半山塔吊基础施工方案样本

资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除。一、工程概况1、工程名称半山村杭钢单元A-R21-13地块农转非居民拆迁安置房一期工程2、建设单位拱墅区城中村改造指挥部半山分指挥部3、地理位置本工程位于杭州市拱墅区半山镇,北临杭州城北大厦、南临规划道路,西为松艮路,东临规划道路。4、工程简况本工程由1个地下二层汽车库及5幢安置房组成,总建筑面积42318平方米,其中5幢房子全部位于地下车库顶板上面。地下室总建筑面积为12836㎡(注:其中人防建筑面积为3865㎡);1#楼地上16层、建筑面积为14666.7㎡,女儿墙高度为46.8m、电梯机房高度为49.8m;3#楼地上10层、建筑面积为3155.4㎡,女儿墙高度为30m、电梯机房高度为33m;4#楼地上15层、建筑面积为3879.4㎡,女儿墙高度为44m、电梯机房高度为47m;5#楼地上15层、建筑面积为3888.8㎡,女儿墙高度为44m、电梯机房高度为47m;6#楼地上15层、建筑面积为3892㎡,女儿墙高度为44m、电梯机房高度为47m;本工程±0.000相当于绝对标高5.700m,自然地坪绝对标高6.600m。本工程由浙江新中华建筑设计有限公司负责设计,浙江泛华工程监理有限公司负责监理,浙江龙舜建设有限公司负责总承包施工。二、塔吊布置本工程基坑开挖面积很大,基础施工阶段工程量大、工期长,为保证甲方总体工期要求,基础施工阶段必须充分使用塔吊,提高施工效率。综合考虑场地情况,本工程拟选用3台塔吊:1＃楼的北侧1－36/1－P(位于地下室外,以下简称1#塔吊)安装一台QTZ60塔吊;3＃楼3-11/3-A轴(位于一层地下室内,以下简称2#塔吊)安装一台QTZ60塔吊;6＃楼6-1/6-F轴(位于一层地下室内,以下简称3#塔吊)安装一台QTZ60塔吊。三、塔吊的基础设计1、地质情况分析根据浙江省地矿勘察院地质勘察资料,其土层分布依次如下,1-1层为杂填土(杂色,稍湿,主要成分为粉质粘土及建筑垃圾、生活垃圾等堆填而成,含少量碎石及块石。局部约有15～30cm的混凝土地坪。本层局部缺失),1-2层为耕植土(杂色,稍湿,主要为粉质粘土,含有大量动、植物腐殖物及植物根系。本层局部分布),1-3层为塘泥(灰黑色。流塑,主要为粉土和淤泥,含有机质,异味,仅17号孔揭露),2-1层为粉质粘土(黄褐色、灰黄色为主,软可塑,含氧化铁斑点,局部为粘质粉土,刀切面稍有光滑～光滑,干强度及韧性中等～高,本层全场地分布),2-2层为砂质粉土(灰色,稍密～中密,湿。含云母碎屑,粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重的10%,局部为粘质粉土。本层局部分布),3层为淤泥质粘土(灰色,流塑,饱和。含较多有机腐殖质,稍有光滑～光滑,干强度中等～高,韧性中等～高,鳞片状构造。局部夹薄层粉土及粉砂,局部含有贝壳。局部分布),4-1层为粉质粘土(黄褐色、灰黄色,青灰、灰色,硬可塑状,含氧化铁斑点,刀切面稍有光滑～光滑,摇震反应无,干强度及韧性中等。局部为粉质粘土夹碎石。局部缺失),4-2层为含砾粉质粘土(棕黄色,红褐色,硬可塑状,含氧化铁斑点,砾含量约为5%左右,局部较多,约为20%左右,摇震反应无,干强度及韧性中等～高。全场地分布,6-1层为全风化砂岩(褐黄、紫红、黄绿、青灰、灰黑色、湿、硬塑。岩石风化为含碎石土状,组织结构基本破坏,矿物成分大部分已发生变化,但尚可辨认,而且有微弱的残余结构强度,干钻不易进尺。夹未完全风化岩块,强度较高,难钻进。本层局部缺失),6-2层为强风化砂岩(褐黄、青灰、黄绿、灰黑色,组织结构已大部分破坏,矿物成分已显著变化,岩石风化成碎块状或碎石状,裂隙很发育,夹中等风化基岩岩块,局部区域为中等风化基岩夹强风化基岩。岩体风化强烈,干钻不易钻进,每米进尺时间0.5～3小时。本层局部缺失),6-3层为中等风化砂岩(褐黄、青灰、灰黑色,砂质、泥质结构,块状构造。局部为粉砂质泥、凝灰岩,组织结构部分破坏,矿物成分基本未变化,主要成分为粉砂质;风化裂隙很发育,岩芯成碎块状、柱状。锤击声略脆,易击碎。本层揭露最大深度为7.7m)2、设计构思1#塔吊布置在地下室外,采用4根直径700的钻孔灌注桩,桩顶进入承台50mm,承台3300×3300×1350mm,桩中心间距1.750m,桩顶承台面标高-2.500m。2#塔吊位置地下室底板垫层厚150,厚度300mm,底板面标高为-4.430m,采用4根直径600钻孔灌注桩(桩顶标高-4.880m,桩顶混凝土超灌mm,桩端持力层进入6-3层,中心间距1650mm),内插400×400钢格构柱(格构柱底标高-7.880m,面标高-0.500,伸入承台300mm),上做3000×3000×13#塔吊位置地下室垫层厚150,底板厚度500mm,面标高为-5.160m,采用4根直径600钻孔灌注桩(桩顶标高-5.810m,桩顶混凝土超灌mm,桩端持力层进入6-3层,中心间距1650mm),内插400×400钢格构柱(格构柱底标高-8.810m,面标高-0.500,伸入承台300mm),上做3000×3000×四、塔吊桩基础受力计算计算依据:1、甲方提供的半山村杭钢单元A-R21-13地块农转非居民拆迁安置房岩土工程勘察报告2、塔吊厂家提供的产品说明书3、《建筑桩基础技术规范》JGJ94-4、《混凝土结构设计规范》GB50010-5、《钢结构设计规范》GB50017-6、PKPM安全设施计算软件塔吊桩基础的计算书(1#塔吊)一.参数信息塔吊型号:QTZ60自重(包括压重):F1=458.00kN最大起重荷载:F2=60.00kN塔吊倾覆力距:M=1796.00kN.m塔吊起重高度:H=60.00m塔身宽度:B=1.60m桩混凝土等级:C30承台混凝土等级:C30保护层厚度:50mm矩形承台边长:3.30m承台厚度:Hc=1.350m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:Ⅱ级承台预埋件埋深:h=0.00m承台顶面埋深:D=2.500m桩直径:d=0.700m桩间距:a=1.750m桩钢筋级别:Ⅱ级桩入土深度:18.66m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1.塔吊自重(包括压重)F1=458.000kN2.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=518.000kN塔吊的倾覆力矩M=1.4×1796.000=2514.400kN.m三.矩形承台弯矩的计算计算简图: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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-的第5.1.1条)其中n──单桩个数,n=4;Fk──作用于承台顶面的竖向力,Fk=518.000kN;Gk──桩基承台和承台上土自重标准值,Gk=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=912.038kN;Mxk,Myk──荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕经过桩群形心的x、y轴的力矩xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得到:桩顶竖向力设计值:最大压力:N=1.2×(518.000+912.038)/4+2514.400×(1.750×1.414/2)/[2×(1.750×1.414/2)2]=1445.136kN最大拔力:N=(518.000+912.038)/4-2514.400×(1.750×1.414/2)/[2×(1.750×1.414/2)2]=-658.615kN桩顶竖向力标准值:最大压力:N=(518.000+912.038)/4+1796.000×(1.750×1.414/2)/[2×(1.750×1.414/2)2]=1083.313kN最大拔力:N=(518.000+912.038)/4-1796.000×(1.750×1.414/2)/[2×(1.750×1.414/2)2]=-368.294kN2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-的第5.9.2条)其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m);xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m);Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力,Ni=Ni-G/n。经过计算得到弯矩设计值:压力产生的承台弯矩:N=1.2×(518.000+912.038)/4+2514.400×(1.750/2)/[4×(1.750/2)2]=1147.411kNMx1=My1=2×(1147.411-912.038/4)×(0.875-0.800)=137.910kN.m拔力产生的承台弯矩:N=(518.000+912.038)/4-2514.400×(1.750/2)/[4×(1.750/2)2]=-360.891kNMx2=My2=2×-360.891×(0.875-0.800)=-54.134kN.m四.矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-)第7.2条受弯构件承载力计算。式中1──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,期间按线性内插法确定;fc──混凝土抗压强度设计值;h0──承台的计算高度。fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。承台底面配筋:s=137.910×106/(1.000×1.430×3300.000×1300.0002)=0.0017=1-(1-2×0.0017)0.5=0.0017s=1-0.0017/2=0.9991Asx=Asy=137.910×106/(0.9991×1300.000×300.000)=353.922mm2承台顶面配筋:s=54.134×106/(1.000×1.430×3300.000×1300.0002)=0.0007=1-(1-2×0.0007)0.5=0.0007s=1-0.0007/2=0.9997Asx=Asy=54.134×106/(0.9997×1300.000×300.000)=138.851mm2。满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五.矩形承台截面抗剪切计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.9.14条。根据第二步的计算方案能够得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,记为V=2890.271kN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──计算截面的剪跨比,=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.430N/mm2;b──承台计算截面处的计算宽度,b=3300mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.000N/mm2;S──箍筋的间距,S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.8.2条根据第二步的计算方案能够得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1445.136kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c──基桩成桩工艺系数,取0.750fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.300N/mm2;Aps──桩身截面面积,Aps=0.3848m2经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,受压钢筋只需构造配筋!桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-第5.8.7条受拉承载力计算,最大拉力N=658.615kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=2195.384mm2。综上所述,全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小于2195.384mm2构造规定:灌注桩主筋采用6～12根直径12m～14m,配筋率不小于0.2%!七.桩抗压承载力计算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.2.5和5.3.5条根据第二步的计算方案能够得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1445.136kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力:其中R──基桩竖向承载力特征值;Ra──单桩竖向承载力特征值;K──安全系数,取2.0;fak──承台下土的地基承载力特征值加权平均值;c──承台效应系数qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;u──桩身的周长,u=2.1991m;Ap──桩端面积,取Ap=0.385m2Ac──计算桩基所对应的承台净面积,去Ac=2.338m2li──第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下: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116.76150全风化砂岩20.948强风化砂岩34.9803600中风化砂岩由于桩的入土深度为18.66m,因此桩端是在第3层土层。最大压力验算:Ra=2.199×(16.76×15+.9×48+.998×80)+3600.000×0.385=2209.231kNR=2209.231/2.0+0.070×105.000×2.338=1121.797kN上式计算的R值大于等于最大压力1083.313kN,因此满足要求!八.桩抗拔承载力计算桩抗拔承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.4.5条桩抗拔承载力应满足下列要求:其中:式中Tuk──基桩抗拔极限承载力标准值;i──抗拔系数;解得:Tgk=9.8×(0.700×16.76×15+0.750×.9×48+0.700×.998×80)/4=647.731kNGgp=9.8×18.66×22/4=1005.774kNTuk=2.199×(0.700×16.76×15+0.750×.9×48+0.700×.998×80)=581.402kNGp=2.199×18.66×25=1025.887kN由于:647.731/2.0+1005.774>=368.294满足要求!由于:581.402/2.0+1025.887>=368.294满足要求!塔吊桩基础的计算书(2#塔吊)一.参数信息塔吊型号:QTZ60自重(包括压重):F1=458.00kN最大起重荷载:F2=60.00kN塔吊倾覆力距:M=1796.00kN.m塔吊起重高度:H=60.00m塔身宽度:B=1.60m桩混凝土等级:C30承台混凝土等级:C30保护层厚度:50mm矩形承台边长:3.00m承台厚度:Hc=1.350m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:Ⅱ级承台预埋件埋深:h=0.00m承台顶面埋深:D=0.000m桩直径:d=0.600m桩间距:a=1.600m桩钢筋级别:Ⅱ级桩入土深度:42.14m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1.塔吊自重(包括压重)F1=458.000kN2.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=518.000kN塔吊的倾覆力矩M=1.4×1796.000=2514.400kN.m三.矩形承台弯矩的计算计算简图: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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-的第5.1.1条)其中n──单桩个数,n=4;Fk──作用于承台顶面的竖向力,Fk=518.000kN;Gk──桩基承台和承台上土自重标准值,Gk=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=303.750kN;Mxk,Myk──荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕经过桩群形心的x、y轴的力矩xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得到:桩顶竖向力设计值:最大压力:N=1.2×(518.000+303.750)/4+2514.400×(1.600×1.414/2)/[2×(1.600×1.414/2)2]=1357.911kN最大拔力:N=(518.000+303.750)/4-2514.400×(1.600×1.414/2)/[2×(1.600×1.414/2)2]=-905.949kN桩顶竖向力标准值:最大压力:N=(518.000+303.750)/4+1796.000×(1.600×1.414/2)/[2×(1.600×1.414/2)2]=999.285kN最大拔力:N=(518.000+303.750)/4-1796.000×(1.600×1.414/2)/[2×(1.600×1.414/2)2]=-588.410kN2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-的第5.9.2条)其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m);xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m);Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力,Ni=Ni-G/n。经过计算得到弯矩设计值:压力产生的承台弯矩:N=1.2×(518.000+303.750)/4+2514.400×(1.600/2)/[4×(1.600/2)2]=1032.275kNMx1=My1=2×(1032.275-303.750/4)×(0.800-0.800)=0.000kN.m拔力产生的承台弯矩:N=(518.000+303.750)/4-2514.400×(1.600/2)/[4×(1.600/2)2]=-580.313kNMx2=My2=2×-580.313×(0.800-0.800)=0.000kN.m四.矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-)第7.2条受弯构件承载力计算。式中1──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,期间按线性内插法确定;fc──混凝土抗压强度设计值;h0──承台的计算高度。fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。承台底面配筋:s=0.000×106/(1.000×1.430×3000.000×1300.0002)=0.0000=1-(1-2×0.0000)0.5=0.0000s=1-0.0000/2=1.0000Asx=Asy=0.000×106/(1.0000×1300.000×300.000)=0.000mm2承台顶面配筋:s=0×106/(1.000×1.430×3000.000×1300.0002)=0.0000=1-(1-2×0.0000)0.5=0.0000s=1-0.0000/2=1.0000Asx=Asy=0×106/(1.0000×1300.000×300.000)=0.000mm2。满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五.矩形承台截面抗剪切计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.9.14条。根据第二步的计算方案能够得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,记为V=2715.822kN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──计算截面的剪跨比,=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.430N/mm2;b──承台计算截面处的计算宽度,b=3000mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.000N/mm2;S──箍筋的间距,S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.8.2条根据第二步的计算方案能够得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1357.911kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c──基桩成桩工艺系数,取0.750fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.300N/mm2;Aps──桩身截面面积,Aps=0.2827m2经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,受压钢筋只需构造配筋!桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-第5.8.7条受拉承载力计算,最大拉力N=905.949kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=3019.829mm2。综上所述,全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小于3019.829mm2构造规定:灌注桩主筋采用6～12根直径12m～14m,配筋率不小于0.2%!七.桩抗压承载力计算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.2.5和5.3.5条根据第二步的计算方案能够得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1357.911kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力:其中R──基桩竖向承载力特征值;Ra──单桩竖向承载力特征值;K──安全系数,取2.0;fak──承台下土的地基承载力特征值加权平均值;c──承台效应系数qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;u──桩身的周长,u=1.8850m;Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2Ac──计算桩基所对应的承台净面积,去Ac=1.967m2li──第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下: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135.14150全风化砂岩217.348强风化砂岩34.5803600中风化砂岩由于桩的入土深度为42.14m,因此桩端是在第2层土层。最大压力验算:Ra=1.885×(35.14×15+7×48)+.000×0.283=2192.392kNR=2192.392/2.0+0.070×105.000×1.967=1110.655kN上式计算的R值大于等于最大压力999.285kN,因此满足要求!八.桩抗拔承载力计算桩抗拔承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.4.5条桩抗拔承载力应满足下列要求:其中:式中Tuk──基桩抗拔极限承载力标准值;i──抗拔系数;解得:Tgk=8.8×(0.700×35.14×15+0.750×7×48)/4=1366.134kNGgp=8.8×42.14×22/4=2039.576kNTuk=1.885×(0.700×35.14×15+0.750×7×48)=1170.501kNGp=1.885×42.14×25=1985.801kN由于:1366.134/2.0+2039.576>=588.41满足要求!由于:1170.501/2.0+1985.801>=588.41满足要求!九.桩式基础格构柱计算依据《钢结构设计规范》(GB50017-)。1.格构柱截面的力学特性:格构柱的截面尺寸为0.40×0.40m;主肢选用:10号角钢b×d×r=100×10×12mm;缀板选用(m×m):0.01×0.30主肢的截面力学参数为A0=19.26cm2,Z0=2.84cm,Ix0=179.51cm4,Iy0=179.51cm4;格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩:格构柱的x-x轴截面总惯性矩:经过计算得到:Ix=4×[179.51+19.26×(40/2-2.84)2]=23404.85cm4;Iy=4×[179.51+19.26×(40/2-2.84)2]=23404.85cm4;2.格构柱的长细比计算:格构柱主肢的长细比计算公式:其中H──格构柱的总高度,取7.38m;I──格构柱的截面惯性矩,取,Ix=23404.85cm4,Iy=23404.85cm4;A0──一个主肢的截面面积,取19.26cm2。经过计算得到x=42.34,y=42.34。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:其中b──缀板厚度,取b=0.01m。h──缀板长度,取h=0.30m。a1──格构架截面长,取a1=0.40m。经过计算得i1=[(0.012+0.302)/48+5×0.402/8]0.5=0.32m。1=7.38/0.32=23.12。换算长细比计算公式:经过计算得到kx=48.24,ky=48.24。3.格构柱的整体稳定性计算:格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:其中N──轴心压力的计算值(kN);取N=1357.91kN;A──格构柱横截面的毛截面面积,取4×19.26cm2;──轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数;根据换算长细比0x=48.24,0y=48.24,查《钢结构设计规范》得到x=0.86,y=0.86。经过计算得到:X方向的强度值为203.9N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,因此满足要求!Y方向的强度值为203.9N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,因此满足要求!塔吊桩基础的计算书(3#塔吊)一.参数信息塔吊型号:QTZ60自重(包括压重):F1=458.00kN最大起重荷载:F2=60.00kN塔吊倾覆力距:M=1796.00kN.m塔吊起重高度:H=60.00m塔身宽度:B=1.60m桩混凝土等级:C30承台混凝土等级:C30保护层厚度:50mm矩形承台边长:3.00m承台厚度:Hc=1.350m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:Ⅱ级承台预埋件埋深:h=0.00m承台顶面埋深:D=0.000m桩直径:d=0.600m桩间距:a=1.600m桩钢筋级别:Ⅱ级桩入土深度:25.20m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1.塔吊自重(包括压重)F1=458.000kN2.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=518.000kN塔吊的倾覆力矩M=1.4×1796.000=2514.400kN.m三.矩形承台弯矩的计算计算简图: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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-的第5.1.1条)其中n──单桩个数,n=4;Fk──作用于承台顶面的竖向力,Fk=518.000kN;Gk──桩基承台和承台上土自重标准值,Gk=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=303.750kN;Mxk,Myk──荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕经过桩群形心的x、y轴的力矩xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得到:桩顶竖向力设计值:最大压力:N=1.2×(518.000+303.750)/4+2514.400×(1.600×1.414/2)/[2×(1.600×1.414/2)2]=1357.911kN最大拔力:N=(518.000+303.750)/4-2514.400×(1.600×1.414/2)/[2×(1.600×1.414/2)2]=-905.949kN桩顶竖向力标准值:最大压力:N=(518.000+303.750)/4+1796.000×(1.600×1.414/2)/[2×(1.600×1.414/2)2]=999.285kN最大拔力:N=(518.000+303.750)/4-1796.000×(1.600×1.414/2)/[2×(1.600×1.414/2)2]=-588.410kN2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-的第5.9.2条)其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m);xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m);Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力,Ni=Ni-G/n。经过计算得到弯矩设计值:压力产生的承台弯矩:N=1.2×(518.000+303.750)/4+2514.400×(1.600/2)/[4×(1.600/2)2]=1032.275kNMx1=My1=2×(1032.275-303.750/4)×(0.800-0.800)=0.000kN.m拔力产生的承台弯矩:N=(518.000+303.750)/4-2514.400×(1.600/2)/[4×(1.600/2)2]=-580.313kNMx2=My2=2×-580.313×(0.800-0.800)=0.000kN.m四.矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-)第7.2条受弯构件承载力计算。式中1──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,期间按线性内插法确定;fc──混凝土抗压强度设计值;h0──承台的计算高度。fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。承台底面配筋:s=0.000×106/(1.000×1.430×3000.000×1300.0002)=0.0000=1-(1-2×0.0000)0.5=0.0000s=1-0.0000/2=1.0000Asx=Asy=0.000×106/(1.0000×1300.000×300.000)=0.000mm2承台顶面配筋:s=0×106/(1.000×1.430×3000.000×1300.0002)=0.0000=1-(1-2×0.0000)0.5=0.0000s=1-0.0000/2=1.0000Asx=Asy=0×106/(1.0000×1300.000×300.000)=0.000mm2。满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五.矩形承台截面抗剪切计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.9.14条。根据第二步的计算方案能够得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,记为V=2715.822kN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──计算截面的剪跨比,=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.430N/mm2;b──承台计算截面处的计算宽度,b=3000mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.000N/mm2;S──箍筋的间距,S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!六.桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.8.2条根据第二步的计算方案能够得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1357.911kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c──基桩成桩工艺系数,取0.750fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.300N/mm2;Aps──桩身截面面积,Aps=0.2827m2经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,受压钢筋只需构造配筋!桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-第5.8.7条受拉承载力计算,最大拉力N=905.949kN经过计算得到受拉钢筋截面面积As=3019.829mm2。综上所述,全部纵向钢筋采用构造配筋且配筋面积不能小于3019.829mm2构造规定:灌注桩主筋采用6～12根直径12m～14m,配筋率不小于0.2%!七.桩抗压承载力计算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.2.5和5.3.5条根据第二步的计算方案能够得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1357.911kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力:其中R──基桩竖向承载力特征值;Ra──单桩竖向承载力特征值;K──安全系数,取2.0;fak──承台下土的地基承载力特征值加权平均值;c──承台效应系数qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;u──桩身的周长,u=1.8850m;Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2Ac──计算桩基所对应的承台净面积,去Ac=1.967m2li──第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下: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120.3150全风化砂岩23.948强风化砂岩34.5803600中风化砂岩由于桩的入土深度为25.2m,因此桩端是在第3层土层。最大压力验算:Ra=1.885×(20.3×15+3.9×48+1×80)+3600.000×0.283=2095.505kNR=2095.505/2.0+0.070×105.000×1.967=1062.212kN上式计算的R值大于等于最大压力999.285kN,因此满足要求!八.桩抗拔承载力计算桩抗拔承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-)的第5.4.5条桩抗拔承载力应满足下列要求:其中: