塔吊基础设计(单桩)1400

塔吊基础设计(单桩)1400塔吊基础设计(单桩)1400/NUMPAGES14第14页，共14页塔吊基础设计(单桩)1400塔吊基础设计(单桩)1400塔吊基础施工方案一、工程概况：广州市荔湾区大坦沙珠岛花园总建筑面积93759m²，建筑基底面积2536m²，住宅建筑层数：地面40层，地下室两层，建筑总高118.1米。建筑结构形式为剪力墙结构，建筑结构的类别为3类，工程合理使用年限为50年，抗震设防烈度为7度。地下工程防水Ⅱ级，主体建筑屋面工程防水Ⅱ级。该工程属一类建筑（仅用于高层民用建筑），耐火等级一级。桩基采用冲（钻）孔灌注桩，设计标高为室内±0.000相当于广州城建高程系统标高8.400米。1.工程名称：珠岛花园七期工程2.编制单位：广东电白建设集团有限公司3.编制依据：1）珠岛花园七期工程施工图纸。2）珠岛花园七期工程桩桩位超前勘探报告。3）《塔式起重机设计规范》（67B/T13752-1992）4）《地基基础设计规范》（67B50007-2002）5）《建筑结构荷载规范》（67B5009-2001）6）《混凝土结构设计规范》（67B50010-2002）二、计算参数：（1）基本参数采用1台QZT80A(6010)塔式起重机，塔身尺寸1.70m,总高度140m。基坑开挖深度-2.50m；现场地面标高-10.00m,承台面标高-9.10m。塔吊位置：2-k轴～2-j轴交18轴～19轴中间。（2）计算参数1）塔机基础受力情况荷载工况基础荷载P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ工作状态532.0074.001665.00420.00非工作状态619.0031.001866.000比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图：Fk=619.00kN，Fh=31.00kN，M=1866.00+31.0×1.40=1909.40kN.mFk‘=619.00×1.35=835.65kN，Fh，=31.00×1.35=41.85kN，Mk=(1866.00+31.0×1.40)×1.35=2577.69kN.m2）桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度L(m)极限侧阻力标准值qsik(kPa)岩石饱和单轴抗压强度标准值frk(kPa)qsik*ιi(kN/m)抗拔系数λiλiqsik*ιi(kN/m)1杂填土3.0040.0080.000.4032.002中粗砂1455.00495.000.70346.503中风化钙质砂岩3.2100.009.43MPa180.001.00100.004微风化钙质泥岩10.5160.0034.1MPa250.001.00250.00桩长13.00∑qsik*ιi835.00∑λiqsik*ιi638.503）基础设计主要参数基础桩采用1根φ1400冲孔灌注桩，桩顶标高-10.5m，桩端入微风化钙质泥岩1.00m；桩混凝土等级C30水下混凝土，fC=11.90N/mm2,EC=2.80×104N/mm2；ft=1.27N/mm2，桩长20.0m；钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2,Es=2.00×105N/mm2；承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.50m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-2.00m；承台混凝土等级C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,γ砼=25kN/m3。Gk=a×b×h×γ砼=4.50×4.50×1.50×25=759.38kN三、桩顶作用效应计算：（1）轴心竖向力作用下Nk=(Fk＋Gk)/n=(619.00+759.38)/1=1378.38kN（2）水平力作用下Hik=Fh/n=31.00/1=31.00kN四、桩基竖向承载力验算：（1）单桩竖向极限承载力标准值计算hr=1.00m,d=1.40m=1400mm,hr/d=1.00/1.40=0.71,查表得，ζr=1.04Ap=πD2/4=3.14×(1.40+2×0.40)2/4=3.80m2Qsk=u∑qsiki=πd∑qsiai=3.14×1.40×835.00=3670.66kNQrk=ζrfrkAp=1.04×3000×4.52=14102.40kNQuk=Qsk+Qsk=3670.66+14102.40=17773.06kNRa=1/KQuk=1/2×17773.06=8886.53kN五、桩基竖向承载力计算：轴心竖向力作用下Nk=1378.38kN＜Ra=8886.53kN,竖向承载力满足要求。六、桩基水平承载力验算：（1）单桩水平承载力特征值计算αE=Es/Ec=2.00×105/2.80×104=7.14,γm=2,ζN=0.50ρg=0.2+(2000-1400)/(2000-300)×(0.65-0.2)=0.36%Wo=πd/32[d2＋2(ES/EC－1)ρgd02]=3.14×1.40/32×(1.402+2×(7.14-1)×0.36%×(1.40-2×0.10)2)=1.08m3Io=Wod/2=1.08×1.60/2=0.86m4EI=0.85ECIo=0.85×2.80×107×0.86=20468000kN.m2查表得:m=35.00×103kN/m4，bo=0.9(d+1)=2.34mα=(mbo/ECI)0.2=(35.00×1000×2.34/7854000)0.2=0.40αL=0.40×13.00=5.22＞4，按αL=4查表得:Vm=0.768Nk=(Fk’＋1.2Gk)/n=(835.65+1.2×759.38)/1=1746.91kNAn=πd2/4[1＋(Es/Ec-1)Pg]=2.01×(1+6.14×0.31%)=2.05m2RHa=(0.75×αγmftW0/Vm)(1.25+22ρg)(1+ζNN1k/γmftAn)=(0.75×0.40×2×1.27×1000×0.41／0.768)×(1.25+22×0.31/100)×[1+0.50×1746.91/(2×1.27×1000×2.05)]=594.93kN(2)桩基水平承载力Hik=31.00kN＜Rha=594.93kN,水平承载力满足要求。七、抗拔桩基承载力验算：（1）抗拔极限承载力标准值计算Tgk=1/nu1ΣλiqsikLi=1.40×4×638.50=3575.60kNTuk=ΣλiqsikuiLi=638.50×3.14×1.40=2806.85kN(2)抗拔承载力计算Ggp=4.50×4.50×12.90×(18.80-10)/1=2298.78kNGp=3.14×1.2×1.2×13.00×(25-10)=881.40kNTgk/2+Ggp=4086.40/2+2298.78=4341.98kNTuk/2+Gp=3207.82/2+881.40=2485.31kN八、抗倾覆验算：bi=4.50/2=2.25m倾覆力矩M倾=M＋Fh×h=1866.00+31.00×1.40=1909.40kN.m抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）×bi＋(Tuk/2+Gp)×bi=(619.00+759.38)×2.25+(3207.82/2+881.40)×2.25=8693.30kN.mM抗/M倾=8693.30/1909.40=4.55抗倾覆验算4.55＞1.6,满足要求。九、桩身承载力验算：(1)正截面受压承载力计算Nk=(Fk’＋1.2Gk)/n=(835.65+1.2×759.38)/1=1746.91kNΨc=0.90ΨcfcAp=0.90×11.90×1000×2.01=21527.10kN正截面受压承载力=21527.10kN＞NK=1746.91kN,满足要求。（2）配筋计算采用HRB335钢筋,fy=300.00N/mm2,按照配筋率ρ=ρg=0.31%计算：As1=ρA=0.31%×3.14×1.402/4×106=4770mm2桩身钢筋抗拔计算：As2=2M倾/dfy=2×1909.40×106/(1400×300)=7956mm2比较As1和As2,按As2配筋，取3722，As=26×314=8164mm2>AS2=7956mm2(满足要求)十、承台受冲切承载力验算：只考虑塔身边冲切承载力计算：Fι=F－1.2ΣQik=Fk’=835.65kN，ho=1.50-0.10=1.40m=1400mmβhp=1.0+(2000-1500/(2000-800)×(0.9-1.0)=0.96а0=(4.50-1.70)/2=1.40m,λ=а0/ho=1.40/1.40=1.00β0=0.84/(1.00+0.2)=0.70um=4×(1.70+1.40)=12.40mβhpβ0umftho=0.96×0.70×12.40×1.57×1000×1.40=18315.49kN承台受冲切承载力=18315.49kN＞Fk=835.65kN,满足要求。十一、承台受剪切承载力计算：V=Nk’=Fk’/n=835.65/1=835.65kNβhs=(800/ho)1/4=(800/1400)0.25=0.87,λ=а0/ho=1.40/1.40=1.00α=1.75/(λ+1)=1.75/(1.00+1)=0.88,b0=4.50m=4500mmβhsαftb0ho=0.87×0.88×1.57×1000×4.50×1.40=7572.55kN承台受剪切承载力=7572.55kN＞V=835.65kN,满足要求。十二、承台配筋计算：（1）承台弯矩计算Ni=Fk=835.65kN，xi=0.80mM=Nixi=835.65×0.80=668.52kN.m（2）承台配筋计算基础采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2As1=M/0.9fyho=668.52×106/(0.9×300×1400)=1769mm2采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2,最小配筋率ρ=0.15%计算配筋:As2=ρbho=0.0015×4500×1400=9450mm2比较As1和As2，按As2配筋,取2522@185mm(钢筋间距满足要求)As=25×380=9500mm2承台配筋面积