總部經濟地塊80m建筑塔吊基礎工程施工方案28頁.doc
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上傳人:職z****i
編號:1051468
2024-09-05
27頁
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1、正本總部經濟地塊80m建筑塔吊基礎工程 施工方案編 制: 審 核: 批 準: 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位: 編 制: 審 核: 批 準: 二XX年X月目錄一、編制依據9二、工程概況9地基承載力特征值fak一覽表10三、塔吊設計參數11四、塔吊基礎設計13五、塔吊基礎施工技術措施及質量驗收141、施工技術措施141)塔吊基礎施工工藝流程142)塔吊基礎施工工藝142、技術措施及質量驗收154、起重機的混凝土基礎應驗收合格后,方可使用。166、按塔機說明書,核對基礎施工質量關鍵部位。1611、鋼筋、商品混凝土應具有出廠合格證或試驗報告。1613、塔吊基礎施工后,四周應排水良好,2、以保證基底土質承載力。16六、塔吊基礎計算書17QZT80A(6010)計算書17一、塔吊的基本參數信息17二、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算171、塔吊風荷載計算182、塔吊彎矩計算18三、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算181. 樁頂豎向力的計算182. 承臺彎矩的計算19四、承臺截面主筋的計算19s = M/(1fcbh02)19五、承臺截面抗剪切計算20六、樁豎向極限承載力驗算21七、樁基礎抗拔驗算21八、樁配筋計算221、樁構造配筋計算222、樁抗壓鋼筋計算223、樁受拉鋼筋計算22一、塔吊的基本參數信息23二、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算241、塔吊風荷載計算242、塔吊彎3、矩計算24三、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算241. 樁頂豎向力的計算252. 承臺彎矩的計算25四、承臺截面主筋的計算26s = M/(1fcbh02)26五、承臺截面抗剪切計算26六、樁豎向極限承載力驗算27七、樁基礎抗拔驗算28八、樁配筋計算291、樁構造配筋計算292、樁抗壓鋼筋計算293、樁受拉鋼筋計算29附圖:30塔吊基礎施工方案一、編制依據1、巖土工程勘察報告 2、施工圖紙 3、建筑工程施工質量驗收同一標準GB50300-2013; 4、建筑軟弱地基基礎設計規范G-BJ10-1-90; 5、混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2015;6、建筑機械使用安全技術規程(JG4、J332012 J1192001) 7、高處作業分級(GB3608-2008)8、起重吊車指揮信號(GB5082-85) 9、起重機司機安全技術考核標準(GB6702-86)10、建筑塔式起重機安全規程(GB5144-85) 11、江蘇省及蘇州市市有關文明施工和安全生產規定; 12、國家及江蘇省的有關規范、規程和標準二、工程概況工程名稱:XXXX總部經濟5號地塊建設地點:XX市XX區XX建設單位:XX公司勘察單位:XX公司設計單位:XX公司監理單位:XX公司施工單位:結構形式:框架核心筒/框架結構體系建設規模:(1) XXXX總部經濟5號地塊地下2層,地上主體部分21層,裙樓3層,建筑高度805、.0米。建筑基地面積6449.48平方米,總建筑面積67363.15平方米,地下室防水等級一級,抗震設防烈度為六度,抗震設防類別為重點設防,結構安全等級為二級。基礎采用樁筏基礎,主樓處樁型為預應力管樁,裙樓處為預制方樁,地下室底板結構頂標高為-8.700m,主樓處地下室板厚為1600mm、2000mm、1000mm,裙樓處地下室底板厚度為600mm,墊層厚度100mm。05地塊車庫在車庫南側一臺TP63(ZX5110)型塔式起重機、北側一臺QTZ(TC6010-6)型塔式起重機.塔吊位置詳見塔吊基礎平面布置圖。地質概況依據該工程巖土工程勘察報告場地地質概況如下:地基土構成、特征一覽表土層編號土6、層名稱土層厚度平均厚度(m)層頂標高層頂埋深1素填土1.002.401.832.202.65-2粉質粘土0.5002.000.920.221.481.002.403淤泥3.207.504.89-0.870.522.003.304粉質粘土1.005.203.50-8.00-3.366.0010.305粉土1.004.102.59-10.69-7.5610.2013.006粉質粘土4.546.805.66-12.75-10.6012.915.407粘土3.004.704.19-17.96-16.9019.2020.608粉質粘土3.605.404.21-21.95-20.5623.2024.6097、粉土2.005.304.38-27.18-25.2227.7029.6010粉質粘土1.005.302.29-31.10-27.9630.6033.3011粉土夾粉質粘土3.507.105.32-33.65-29.3831.9036.3012粉質粘土1.602.001.83-37.92-37.3540.0040.4013粉砂夾粉土2.207.805.19-39.70-35.3437.6042.00地基承載力特征值fak一覽表土層編號土層名稱物理指標雙橋靜探標準貫入抗剪強度指標(cq)fakqc(Mpa)fak(kpa)N(擊)fak(kpaCk(kpa)k()fak(kpa2粉質粘土1070.8、597973淤泥550.374587.75.3032.14粉質粘土1981.78219137.2012.00184.15粉土5.66916313.04606粉質粘土1841.0571427粘土2702.3902658粉質粘土2032.3372219粉土6.99618922.020010粉質粘土1451.88722911粉土夾粉質粘土4.73919531.725712粉質粘土1482.04217813粉砂夾粉土13.83532642.9308注:(1)qc系平均值。N為實測擊數;2、單、雙橋靜力觸探指標qc與Ps轉換公式(公式中qc、ps單位為Mpa);粘性土Ps=1.277qc-0.06,砂性9、土Ps=1.093+0.358三、塔吊設計參數 TP63(ZX5110)型塔式起重機技術性能:序號基本參數名稱單位數值1公稱起重力矩t.m632最大額定起重量t43最大工作幅度/額定起重量m/t51/1.04最小工作幅度m2.55最大起重量時允許最大幅度m176起升高度固定式m327附著式m1408起身機構倍率249起升速度/相應的最大起重量m/mint9.224.6431.3215.6462.7131.4210最低穩定下降速度m/min3.3611電機型號YZTD200L3-4/8/2412功率KW15/15/4KW13轉速r/min1392/694/20414回轉機構回轉速度r/min0.10、715電機型號YZR132M2-4功率KW5.5轉速r/min1440變幅機構變幅速度r/min20/40電機型號YEZS112L 4/8功率KW1.5/2.4頂升機構額定頂升速度r/min0.5額定工作壓力r/min16電機型號Y132S-4功率KW5.5轉速r/min1400起重臂長/相應平衡重m/t51/9.5整機總重量t24.2起升高度m32整機總功率(不含頂升電機)KW22.9KW標準節截面尺寸m1.6*1.6*3.0QTZ80(TC6010-6)型塔式起重機技術性能:機構工作級別起升機構回轉機構牽引機構額定起重力矩KN.M800起升高度倍率獨立固定式附著式a=240.5220a=411、10.5110最大起重量t6起升機構倍率a=2a=4速度m/min80408.8840204.44起重量t1.533366功率KW24/24/5.4牽引機構速率m/min50/25功率KW3.3/2.2回轉機構速率r/min00.8功率KW4.0*2頂升機構工作壓力Mpa25速率r/min0.56功率KW7.5總功率KW35.3(不包括頂升機構)平衡重36424854609.1511.1512.7514.2515.3工作溫度-20+40四、塔吊基礎設計北塔吊(QTZ80)布置在地下車庫5軸交N軸向南4500mm;南塔吊(TP63)布置在地下車庫5軸與8軸之間且距1-0A軸南側3500mm。塔吊12、基礎底標高低于筏板底標高50mm,筏板底標高為-9.600m。塔吊基礎進行打樁處理,每個塔吊基礎打4根400*400預制方樁,樁長15m,樁身混凝土強度C40,塔吊基礎砼標號為C35,QTZ塔吊基礎基礎尺寸為4500mm4500mm1350mm,配筋為底部HRB33520120單層雙向設置,頂部HRB18120單層雙向設置,豎向連接鋼筋為HPB30010500設置。TP60塔吊基礎尺寸4500mm4500mm1100mm,配筋為底部HRB33520150單層雙向設置,頂部HRB16150單層雙向設置,豎向連接鋼筋為HPB30010500設置。基礎底板鋼筋保護層厚度為50mm。五、塔吊基礎施工技13、術措施及質量驗收1、施工技術措施 1)塔吊基礎施工工藝流程樁基打設基坑降水基坑放線(白灰線)驗線塔吊基坑土方開挖墊層澆筑基礎放線(墨線)驗線底層鋼筋網綁扎塔吊預埋腳柱安裝固定上層鋼筋網綁扎塔吊基礎模板支模塔吊基礎鋼筋模板驗收塔吊基礎砼澆筑砼養護2)塔吊基礎施工工藝樁基打設:本案中采用鋼筋混凝土預制方樁,可以與樁基分包施工單位協調,在工程樁打設過程中,順便把塔吊用樁打設完成。此項并入工程樁基工程,按工程樁基工程施工方案施工。基坑降水:本案中基坑降水將與09地塊基坑降水結合起來,同時進行基坑降水。采用管井井管進行降水,設置觀察井,當地下水降至基坑底下500左右,即可開挖。此項并入降水工程,按降水工14、程施工方案施工。基坑放線:利用經緯儀將塔吊定位軸線測出,按照1:1放坡系數外放相應距離,撒白灰線示之,并通知項目技術負責人進行驗線。塔吊基礎基坑開挖:采用一臺反鏟式挖掘機進行基坑開挖,現場架設一臺SCD200型水準儀進行基底標高控制。同時按照1:1的放坡系數進行放坡開挖。機械開挖應比設計標高高2030,剩余土方采用人工開挖。人工開挖的平整度為50。墊層砼澆筑:在基坑開挖完成后,立刻將控制墊層厚度及標高的小木樁打設完成,每平方米范圍內應至少有一個小木樁;隨后在基坑邊四周用50100的木方圍起來;進行墊層砼澆筑,初凝后進行壓光處理。基礎放線(墨線):在墊層砼達到30%以上的強度即可進行基礎放線。首15、先利用經緯儀將基礎定位軸線投測到墊層上,彈墨線示之;然后按照基礎的設計尺寸將基礎邊線測出,彈墨線示之;最后通知技術負責人進行驗線。底層鋼筋網綁扎:將塔吊基礎底部受力主筋安裝相應的間距要求綁扎到位,要求采用滿扎,同時在塔吊預埋腳柱區域內鋼筋網應采用點焊加固,最后放置底層鋼筋網墊塊。塔吊預埋腳柱安裝、固定:由于本案塔吊基礎高分別為1350mm、1100mm,保證腳柱上部螺栓孔能露出基礎砼表面,接著將四個預埋腳柱安裝到塔吊標準節上,同時在四個預埋腳柱上焊接剪刀撐予以加固;然后用經緯儀將塔吊定位軸線投測到底層鋼筋網上,彈墨線噴白漆示之,同時將預埋腳柱位置處邊線測放出來;接著利用反鏟挖掘機將安裝有預埋腳16、柱的標準節吊入基坑,放到底層鋼筋網上,具體位置為上一步驟測放出來的腳柱位置線內;然后利用水準儀測出標準節上部四角四個螺栓孔處的標高,根據高低差值,在底層鋼筋網上放置1mm/2mm不等的鋼板片予以調整,直至四角標高差值在2mm以內;最后將其與底部鋼筋網焊接牢固基礎上部鋼筋網綁扎:首先安裝1500左右的間距放置鋼筋馬蹬,接著將上部受力主筋按設計間距放置到位,進行綁扎,上部鋼筋網可以采用梅花狀綁扎。基礎支模:采用15厚多層板做面板,50100木方做背楞,48*3.5鋼管做外楞的模板支撐體系。鋼筋、模板驗收:以上工作完成后,通知項目技術負責人及監理單位進行鋼筋、模板驗收。塔吊基礎砼澆筑:本案中塔吊基礎17、砼采用商品砼,由汽車泵配合進行砼澆筑,砼在振搗過程中要充分,快插慢拔,均勻振搗,避免過振。待砼初凝后,進行砼表面壓光處理。同時留置砼試塊。塔吊基礎砼養護:本案砼施工處于夏季,砼養護采用澆水覆蓋養護,連續養護不少于7天。當塔吊基礎砼強度達到不少于設計值的90%上時方可進行塔吊上部結構安裝。2、技術措施及質量驗收1)、混凝土強度等級采用C35; 2)、基礎表面平整度允許偏差1/1000;3)、埋設件埋設參照一下程序施工: 將16件10.9級高強度螺栓及墊板與預埋螺栓定位框裝配在一起。 為了便于施工,當鋼筋綁扎到一定程度時,將裝配好的預埋螺栓和預埋螺栓定位框整體吊入鋼筋網內。 再將4件30的鋼筋將預18、埋螺栓連接。 吊起裝配好的預埋螺栓和預埋螺栓定位框整體,澆筑混凝土。在預埋螺栓定位框上加工找水平,保證預埋后定位框中心線與水平面的垂直度小于1.5/1000。固定支腿周圍混凝土充填率必須達到95%以上。地腳螺栓詳圖附后4、起重機的混凝土基礎應驗收合格后,方可使用。 5、起重機的金屬結構、及所有電氣設備的金屬外殼,應有可靠的接地裝置,接地電阻不應大于10。6、按塔機說明書,核對基礎施工質量關鍵部位。7、檢測塔機基礎的幾何位置尺寸誤差,應在允許范圍內,測定水平誤差大小,以便準備墊鐵。8、機腳螺絲應嚴格按說明書要求的平面尺寸設置,允許偏差不得大于5mm。9、基礎砼澆筑完畢后應澆水養護,達到砼設計強度19、方可進行上部結構的安裝作業。如提前安裝必須有同條件養護砼試塊試驗報告,強度達到安裝說明書要求。10、塔吊基礎砼澆筑后應按規定制作試塊,基礎內鋼筋必須經質檢部門、監理部門驗收合格方可澆筑砼,并應作好、隱檢記錄。以備作塔吊驗收資料。11、鋼筋、商品混凝土應具有出廠合格證或試驗報告。12、塔吊基礎底部土質應良好,符合設計要求及地質報告概述方可施工。13、塔吊基礎施工后,四周應排水良好,以保證基底土質承載力。14、塔機的避雷裝置宜在基礎施工時首先預埋好,塔機的避雷針不小于橫截面-45mm4mm鍍鋅扁鐵與基礎底板鋼筋焊接相連,接地件至少插入地面以下1.5m。15、塔吊基礎的鉆孔灌注樁施工嚴格按本工程樁基20、工程施工方案進行施工質量控制。16、基礎塔吊砼拆模后應在四角設置沉降觀測點,并完成初始高程測設,在上部結構安裝前再測一次,以后在上部結構安裝后每半月測設一次,發現沉降過大、過快、不均勻沉降等異常情況應立即停止使用,并匯報公司工程技術部門分析處理后,方可決定可斷續使用或不能使用。六、塔吊基礎計算書QZT80A(6010)計算書本計算書主要依據施工圖紙及以下規范及參考文獻編制:塔式起重機設計規范(GB/T13752-1992)、地基基礎設計規范(GB50007-2002)、建筑結構荷載規范(GB50009-2001)、建筑安全檢查標準(JGJ59-99)、混凝土結構設計規范(GB50010-20021、2)、建筑樁基技術規范(JGJ94-2008)等編制。一、塔吊的基本參數信息塔吊型號:QZT80A(6010), 塔吊起升高度H:50.000m,塔身寬度B:1.6m, 基礎埋深D:0.000m,自重F1:500kN, 基礎承臺厚度Hc:1.350m,最大起重荷載F2:60kN, 基礎承臺寬度Bc:4.500m,樁鋼筋級別:HRB335, 樁直徑或者方樁邊長:0.400m,樁間距a:2.8m, 承臺箍筋間距S:300.000mm,承臺混凝土的保護層厚度:50mm, 承臺混凝土強度等級:C35;額定起重力矩是:800kNm, 基礎所受的水平力:74kN,標準節長度:2.5m,主弦桿材料:角鋼/方22、鋼, 寬度/直徑c:120mm,所處城市:江蘇吳縣東山, 基本風壓0:0.45kN/m2,地面粗糙度類別為:A類 近海或湖岸區,風荷載高度變化系數z:2.03 。二、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算塔吊自重(包括壓重)F1=500.00kN;塔吊最大起重荷載F2=60.00kN;作用于樁基承臺頂面的豎向力Fk=F1+F2=560.00kN;1、塔吊風荷載計算依據建筑結構荷載規范(GB50009-2001)中風荷載體型系數:地處江蘇吳縣東山,基本風壓為0=0.45kN/m2;查表得:荷載高度變化系數z=2.03;擋風系數計算:=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.6+22.23、5+(41.62+2.52)0.5)0.12/(1.62.5)=0.416;因為是角鋼/方鋼,體型系數s=2.153;高度z處的風振系數取:z=1.0;所以風荷載設計值為:=0.7zsz0=0.71.002.1532.030.45=1.376kN/m2;2、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算:M=BHH0.5=1.3760.4161.650500.5=1144.708kNm;MkmaxMeMPhc8001144.708741.352044.61kNm;三、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算 1. 樁頂豎向力的計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.1.1條,在實際情況中x、y24、軸是隨機變化的,所以取最不利情況計算。Nik=(Fk+Gk)/4)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2;其中 n單樁個數,n=4; Fk作用于樁基承臺頂面的豎向力標準值,Fk=560.00kN; Gk樁基承臺的自重標準值:Gk=25BcBcHc=254.504.501.35=683.44kN; Mxk,Myk承臺底面的彎矩標準值,取2044.61kNm; xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離a/20.5=1.98m; Nik單樁樁頂豎向力標準值;經計算得到單樁樁頂豎向力標準值 最大壓力:Nkmax=(560.00+683.44)/4+2044.611.98/(21.982)=827.25、20kN。最小壓力:Nkmin=(560.00+683.44)/4-2044.611.98/(21.982)=-205.48kN。需要驗算樁的抗拔!2. 承臺彎矩的計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.9.2條。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My計算截面處XY方向的彎矩設計值; xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=0.60m; Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值,Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=787.61kN;經過計算得到彎矩設計值:Mx=My=2787.610.60=945.13kNm。四、承臺截面主筋的計算依據混26、凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中,l系數,當混凝土強度不超過C50時,1取為1.0,當混凝土強度等級為C80時,1取為0.94,期間按線性內插法得1.00; fc混凝土抗壓強度設計值查表得16.70N/mm2; ho承臺的計算高度:Hc-50.00=1300.00mm; fy鋼筋受拉強度設計值,fy=300.00N/mm2;經過計算得:s=945.13106/(1.0016.704500.001300.002)=0.007; =1-(1-2027、.007)0.5=0.007; s =1-0.007/2=0.996; Asx =Asy =945.13106/(0.9961300.00300.00)=2432.50mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構造最小配筋面積為:4500.001350.000.15%=9112.50mm2。建議配筋值:HRB335鋼筋,20145。承臺底面單向根數30根。實際配筋值9426mm2。五、承臺截面抗剪切計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.9.9條,承臺斜截面受剪承載力滿足下面公式: Vhsftb0h0其中,b0承臺計算截面處的計算寬度,b0=4500mm; 計算截面的剪跨比,=a/28、h0,此處,a=0.4m;當 3時,取=3,得=0.308; hs受剪切承載力截面高度影響系數,當h0800mm時,取h0=800mm,h02000mm時,取h0=2000mm,其間按內插法取值,hs=(800/1300)1/4=0.886; 承臺剪切系數,=1.75/(0.308+1)=1.338;0.8861.3381.5745001300=10886.159kN1.2827.201=992.642kN;經過計算承臺已滿足抗剪要求,只需構造配箍筋!六、樁豎向極限承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.2.1條:樁的軸向壓力設計值中最大值Nk=827.201k29、N;單樁豎向極限承載力標準值公式:Quk=uqsikli+qpkAp u樁身的周長,u=1.6m; Ap樁端面積,Ap=0.16m2;各土層厚度及阻力標準值如下表: 序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa) 抗拔系數 土名稱 1 4.10 55.00 840.00 0.77 粉質粘土 2 1.30 50.00 840.00 0.65 粉土或砂土 3 5.30 55.00 1000.00 0.70 粉質粘土 4 4.60 75.00 1500.00 0.80 粘土 5 4.00 59.00 900.00 0.70 粉質粘土 由于樁的入土深度為15.00m,所以樁端是30、在第4層土層。單樁豎向承載力驗算: Quk=1.6904.5+15000.16=1687.2kN;單樁豎向承載力特征值:R=Quk/2+cfakAc=1687.2/2+0.652004.902=1480.925kN;Nk=827.201kN1.2R=1.21480.925=1777.11kN;樁基豎向承載力滿足要求!七、樁基礎抗拔驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.4.5條。群樁呈非整體破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值:Tuk=iqsikuili其中:Tuk樁基抗拔極限承載力標準值; ui破壞表面周長,取ui=d=3.142 0.4=1.257m; qsik 樁31、側表面第i層土的抗壓極限側阻力標準值; i 抗拔系數,砂土取0.500.70,粘性土、粉土取0.700.80,樁長l與樁徑d之比小于20時,取小值; li第i層土層的厚度。經過計算得到:Tuk=iqsikuili=851.92kN;群樁呈整體破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值:Tgk=(uliqsikli)/4= 2169.39kNul 樁群外圍周長,ul = 4(2.8+0.4)=12.80m;樁基抗拔承載力公式:Nk Tgk/2+GgpNk Tuk/2+Gp其中 Nk - 樁基上拔力設計值,Nk=205.48kN; Ggp - 群樁基礎所包圍體積的樁土總自重設計值除以總樁數,Ggp =7632、8.00kN; Gp - 基樁自重設計值,Gp =60.00kN;Tgk/2+Ggp=2169.392/2+768=1852.696kN 205.483kN;Tuk/2+Gp=851.918/2+60=485.959kN 205.483kN;樁抗拔滿足要求。八、樁配筋計算1、樁構造配筋計算As=d2/40.65%=3.144002/40.65%=817mm2;2、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂豎向極限承載力驗算滿足要求,只需構造配筋!3、樁受拉鋼筋計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7.4條正截面受拉承載力計算。 N fyAs式中:N軸向拉力設計值,N=205482.62N33、; fy鋼筋強度抗壓強度設計值,fy=300.00N/mm2; As縱向普通鋼筋的全部截面積。As=N/fy=205482.62/300.00=684.94mm2建議配筋值:HRB335鋼筋,516。實際配筋值1005.5 mm2。依據建筑樁基設計規范(JGJ94-2008),箍筋采用螺旋式,直徑不應小于6mm,間距宜為200300mm;受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d范圍內箍筋應加密;間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層范圍內時箍筋應加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現行國家標準混凝土結構設計規范GB50010的有關34、規定;當鋼筋籠長度超過4m時,應每隔2m設一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。TP63(ZX5110)計算書:本計算書主要依據施工圖紙及以下規范及參考文獻編制:塔式起重機設計規范(GB/T13752-1992)、地基基礎設計規范(GB50007-2002)、建筑結構荷載規范(GB50009-2001)、建筑安全檢查標準(JGJ59-99)、混凝土結構設計規范(GB50010-2002)、建筑樁基技術規范(JGJ94-2008)等編制。一、塔吊的基本參數信息塔吊型號:TP63(ZX5110), 塔吊起升高度H:40.000m,塔身寬度B:1.6m, 基礎埋深D:0.000m,自重F1:360k35、N, 基礎承臺厚度Hc:1.100m,最大起重荷載F2:40kN, 基礎承臺寬度Bc:4.500m,樁鋼筋級別:HRB335, 樁直徑或者方樁邊長:0.400m,樁間距a:2.8m, 承臺箍筋間距S:300.000mm,承臺混凝土的保護層厚度:50mm, 承臺混凝土強度等級:C35;額定起重力矩是:630kNm, 基礎所受的水平力:40kN,標準節長度:3m,主弦桿材料:角鋼/方鋼, 寬度/直徑c:140mm,所處城市:江蘇吳縣東山, 基本風壓0:0.45kN/m2,地面粗糙度類別為:A類 近海或湖岸區,風荷載高度變化系數z:1.92 。二、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算塔吊自重(包括壓重36、)F1=360.00kN;塔吊最大起重荷載F2=40.00kN;作用于樁基承臺頂面的豎向力Fk=F1+F2=400.00kN;1、塔吊風荷載計算依據建筑結構荷載規范(GB50009-2001)中風荷載體型系數:地處江蘇吳縣東山,基本風壓為0=0.45kN/m2;查表得:荷載高度變化系數z=1.92;擋風系數計算:=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.6+23+(41.62+32)0.5)0.14/(1.63)=0.443;因為是角鋼/方鋼,體型系數s=2.071;高度z處的風振系數取:z=1.0;所以風荷載設計值為:=0.7zsz0=0.71.002.0711.920.4537、=1.253kN/m2;2、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算:M=BHH0.5=1.2530.4431.640400.5=710.203kNm;MkmaxMeMPhc630710.203401.11384.2kNm;三、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算 1. 樁頂豎向力的計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.1.1條,在實際情況中x、y軸是隨機變化的,所以取最不利情況計算。Nik=(Fk+Gk)/4)/nMykxi/xj2Mxkyi/yj2;其中 n單樁個數,n=4; Fk作用于樁基承臺頂面的豎向力標準值,Fk=400.00kN; Gk樁基承臺的自重標準值:Gk=25B38、cBcHc=254.504.501.10=556.88kN; Mxk,Myk承臺底面的彎矩標準值,取1384.20kNm; xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離a/20.5=1.98m; Nik單樁樁頂豎向力標準值;經計算得到單樁樁頂豎向力標準值 最大壓力:Nkmax=(400.00+556.88)/4+1384.201.98/(21.982)=588.78kN。最小壓力:Nkmin=(400.00+556.88)/4-1384.201.98/(21.982)=-110.34kN。需要驗算樁的抗拔!2. 承臺彎矩的計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.9.2條。 Mx =39、 Niyi My = Nixi其中 Mx,My計算截面處XY方向的彎矩設計值; xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=0.60m; Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值,Ni1=1.2(Nkmax-Gk/4)=539.48kN;經過計算得到彎矩設計值:Mx=My=2539.480.60=647.37kNm。四、承臺截面主筋的計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中,l系數,當混凝土強度不超過C50時,1取為1.0,40、當混凝土強度等級為C80時,1取為0.94,期間按線性內插法得1.00; fc混凝土抗壓強度設計值查表得16.70N/mm2; ho承臺的計算高度:Hc-50.00=1050.00mm; fy鋼筋受拉強度設計值,fy=300.00N/mm2;經過計算得:s=647.37106/(1.0016.704500.001050.002)=0.008; =1-(1-20.008)0.5=0.008; s =1-0.008/2=0.996; Asx =Asy =647.37106/(0.9961050.00300.00)=2063.24mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構造最小配筋面積為:4500.41、001100.000.15%=7425.00mm2。建議配筋值:HRB335鋼筋,20180。承臺底面單向根數24根。實際配筋值7540.8mm2。五、承臺截面抗剪切計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.9.9條,承臺斜截面受剪承載力滿足下面公式: Vhsftb0h0其中,b0承臺計算截面處的計算寬度,b0=4500mm; 計算截面的剪跨比,=a/h0,此處,a=0.4m;當 3時,取=3,得=0.381; hs受剪切承載力截面高度影響系數,當h0800mm時,取h0=800mm,h02000mm時,取h0=2000mm,其間按內插法取值,hs=(800/1050)1/4=0.42、934; 承臺剪切系數,=1.75/(0.381+1)=1.267;0.9341.2671.5745001050=8782.86kN1.2588.782=706.538kN;經過計算承臺已滿足抗剪要求,只需構造配箍筋!六、樁豎向極限承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.2.1條:樁的軸向壓力設計值中最大值Nk=588.782kN;單樁豎向極限承載力標準值公式:Quk=uqsikli+qpkAp u樁身的周長,u=1.6m; Ap樁端面積,Ap=0.16m2;各土層厚度及阻力標準值如下表: 序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa) 43、抗拔系數 土名稱 1 4.10 55.00 840.00 0.77 粉質粘土 2 1.30 50.00 840.00 0.65 粉土或砂土 3 5.30 55.00 1000.00 0.70 粉質粘土 4 4.60 75.00 1500.00 0.80 粘土 5 4.00 59.00 900.00 0.70 粉質粘土 由于樁的入土深度為15.00m,所以樁端是在第4層土層。單樁豎向承載力驗算: Quk=1.6904.5+15000.16=1687.2kN;單樁豎向承載力特征值:R=Quk/2+cfakAc=1687.2/2+0.652004.902=1480.925kN;Nk=588.782k44、N1.2R=1.21480.925=1777.11kN;樁基豎向承載力滿足要求!七、樁基礎抗拔驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.4.5條。群樁呈非整體破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值:Tuk=iqsikuili其中:Tuk樁基抗拔極限承載力標準值; ui破壞表面周長,取ui=d=3.142 0.4=1.257m; qsik 樁側表面第i層土的抗壓極限側阻力標準值; i 抗拔系數,砂土取0.500.70,粘性土、粉土取0.700.80,樁長l與樁徑d之比小于20時,取小值; li第i層土層的厚度。經過計算得到:Tuk=iqsikuili=851.92kN;群樁呈45、整體破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值:Tgk=(uliqsikli)/4= 2169.39kNul 樁群外圍周長,ul = 4(2.8+0.4)=12.80m;樁基抗拔承載力公式:Nk Tgk/2+GgpNk Tuk/2+Gp其中 Nk - 樁基上拔力設計值,Nk=110.34kN; Ggp - 群樁基礎所包圍體積的樁土總自重設計值除以總樁數,Ggp =768.00kN; Gp - 基樁自重設計值,Gp =60.00kN;Tgk/2+Ggp=2169.392/2+768=1852.696kN 110.345kN;Tuk/2+Gp=851.918/2+60=485.959kN 110.345k46、N;樁抗拔滿足要求。八、樁配筋計算1、樁構造配筋計算As=d2/40.65%=3.144002/40.65%=817mm2;2、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂豎向極限承載力驗算滿足要求,只需構造配筋!3、樁受拉鋼筋計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第7.4條正截面受拉承載力計算。 N fyAs式中:N軸向拉力設計值,N=110344.54N; fy鋼筋強度抗壓強度設計值,fy=300.00N/mm2; As縱向普通鋼筋的全部截面積。As=N/fy=110344.54/300.00=367.82mm2建議配筋值:HRB335鋼筋,516。實際配筋值1005.5 mm2。依據建筑樁基設計規范(JGJ94-2008),箍筋采用螺旋式,直徑不應小于6mm,間距宜為200300mm;受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d范圍內箍筋應加密;間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層范圍內時箍筋應加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現行國家標準混凝土結構設計規范GB50010的有關規定;當鋼筋籠長度超過4m時,應每隔2m設一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。附圖: