矩形承台斜截

11、面抗剪切计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=932.22，我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1400mm； 计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho，此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=a/2-B/2=700.00mm，当 3

12、时,取=3， 满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.42；剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.17； fcC35混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的间距，S=180mm。则，1.00932.22KN=0.93222106N0.1716.750001400=1.987107N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！五、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第条。根据第二步的计算方案可以

13、得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=932.22kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fcC30混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； A桩的截面面积，A=3.140.52106=0.785106mm2。则，1.000.93222106N14.300.785106=1.123107N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！第四节、 塔吊桩竖向极限承载力验算本工程采用人工挖孔桩，直径D=2500mm，混泥土强度C30，纵筋主筋采用工程桩配筋18，箍筋8200，桩顶2000范围内8100，加劲钢筋162000。参照

14、工程桩D=1400mm，特征荷载13300KN,极限荷载26600 KN,塔吊桩应大于此荷载，也远远大于塔吊和承台的荷载。塔吊及承台重量为：1200+551.525=1200+937.5=2137.5kN塔吊桩基设计长度12-15m,桩承载力计算依据世福家园地勘报告，推荐按建筑地基基础设计规范(DBJ15-31-2003)的第式计算确定；根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=932.22kN；单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： Ra=uqsiali+qpaAp其中 Ra单桩竖向承载力特征值； qsia第i层土桩侧的摩阻力特征值； li第i层土厚度； qpa桩端持力

15、层端阻力特征值； u桩身截面周长，u=3.141591000=3.14m； Ap桩端面积,取Ap=3.140.52=0.785m2；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称110/淤泥质土225/中砂318/粉质粘土425/粉质粘土590/砾质粘土6/1900强风化花岗岩7/4500中风化花岗岩8 /9000微风化花岗岩土侧阻力标准值不予考虑，只考虑桩端承载力。持力层放在中风化花岗岩之上：Ra=uqsiali+qpaAp= uqsiali+45000.785=3532.5 kPa=3532.5kN四桩总荷载为3532.54=1413

16、0 kN大于塔吊及承台重量。图示如下：第五节、塔吊抗倾覆验算根据塔式起重机设计规范GB/T 13752-92 第规定塔吊抗倾覆验算计算简图基础受力要求（独立塔）（设计值） 载荷 工况基础承载PHPVMMZ工作状况18.3511.21335169.3非工作状况73.9464.115520PH 基础所受水平力kNPV 垂直力kNM 倾覆力矩kNm一、塔吊抗倾覆验算1#塔吊桩基础承载力计算依据为世福家园岩土工程勘察报告中的技25、33#勘察点，2#塔吊桩基础承载力计算依据为66、67#勘察点，3#塔吊桩基础承载力计算依据为117、119#勘察点，4#塔吊桩基础承载力计算依据为212、214#勘察点；可知塔吊桩的长度不小于12米，不考虑桩身的摩擦力，仅考虑桩的桩的重量来计算桩抗拔力矩。桩抗拔力矩：M2= M3=（123.140.5225）3.0=706.5kNm工作状态下：e=（1335-706.5+18.31.5）/（511.2+937.5）=0.4533/3=1.0 表示抗倾覆能力好 符合要求非工作状态下：e=（1552-706.5+73.91.5）/（464.1+937.5）=0.6833/3=1.0 表示抗倾覆能力好 符合要求第六节、塔吊防雷施工要求利用塔吊基础桩的其中2条对角桩，作为地极引下线，