塔吊基础方案模板

年4月19日塔吊基础方案文档仅供参考塔吊基础专项施工方案一、工程概况本工程为海宁市袁花镇花溪人家安置房项目工程，建设地点：海宁市袁花镇南街路南侧、长益路西侧，建设规模：建筑34821.08平方米，其中1#楼建筑面积3561.51平方米；2#楼面积3790.35平方米；3#楼3133.25平方米；4#楼3916.7平方米；5#楼3580.49平方米；6#楼5070.72平方米；7#楼7429.46平方米；1#半地下汽车库774.1平方米；2#半地下汽车库774.1平方米；3#半地下汽车库774.1平方米；4#半地下汽车库597.92平方米；5#半地下汽车库1418.38平方米。计划工期：600日历天。工程为一般民用建筑，工程等级二级，耐火等级地上二级，地下一级，屋面防水等级为1级，抗震设防烈度6度，建筑耐久年限为50年，设计单位：浙江鸿翔建筑设计有限公司，勘察单位：浙江省化工工程地质勘察院，监理单位：浙江嘉宇工程管理有限公司，施工单位：深圳中海建筑有限公司。本工程采用QTZ63塔吊3台，具体位置详见施工总平面布置图。二、基础做法拟建采用桩基础方案，桩型选用PCφ400A95的预应力方桩，以⑥综合层作为桩端持力层，桩端宜进入持力层3D以上，每个塔吊基础设置4根18米长预应力管桩，接桩做法参照厂房及配套用房结施02桩基总说明。三、计算书矩形板式桩基础计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2、《混凝土结构设计规范》GB50010-3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-5、《预应力混凝土空心方桩》JG197-一、塔机属性塔机型号QTZ63塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40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)1.6二、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)464.1起重荷载标准值Fqk(kN)47.1竖向荷载标准值Fk(kN)511.2水平荷载标准值Fvk(kN)18.3倾覆力矩标准值Mk(kN·m)1335非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)464.1水平荷载标准值Fvk'(kN)73.9倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)15522、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)1.35Fk1＝1.35×464.1＝626.535起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk＝1.35×47.1＝63.585竖向荷载设计值F(kN)626.535+63.585＝690.12水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk＝1.35×18.3＝24.705倾覆力矩设计值M(kN·m)1.35Mk＝1.35×1335＝1802.25非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.35Fk'＝1.35×464.1＝626.535水平荷载设计值Fv'(kN)1.35Fvk'＝1.35×73.9＝99.765倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.35Mk＝1.35×1552＝2095.2三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.2承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3.6承台宽向桩心距ab(m)3.6承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重γC(kN/m3)25承台上部覆土厚度h'(m)0承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(mm)50配置暗梁否承台底标高d1(m)-4基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.2×25+0×19)=750kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×750=900kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+750)/4=303.525kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(464.1+750)/4+(1552+73.9×1.2)/5.091=625.785kNQkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(464.1+750)/4-(1552+73.9×1.2)/5.091=-18.735kN2、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=(626.535+900)/4+(2095.2+99.765×1.2)/5.091=816.685kNQmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(626.535+900)/4-(2095.2+99.765×1.2)/5.091=-53.417kN四、桩承载力验算桩参数桩类型预应力空心方桩预应力空心方桩边长lb(mm)400预应力空心方桩内径dl(mm)220桩混凝土强度等级C60桩基成桩工艺系数ψC0.75桩混凝土自重γz(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度б(mm)35桩底标高d2(m)-18桩顶标高1#及3#塔吊标高为绝对标高1.45米；2#塔吊标高为绝对标高0.95米。桩有效长度lt(m)18桩端进入持力层深度hb(m)1桩配筋桩身预应力钢筋配筋65015Φ10.7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)00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ωlim(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)0是否考虑承台效应是承台效应系数ηc0.1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4.71101500.690淤泥5.3681000.350砾砂7.322535000.4150粉土7.483519000.6160全风化岩12.567040000.63301、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=4lb=4×0.4=1.6mhb/lb=1×1000/400=2.5<5λp=0.16hb/lb=0.16×2.5=0.4空心方桩桩端净面积：Aj=lb2-πd12/4=0.42-3.14×0.382/4=0.047m2空心方桩敞口面积：Ap1=πd12/4=3.14×0.382/4=0.113m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5mfak=(0.71×90+1.79×50)/2.5=153.4/2.5=61.36kPa承台底净面积：Ac=(bl-n(Aj+Ap1))/n=(5×5-4×(0.047+0.113))/4=6.09m2复合桩基竖向承载力特征值：Ra=ψuΣqsia·li+qpa·(Aj+λpAp1)+ηcfakAc=0.8×1.6×(0.71×10+5.36×8+7.32×25+0.61×35)+1900×(0.047+0.4×0.113)+0.1×61.36×6.09=537.622kNQk=303.525kN≤Ra=537.622kNQkmax=625.785kN≤1.2Ra=1.2×537.622=645.146kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=-18.735kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk'=18.735kN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(γz-10)Aj=14×(25-10)×0.047=9.784kNRa'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×1.6×(0.6×0.71×10+0.3×5.36×8+0.4×7.32×25+0.6×0.61×35)+9.784=141.795kNQk'=18.735kN≤Ra'=141.795kN满足要求！3、桩身承载力计算纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nπd2/4=15×3.142×10.72/4=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=816.685kN桩身结构竖向承载力设计值：R=7089.221kNQ=816.685kN≤7089.221kN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=53.417kNfpyAps=(650×1348.804)×10-3=876.722kNQ'=53.417kN≤fpyAps=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=lb2-πd12/4=4002-3.14×3802/4=46589mm2Aps/Ate=1348.804/46589=0.029≥0.01取ρte=0.029(2)、纵向钢筋等效应力σsk=(Qk'-Np0)/Aps=(18.735×103-100×103)/1348.804=-60.25N/mm2(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×2.85/(0.029×60.25)=2.162取ψ=1(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径dep=Σnidi2/Σniνidi=(15×10.72)/(15×0.8×10.7)=5.229mm(5)、最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.2×1×60.25×(1.9×35+0.08×5.229/0.029)/00=0.054mm≤ωlim=0.2mm满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400Φ20@130承台底部短向配筋HRB400Φ20@160承台顶部长向配筋HRB400Φ20@160承台顶部短向配筋HRB400Φ20@1601、荷载计算承台有效高度：h0=1200-50-20/2=1140mmM=(Qmax+Qmin)L/2=(816.685+(-53.417))×5.091/2=1942.962kN·mX方向：Mx=Mab/L=1942.962×3.6/5.091=1373.882kN·mY方向：My=Mal/L=1942.962×3.6/5.091=1373.882kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=626.535/4+2095.2/5.091=568.17kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1140)1/4=0.915塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-lb)/2=(3.6-1.6-0.4)/2=0.8ma1l=(al-B-lb)/2=(3.6-1.6-0.4)/2=0.8m剪跨比：λb'=a1b/h0=800/1140=0.702，取λb=0.702；λl'=a1l/h0=800/1140=0.702，取λl=0.702；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.702+1)=1.028αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.702+1)=1.028βhsαbftbh0=0.915×1.028×1.57×103×5×1.14=8422.906kNβhsαlftlh0=0.915×1.028×1.57×103×5×1.14=8422.906kNV=568.17kN≤min(βhsαbftbh0，βhsαlftlh0)=8422.906kN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+2×1.14=3.88mab=3.6m≤B+2h0=3.88m，al=3.6m≤B+2h0=3.88m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αS1=My/(α1fcbh02)=1373.882×106/(1.03×16.7×5000×11402)=0.012ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012γS1=1-ζ1/2=1-0.012/2=0.994AS1=My/(γS1h0fy1)=1373.882×106/(0.994×1140×360)=3369mm2最小配筋率：ρ=0.15%承台底需要配筋：A1=max(AS1,ρbh0)=max(3369,0.0015×5000×1140)=85