室内电影文化公园项目工程塔机基础方案

1、室内电影文化公园项目工程塔机基础方案XX室内电影文化公园项目工程塔机基础方案一、工程概括1.1工程名称：X谁内电影文化公园项目1.2工程地点：XXU沙湖边汉街西端，烟霞路以北、沙湖以南1.3项目规模：总建筑面积约10.1万平方米。根据现场施工需求，为满足施工需求，决定选用5台MC20帽机以及3台MC320K16机作为现场垂直起吊运输工具。二、编制依据1、MC320K1理白升式塔式起重机使用说明书；2、MC200型白升式塔式起重机使用说明书；3、混凝土结构设计规范(GB500202002);4、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008);5、建筑地基基础设计规范(GB50007-20026、钢结构

2、设计规范(GB50017-2003三、塔机基础桩基大样图塔吊基谨注i区根据施工要求，塔机基础桩基采用直径为800的灌注桩，桩间距为2.0m,桩入土质8-2层。四、塔机12池£缝钢管与塔机桩基连接图（如下图）现场施工采用格构柱总长为15m插入桩基内部不得低于3m具体施工加工基础图纸。五、塔机基础计算书根据现场施工情况，塔机基础采用格构柱-桩基基础形式，塔吊桩设计为钻孔灌注桩+钢格构的形式，钻孔灌注桩有效桩长是进入土壤中风化，达到建筑物所在持力层，其中格构柱长度15门埋入至混凝土桩内3m格构柱悬空净长为12m根据该项目实际情况，在进行塔机基础验算时需分三次开挖，每次开挖4m进行水平腹杆与

3、斜腹杆的拼焊。(1)未开挖前，格构柱与灌注桩组成的整体桩基基础进行受力验算a.MC320K1循吊的基本技术参数a.1塔吊的基本参数塔身宽度B:2.0m,白重F1:999.4kN,最大起重荷载F2:160kN,桩钢筋级别：II级钢，桩直径：1.0m,桩间距a：2.0m,标准节长度：3m基础所受的水平力：173kN,倾覆力矩：4888.82kN.m地面粗糙度类别为：谯密集建筑群塔机高度：4070mfc右a.2塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊白重(包括压重)F1=999.4kN,塔吊最大起重荷载F2=160kN,根据建筑桩基设计规范中竖向力设计值公式：F=1.4(F1+F2)其中有：Fi为塔吊

4、白身竖向力F1=999.4kN,F2为塔吊最大起重荷载F2=160.0kN,因此根据上述公式中有，作用于塔机桩基钢平台顶面的竖向力设计值F=1.4X(F1+F2)=1623.16kN,塔吊倾覆力矩设计值为M=1.4M=1.4X4888.92=6844.48kN-ma.3承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。其中n单桩个数，n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1623.16kN;G-一钢平台及格构柱的白重G=1.2X134.47kN=161.36kNMx,M承台

5、底面的弯矩设计值，取6844.48kN-mxi,yi单桩相对承台中心轴的X仿向距离a/21/2=1.42mNi单桩桩顶竖向力设计值；根据上述公式计算得到单桩桩顶竖向力设计值，单桩承受的最大压力：NnaQ(1623.16+161.36)/4+6844.48X1.42/2(2X1.422)=1651.19kN。单桩承受的最小压力：Nnin=(1623.16+161.36)/4-6844.48X1.42/2(2X1.422)=-241.17kN经计算，塔机最小压力为负值，因此进行桩基计算时应验算塔机的抗拔能力，桩的抗拔能力设计值应大于该塔机计算值。a.4桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(

6、JGJ94-2008)的第4.1.1条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=1651.19kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中，丫o建筑桩基重要性系数，取1.00;fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2;A桩的截面面积，A=7.85x105mr2i则，1.00x1651.19kN=1.65x106NK14.30x7.85x105=1.12x107N;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！取配筋率为0.65%，根据现有材料，选用1225.a.5桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.3

7、.10后注浆灌注桩计算；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=1651.19kN;单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：Qk=Qk+Qsk+Qpk=(1ZqskLi+siqsikLgi+3pqpkA式中Qsk后注浆非竖向增强段的总极限侧限力标准值；Qsk后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值；Qpk后注浆总极限端阻力标准值；u桩身周长；u=3.14mlj后注浆非竖向增强段第j层土厚度；lgi后注浆竖向增强段内第i层土厚度；qsik、qsjk、qpk分别为后注浆竖向增强段第i层初始极限侧阻力标准值、非竖向增强段第j土层初始极限侧阻力标准值、初始极限端阻力标准值；分别为后注

8、浆侧阻力、端阻力增强系数;根据现场实际在进行打桩，有效桩长达到8-2层，根据现场地质勘查报告有,单桩竖向承载力特征值估算表表6一4一1.，桩型.(mW特力爵单桩竖向承我方瞬值Ra(XN)'11薛压预制管桩中如829.0BIN号孔1372钻孔灌注桩/中800+1纣g(S-l)P口号孔1723/钻孔灌注桩"33g奖口E5号孔2972口长提旋钻孔JS灌桩星29睥BIN15号孔1叩"长螺旋钻孔压灌桩"申5QM32W口号孔1669。注，R站孔灌注桩的估算值未考虑后压装遍工工艺；2.表申估算时未扣除基埋源，即入土深度为有效桩长。4直径800钻孔灌注桩有效长度持力层位于

9、8-2时，单桩承载力可以达到2972kNo经计算桩基承载力满足要求。a.6桩基础抗拔验算根据竖向力计算，必须满足241.17kN的抗拔能力，根据地勘报告可知，桩长与桩径比20,根据地勘报告抗拔系数取值0.7,;抗拔系数打一览表表3景土恳席称心粉原粘土及粘土、泌泥4粉砂q抗拔粉¥0.704)3D*1050-070*3&桩长L与槌役之叱小于测时暇瘠值，反之耿大值，经计算满足整体抗拔要求。(2)在进行土方开挖时，应分三次开挖，每次开挖深度为4m,在此种情况下，应考虑7m格构的相当于塔机基础节性质，因此在进行验算时，考虑7许&构全部焊接完成后需单独对基础桩基进行相关受力验算，

10、及验算塔机桩的极限承载力、桩的抗拔能力以及钢构的强度验算，关于桩的承载与抗拔验算前面已经进行了验算，现只需对钢结构柱部分强度进行验算，包括十字梁支座受力验算、格构柱的整体稳定性、以及水平腹杆及斜辅杆受力验算及拼焊要求。附件：塔机格构柱钢结构相关验算在进行钢结构验算时，需要考虑支腿十字连接梁的承载验算（钢平台的抗弯能力验算）、钢格构的抗剪切验算，格构柱抗弯计算等等，结合实际施工情况，十字梁材料选用400*400*13*21的闿钢，材质为Q345日在进行相关受力验算时，十字梁的构架载荷受力可以简化为简支梁中间集中受载的形式；相关验算如下：1支腿十字连接梁的承载验算MC320K16号塔机支腿承载力数

11、据如下：支腿受力参数如下表:Til-EM-岳I彳;-一一4d-f=8B88fi88sa8BB1I莹指Hxn根据塔机参数有支脚最大反力为148t,安全系数KM值1.4,在进行塔机基础设计时应考虑塔机整体受力以及焊接局部受力进行验算；十字梁的弯矩计算根据钢结构受力原理分析，结合钢结构设计规范中有，十字梁的最大弯矩应满足如下：Max=Pd*L/4其中：Pd为十字承载力结构的最大反作用力设计值148L为十字承载杆件的有效长度，十字承载杆件长度为4rn2. 经计算MaX=1480*4/4kN.m=1480kN.m十字梁的强度及刚度验算(1)最大弯矩产生的最大弯曲正应力根据钢结构设计规范有如下：(TmaX

12、=Mma>/(Iy*WX)<f其中根据钢结构截面特性可以查出：Iy为22406.55cm4;W为3268.07cm3(Tmax为最大弯矩产生的最大弯曲应力MU-一十字梁上的最大弯矩(计算为2070kN.m)f抗弯设计值，根据钢结构设计规范取值305N/mm通过上式计算。max=ML/(Iy*W/)=154.06N/mm2<305N/mrm因此结构抗弯是满足设计要求。(2)、支脚处剪应力，根据钢结构设计规范有如下公式：ra="=R*Sx/(Ix*tw)<fv其中：ta、tb为支脚处的最大剪应力；R为支脚所受最大剪切力；抗剪设计值fv:125N/mm2根据刚截面特

13、性：Sx取711.2cm3;Ix取23850cm；腹板厚度tw=13mm经计算ra=tB=88.31N/mn<125N/mm2因此满足设计要求。MC20骼构受力验算4.1钢柱设计及计算、4.1.1钢柱截面设计拟设计一四肢主玄杆-斜支撑式格构柱，为b类截面。柱肢截面形式选用无缝钢管，材质为Q235B水平扶杆与斜扶杆采用等边角钢，均为Q235喜冈材，焊条采用E4建，柱计算长度为12m柱承受轴心压力设计值为1651.19KN。格构柱净截面面积初步估计：根据<钢结构设计规范>附表查表得？=0.807丽AA1651.19x103/0.807mm2x215mii=9516.67m其中：A

14、计算最小截面积要求4钢截面积修正系数，查钢结构设计规范选用直径为377的无缝钢管，其截面尺寸查表如下：r:3770,t:12,Ix：22939.76cm4;A0：137.602cm2;wt：2433.93cm3;格构柱净截面积A=13760.2mm2经计算，选用直径为377的无缝钢管可以满足要求。4.1.2对选定单肢截面后格构柱的验算对于选定单肢截面后格构柱的验算，主要对其强度进行验算，查找钢结构设计规范（GB50017-2003中有：。=N/§AV。其中：（T钢格构柱计算强度值（N/mrli）N单格构柱所受最大竖向力（kND计算取值为1651.19kN4钢截面积修正系数，查钢结构设

15、计规范（取值为0.807）A钢结构柱净截面积（m命一一钢结构强度设计值（215N/m命上式计算。=1425.08*103/0.807*13760.2N/mm2=148.69N/mm<2215N/mm因此所选用材料满足设计要求。4.1.3格构柱抗扭验算该格构柱采用的是直径为377,壁厚为12mrm）无缝钢管，应对其进行抗扭验算，查MC320K16机使用说明书中有：塔机扭矩Tn=278.26kN.m,根据钢结构设计规范有：。=Tn/2wt<。其中：（T钢格构柱计算强度值（N/mrri）Tn塔机的扭矩（取值278.26kN.m）一一钢结构强度设计值（215N/mm）w无缝钢管抗扭模量（2

16、433.93cm3）63222上式计算。=278.26*10/2*2433.93*10N/mm=57.16N/mm<215N/mm4.2.3格构柱整体强度验算格构柱与腹杆连接采用焊接的方式进行连接，在进行设计时应对焊接的焊缝尺寸进行验算，必选满足焊缝设计强度。根据钢结构特性，对于焊接材料来说，焊缝处主要受剪切力，应计算焊缝处的最大剪切力，具体验算如下：a.格构柱整体剪力计算如下厂="485li5根据上式计算有：V=13760.2*215N/85=34805.2N单侧所受剪力V=V/4=8701.31N焊缝处的剪应力与焊缝处的内力有关，能否满足要求，与焊接处的工艺以及焊缝的厚度尺

17、寸有关，此处焊缝的总长度为300mm焊缝的厚度不低于12mm钢结构设计规范中相关焊接验算要求有：剪力产生的剪应力应满足如下：rf=T/0.7hflw其中：Tf焊缝剪应力计算值T焊缝处所受的剪力hf焊缝的厚度(12mmlw焊缝的长度经计算有Tf=8701.31*2/0.7*300*12N/mm2=6.91N/mn2弯矩产生的剪应力应满足如下：_2(Tf=6M/0.7Hflw经计算有：。f=6*8.71*700*103/0.7*12*3002N/mmF48.39N/mm焊接处产生的合应力。=48.91N/mmv160N/m因此满足设计要求。4.3格构柱水平扶杆与斜扶杆受力验算根据施工要求，水平扶杆

18、与斜扶杆均采用等边角钢进行拼焊，在拼焊过程中要求杆件角度与结构柱受力处于同一水平线上，在焊接过程中，12m构柱焊接扶杆时，分五节段进行；采用L110的等边角钢。扶杆焊接时，应遵循力的传递原则，在进行验算时，取与柱帽连接处的连接点进行验算，作为验算依据：根据受力的作用因素有：该点所受的力为水平力与单脚竖向力的合力F=(156.55+1623.16/4)KN=444.93KN焊接强度验算，仅取两长边焊缝的强度进行计算。根据公式：其中：S焊接强度N-一等于塔吊拔力444.93kNlw焊缝长度等于(110+100X2)x2=660mmfw焊缝的抗拉抗压强度设计值，Q23物105N/mrn经计算得：S=444.93*103/660*12N/mm2=56.18N/mmv105N/mrm因此水平扶杆的焊接强度符合要求。4.4水平腹杆与斜腹杆的焊接要求腹杆的焊接要求应该遵循钢结构焊接规范相关标准。六、塔机基础的施工6.1整体施工工艺流程放出塔吊桩定