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1、一、工程概況1、工程名稱半山村杭鋼單元A-R21-13地塊農轉非居民拆遷安置房一期工程2、建設單位拱墅區城中村改造指揮部半山分指揮部3、地理位置本工程位于杭州市拱墅區半山鎮，北臨杭州城北大廈、南臨規劃道路，西為松艮路，東臨規劃道路。4、工程簡況本工程由1個地下二層汽車庫及5幢安置房組成，總建筑面積42318平方米，其中5幢房子全部位于地下車庫頂板上面。地下室總建筑面積為12836（注：其中人防建筑面積為3865）；1#樓地上16層、建筑面積為14666.7，女兒墻高度為46.8m、電梯機房高度為49.8m；3#樓地上10層、建筑面積為3155.4，女兒墻高度為30m、電梯機房高度為33m；4#2、樓地上15層、建筑面積為3879.4，女兒墻高度為44m、電梯機房高度為47m；5#樓地上15層、建筑面積為3888.8，女兒墻高度為44m、電梯機房高度為47m；6#樓地上15層、建筑面積為3892，女兒墻高度為44m、電梯機房高度為47m；本工程0.000相當于絕對標高5.700m，自然地坪絕對標高6.600m。本工程由浙江新中華建筑設計有限公司負責設計，浙江泛華工程監理有限公司負責監理，浙江龍舜建設有限公司負責總承包施工。 二、塔吊布置本工程基坑開挖面積很大，基礎施工階段工程量大、工期長，為保證甲方總體工期要求，基礎施工階段必須充分使用塔吊，提高施工效率。綜合考慮場地情況，本工程擬選用33、臺塔吊：1樓的北側136/1P（位于地下室外，以下簡稱1#塔吊）安裝一臺QTZ60塔吊；3樓3-11/3-A軸（位于一層地下室內，以下簡稱2#塔吊）安裝一臺QTZ60塔吊；6樓6-1/6-F軸(位于一層地下室內，以下簡稱3#塔吊)安裝一臺QTZ60塔吊。三、塔吊的基礎設計1、地質情況分析根據浙江省地礦勘察院地質勘察資料，其土層分布依次如下，1-1層為雜填土（雜色，稍濕，主要成分為粉質粘土及建筑垃圾、生活垃圾等堆填而成，含少量碎石及塊石。局部約有1530cm的混凝土地坪。本層局部缺失），1-2層為耕植土（雜色，稍濕，主要為粉質粘土，含有大量動、植物腐殖物及植物根系。本層局部分布），1-3層為塘泥4、（灰黑色。流塑，主要為粉土和淤泥，含有機質，異味，僅17號孔揭露），2-1層為粉質粘土（黃褐色、灰黃色為主，軟可塑，含氧化鐵斑點，局部為粘質粉土，刀切面稍有光滑光滑，干強度及韌性中等高，本層全場地分布），2-2層為砂質粉土（灰色，稍密中密，濕。含云母碎屑，粒徑小于0.005mm的顆粒含量不超過全重的10%，局部為粘質粉土。本層局部分布），3層為淤泥質粘土（灰色，流塑，飽和。含較多有機腐殖質，稍有光滑光滑，干強度中等高，韌性中等高，鱗片狀構造。局部夾薄層粉土及粉砂，局部含有貝殼。局部分布），4-1層為粉質粘土（黃褐色、灰黃色，青灰、灰色，硬可塑狀，含氧化鐵斑點，刀切面稍有光滑光滑，搖震反應無，干5、強度及韌性中等。局部為粉質粘土夾碎石。局部缺失），4-2層為含礫粉質粘土（棕黃色，紅褐色，硬可塑狀，含氧化鐵斑點，礫含量約為5%左右，局部較多，約為20%左右，搖震反應無，干強度及韌性中等高。全場地分布，6-1層為全風化砂巖（褐黃、紫紅、黃綠、青灰、灰黑色、濕、硬塑。巖石風化為含碎石土狀，組織結構基本破壞，礦物成分大部分已發生變化，但尚可辨認，并且有微弱的殘余結構強度，干鉆不易進尺。夾未完全風化巖塊，強度較高，難鉆進。本層局部缺失），6-2層為強風化砂巖（褐黃、青灰、黃綠、灰黑色，組織結構已大部分破壞，礦物成分已顯著變化，巖石風化成碎塊狀或碎石狀，裂隙很發育，夾中等風化基巖巖塊，局部區域為中等6、風化基巖夾強風化基巖。巖體風化強烈，干鉆不易鉆進，每米進尺時間0.53小時。本層局部缺失），6-3層為中等風化砂巖（褐黃、青灰、灰黑色，砂質、泥質結構，塊狀構造。局部為粉砂質泥、凝灰巖，組織結構部分破壞，礦物成分基本未變化，主要成分為粉砂質；風化裂隙很發育，巖芯成碎塊狀、柱狀。錘擊聲略脆，易擊碎。本層揭露最大深度為7.7m） 2、設計構思1#塔吊布置在地下室外，采用4根直徑700的鉆孔灌注樁，樁頂進入承臺50mm，承臺330033001350mm，樁中心間距1.750m，樁頂承臺面標高-2.500m。2#塔吊位置地下室底板墊層厚150，厚度300mm，底板面標高為-4.430m，采用4根直徑67、00鉆孔灌注樁（樁頂標高-4.880m，樁頂混凝土超灌2000mm，樁端持力層進入6-3層，中心間距1650mm），內插400400鋼格構柱（格構柱底標高-7.880m，面標高-0.500，伸入承臺300mm），上做300030001350mm鋼筋混凝土圖承臺，定位及構造見附圖1。3#塔吊位置地下室墊層厚150，底板厚度500mm，面標高為-5.160m，采用4根直徑600鉆孔灌注樁（樁頂標高-5.810m，樁頂混凝土超灌2000mm，樁端持力層進入6-3層，中心間距1650mm），內插400400鋼格構柱（格構柱底標高-8.810m，面標高-0.500，伸入承臺300mm），上做3000308、001350mm鋼筋混凝土圖承臺，定位及構造見附圖2。四、塔吊樁基礎受力計算 計算依據： 1、甲方提供的半山村杭鋼單元A-R21-13地塊農轉非居民拆遷安置房巖土工程勘察報告 2、塔吊廠家提供的產品說明書3、建筑樁基礎技術規范JGJ94-20084、混凝土結構設計規范GB50010-20025、鋼結構設計規范GB50017-20036、PKPM安全設施計算軟件塔吊樁基礎的計算書（1#塔吊）一. 參數信息塔吊型號: QTZ60 自重(包括壓重):F1=458.00kN 最大起重荷載: F2=60.00kN 塔吊傾覆力距: M=1796.00kN.m 塔吊起重高度: H=60.00m 塔身寬度:B9、=1.60m 樁混凝土等級: C30 承臺混凝土等級:C30 保護層厚度: 50mm 矩形承臺邊長: 3.30m 承臺厚度: Hc=1.350m 承臺箍筋間距: S=200mm 承臺鋼筋級別: 級 承臺預埋件埋深:h=0.00m 承臺頂面埋深: D=2.500m 樁直徑: d=0.700m 樁間距: a=1.750m 樁鋼筋級別: 級 樁入土深度: 18.66m 樁型與工藝: 泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁二. 塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算 1. 塔吊自重(包括壓重)F1=458.000kN 2. 塔吊最大起重荷載F2=60.000kN 作用于樁基承臺頂面的豎向力 F=F1+F2=518.0010、0kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4三. 矩形承臺彎矩的計算 計算簡圖： 圖中x軸的方向是隨機變化的，設計計算時應按照傾覆力矩M最不利方向進行驗算。 1. 樁頂豎向力的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ94-2008的第條) 其中 n單樁個數，n=4； Fk作用于承臺頂面的豎向力，Fk=518.000kN； Gk樁基承臺和承臺上土自重標準值，Gk=25.0BcBcHc+20.0BcBcD=912.038kN； Mxk,Myk荷載效應標準組合下，作用于承臺底面，繞通過樁群形心的 x、y 軸的力矩 xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Nik荷載效應標準組合偏心豎向力作用下，第i基樁或11、復合基樁的豎向力(kN)。 經計算得到:樁頂豎向力設計值:最大壓力：N=1.2(518.000+912.038)/4+2514.400(1.7501.414/2)/2(1.7501.414/2)2=1445.136kN最大拔力：N=(518.000+912.038)/4-2514.400(1.7501.414/2)/2(1.7501.414/2)2=-658.615kN 樁頂豎向力標準值:最大壓力：N=(518.000+912.038)/4+1796.000(1.7501.414/2)/2(1.7501.414/2)2=1083.313kN最大拔力： N=(518.000+912.038)/412、-1796.000(1.7501.414/2)/2(1.7501.414/2)2=-368.294kN 2. 矩形承臺彎矩的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ94-2008的第條) 其中 Mx,My分別為繞X軸和繞Y軸方向計算截面處的彎矩設計值(kN.m)； xi,yi垂直Y軸和X軸方向自樁軸線到相應計算截面的距離(m)； Ni在荷載效應基本組合下的第i基樁凈反力，Ni=Ni-G/n。 經過計算得到彎矩設計值： 壓力產生的承臺彎矩： N=1.2(518.000+912.038)/4+2514.400(1.750/2)/4(1.750/2)2=1147.411kN Mx1=My1=2(1147.13、411-912.038/4) 拔力產生的承臺彎矩： N=(518.000+912.038)/4-2514.400(1.750/2)/4(1.750/2)2=-360.891kN Mx2=My2=2-360.891四. 矩形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。 式中 1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,期間按線性內插法確定； fc混凝土抗壓強度設計值； h0承臺的計算高度。 fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2。 承臺底面配筋: s=137.910106/(1.014、001.4303300.0001300.0002)=0.0017 =1-(1-20.0017)0.5=0.0017 s=1-0.0017/2=0.9991 Asx= Asy=137.910106/(0.99911300.000300.000)=353.922mm2 承臺頂面配筋: s=54.134106/(1.0001.4303300.0001300.0002)=0.0007 =1-(1-20.0007)0.5=0.0007 s=1-0.0007/2=0.9997 Asx= Asy=54.134106/(0.99971300.000300.000)=138.851mm2。 滿足頂面和底面配筋要15、求的同時還應該滿足構造要求!五. 矩形承臺截面抗剪切計算 依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條。 根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性， 記為V=2890.271kN我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 其中 計算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強度設計值，ft=1.430N/mm2； b承臺計算截面處的計算寬度，b=3300mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1300mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300.000N/mm2； S箍筋的間距，S=200mm。 經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構16、造配箍筋!六.樁身承載力驗算 樁身承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=1445.136kN 樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數，取0.750 fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.300N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=0.3848m2。 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,受壓鋼筋只需構造配筋! 樁身受拉計算，依據建筑樁基技術規范JGJ94-2008 第條 受拉承載力計算，最大拉力 N=658.615kN 經過計算得到受拉鋼筋截面面積 As=2195.38417、mm2。 綜上所述,全部縱向鋼筋采用構造配筋且配筋面積不能小于2195.384mm2 構造規定：灌注樁主筋采用612根直徑12m14m,配筋率不小于0.2%!七.樁抗壓承載力計算 樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第和條 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=1445.136kN 樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式： 最大壓力: 其中 R基樁豎向承載力特征值； Ra單樁豎向承載力特征值； K安全系數，取2.0； fak承臺下土的地基承載力特征值加權平均值； c承臺效應系數 qsk樁側第i層土的極限側阻力標準值，按下表取值； qpk極限端阻力18、標準值，按下表取值； u樁身的周長，u=2.1991m； Ap樁端面積,取Ap=0.385m2； Ac計算樁基所對應的承臺凈面積，去Ac=2.338m2； li第i層土層的厚度,取值如下表； 厚度及側阻力標準值表如下:序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa) 土名稱1 16.76 15 0 全風化砂巖2 0.9 48 2000 強風化砂巖3 4.9 80 3600 中風化砂巖 由于樁的入土深度為18.66m,所以樁端是在第3層土層。 最大壓力驗算: Ra=2.199(16.7615+.948+.99999999999999880)+3600.0000.385=2219、09.231kN R=2209.231/2.0+0.070105.0002.338=1121.797kN 上式計算的R值大于等于最大壓力1083.313kN,所以滿足要求!八.樁抗拔承載力計算 樁抗拔承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條 樁抗拔承載力應滿足下列要求: 其中: 式中 Tuk基樁抗拔極限承載力標準值； i抗拔系數； 解得:Tgk=9.8(0.70016.7615+0.750.948+0.700.99999999999999880)/4=647.731kNGgp=9.818.6622/4=1005.774kNTuk=2.199(0.70016.7615+0.20、750.948+0.700.99999999999999880)=581.402kNGp=2.19918.6625=1025.887kN 由于: 647.731/2.0+1005.774=368.294 滿足要求! 由于: 581.402/2.0+1025.887=368.294 滿足要求!塔吊樁基礎的計算書（2#塔吊）一. 參數信息塔吊型號: QTZ60 自重(包括壓重):F1=458.00kN 最大起重荷載: F2=60.00kN 塔吊傾覆力距: M=1796.00kN.m 塔吊起重高度: H=60.00m 塔身寬度: B=1.60m樁混凝土等級: C30 承臺混凝土等級:C30 保護層厚21、度: 50mm 矩形承臺邊長: 3.00m 承臺厚度: Hc=1.350m 承臺箍筋間距: S=200mm 承臺鋼筋級別: 級 承臺預埋件埋深:h=0.00m 承臺頂面埋深: D=0.000m 樁直徑: d=0.600m 樁間距: a=1.600m 樁鋼筋級別: 級 樁入土深度: 42.14m 樁型與工藝: 泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁二. 塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算1. 塔吊自重(包括壓重)F1=458.000kN2. 塔吊最大起重荷載F2=60.000kN 作用于樁基承臺頂面的豎向力 F=F1+F2=518.000kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4三. 矩形承臺彎矩的計算 計算簡圖： 圖22、中x軸的方向是隨機變化的，設計計算時應按照傾覆力矩M最不利方向進行驗算。1. 樁頂豎向力的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ94-2008的第條) 其中 n單樁個數，n=4； Fk作用于承臺頂面的豎向力，Fk=518.000kN； Gk樁基承臺和承臺上土自重標準值，Gk=25.0BcBcHc+20.0BcBcD=303.750kN； Mxk,Myk荷載效應標準組合下，作用于承臺底面，繞通過樁群形心的 x、y 軸的力矩 xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Nik荷載效應標準組合偏心豎向力作用下，第i基樁或復合基樁的豎向力(kN)。 經計算得到:樁頂豎向力設計值: 最大壓力：N=123、.2(518.000+303.750)/4+2514.400(1.6001.414/2)/2(1.6001.414/2)2=1357.911kN 最大拔力：N=(518.000+303.750)/4-2514.400(1.6001.414/2)/2(1.6001.414/2)2=-905.949kN樁頂豎向力標準值: 最大壓力：N=(518.000+303.750)/4+1796.000(1.6001.414/2)/2(1.6001.414/2)2=999.285kN 最大拔力：N=(518.000+303.750)/4-1796.000(1.6001.414/2)/2(1.6001.414/24、2)2=-588.410kN 2. 矩形承臺彎矩的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ94-2008的第條) 其中 Mx,My分別為繞X軸和繞Y軸方向計算截面處的彎矩設計值(kN.m)； xi,yi垂直Y軸和X軸方向自樁軸線到相應計算截面的距離(m)； Ni在荷載效應基本組合下的第i基樁凈反力，Ni=Ni-G/n。 經過計算得到彎矩設計值： 壓力產生的承臺彎矩：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) 拔力產生的承臺彎矩：N=(518.000+30325、.750)/4-2514.400(1.600/2)/4(1.600/2)2=-580.313kNMx2=My2=2-580.313四. 矩形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。 式中 1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,期間按線性內插法確定； fc混凝土抗壓強度設計值； h0承臺的計算高度。 fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2。 承臺底面配筋: s=0.000106/(1.0001.4303000.0001300.0002)=0.0000 =1-(1-20.0026、00)0.5=0.0000 s=1-0.0000/2=1.0000 Asx= Asy=0.000106/(1.00001300.000300.000)=0.000mm2 承臺頂面配筋: s=0106/(1.0001.4303000.0001300.0002)=0.0000 =1-(1-20.0000)0.5=0.0000 s=1-0.0000/2=1.0000 Asx= Asy=0106/(1.00001300.000300.000)=0.000mm2。 滿足頂面和底面配筋要求的同時還應該滿足構造要求!五. 矩形承臺截面抗剪切計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條。根據第二步27、的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性，記為V=2715.822kN我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 其中 計算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強度設計值，ft=1.430N/mm2； b承臺計算截面處的計算寬度，b=3000mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1300mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300.000N/mm2； S箍筋的間距，S=200mm。 經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋!六.樁身承載力驗算樁身承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條根據第二步的計算方案可以得到樁的28、軸向壓力設計值，取其中最大值N=1357.911kN樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數，取0.750 fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.300N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=0.2827m2。 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,受壓鋼筋只需構造配筋! 樁身受拉計算，依據建筑樁基技術規范JGJ94-2008 第條 受拉承載力計算，最大拉力 N=905.949kN 經過計算得到受拉鋼筋截面面積 As=3019.829mm2。 綜上所述,全部縱向鋼筋采用構造配筋且配筋面積不能小于3019.829mm2 構造規定：灌注樁主筋采用612根直徑12m1429、m,配筋率不小于0.2%!七.樁抗壓承載力計算樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第和條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=1357.911kN樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式：最大壓力: 其中 R基樁豎向承載力特征值； Ra單樁豎向承載力特征值； K安全系數，取2.0； fak承臺下土的地基承載力特征值加權平均值； c承臺效應系數 qsk樁側第i層土的極限側阻力標準值，按下表取值； qpk極限端阻力標準值，按下表取值； u樁身的周長，u=1.8850m； Ap樁端面積,取Ap=0.283m2； Ac計算樁基所對應的承臺凈面積，去Ac=130、.967m2； li第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側阻力標準值表如下:序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa) 土名稱1 35.14 15 0 全風化砂巖2 17.3 48 2000 強風化砂巖3 4.5 80 3600 中風化砂巖由于樁的入土深度為42.14m,所以樁端是在第2層土層。最大壓力驗算: Ra=1.885(35.1415+748)+2000.0000.283=2192.392kN R=2192.392/2.0+0.070105.0001.967=1110.655kN 上式計算的R值大于等于最大壓力999.285kN,所以滿足要求!八.樁抗拔承載31、力計算樁抗拔承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條樁抗拔承載力應滿足下列要求: 其中: 式中 Tuk基樁抗拔極限承載力標準值； i抗拔系數； 解得: Tgk=8.8(0.70035.1415+0.750748)/4=1366.134kN Ggp=8.842.1422/4=2039.576kN Tuk=1.885(0.70035.1415+0.750748)=1170.501kN Gp=1.88542.1425=1985.801kN 由于: 1366.134/2.0+2039.576=588.41 滿足要求! 由于: 1170.501/2.0+1985.801=588.432、1 滿足要求!九.樁式基礎格構柱計算 依據鋼結構設計規范(GB50017-2003)。1. 格構柱截面的力學特性：格構柱的截面尺寸為0.400.40m；主肢選用:10號角鋼bdr=1001012mm；綴板選用(mm):0.010.30主肢的截面力學參數為 A0=19.26cm2，Z0=2.84cm，Ix0=179.51cm4，Iy0=179.51cm4； 格構柱截面示意圖 格構柱的y-y軸截面總慣性矩： 格構柱的x-x軸截面總慣性矩： 經過計算得到： Ix=4179.51+19.26(40/2-2.84)2=23404.85cm4； Iy=4179.51+19.26(40/2-2.84)2=233、3404.85cm4；2. 格構柱的長細比計算：格構柱主肢的長細比計算公式： 其中 H 格構柱的總高度，取7.38m； I 格構柱的截面慣性矩，取,Ix=23404.85cm4，Iy=23404.85cm4； A0 一個主肢的截面面積，取19.26cm2。經過計算得到x=42.34,y=42.34。格構柱分肢對最小剛度軸1-1的長細比計算公式: 其中 b 綴板厚度，取 b=0.01m。 h 綴板長度，取 h=0.30m。 a1 格構架截面長，取 a1=0.40m。 經過計算得 i1=(0.012+0.302)/48+50.402/80.5=0.32m。 1=7.38/0.32=23.12。 換34、算長細比計算公式： 經過計算得到kx=48.24,ky=48.24。3. 格構柱的整體穩定性計算：格構柱在彎矩作用平面內的整體穩定性計算公式： 其中 N 軸心壓力的計算值(kN)；取 N=1357.91kN； A 格構柱橫截面的毛截面面積，取419.26cm2； 軸心受壓構件彎矩作用平面內的穩定系數；根據換算長細比 0x=48.24,0y=48.24,查鋼結構設計規范得到x=0.86,y=0.86。經過計算得到：X方向的強度值為203.9N/mm2，不大于設計強度215N/mm2,所以滿足要求! Y方向的強度值為203.9N/mm2，不大于設計強度215N/mm2,所以滿足要求! 塔吊樁基礎的35、計算書（3#塔吊）一. 參數信息塔吊型號: QTZ60 自重(包括壓重):F1=458.00kN 最大起重荷載:F2=60.00kN塔吊傾覆力距: M=1796.00kN.m 塔吊起重高度: H=60.00m 塔身寬度:B=1.60m樁混凝土等級: C30 承臺混凝土等級:C30 保護層厚度: 50mm 矩形承臺邊長: 3.00m 承臺厚度: Hc=1.350m 承臺箍筋間距: S=200mm 承臺鋼筋級別: 級 承臺預埋件埋深:h=0.00m 承臺頂面埋深: D=0.000m樁直徑: d=0.600m 樁間距: a=1.600m 樁鋼筋級別: 級 樁入土深度: 25.20m 樁型與工藝: 泥36、漿護壁鉆(沖)孔灌注樁二. 塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算1. 塔吊自重(包括壓重)F1=458.000kN2. 塔吊最大起重荷載F2=60.000kN 作用于樁基承臺頂面的豎向力 F=F1+F2=518.000kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4三. 矩形承臺彎矩的計算 計算簡圖： 圖中x軸的方向是隨機變化的，設計計算時應按照傾覆力矩M最不利方向進行驗算。1. 樁頂豎向力的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ94-2008的第條) 其中 n單樁個數，n=4； Fk作用于承臺頂面的豎向力，Fk=518.000kN； Gk樁基承臺和承臺上土自重標準值，Gk=25.0BcBcHc+20.0BcBcD37、=303.750kN； Mxk,Myk荷載效應標準組合下，作用于承臺底面，繞通過樁群形心的 x、y 軸的力矩 xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Nik荷載效應標準組合偏心豎向力作用下，第i基樁或復合基樁的豎向力(kN)。經計算得到:樁頂豎向力設計值: 最大壓力：N =1.2(518.000+303.750)/4+2514.400(1.6001.414/2)/2(1.6001.414/2)2=1357.911kN 最大拔力：N =(518.000+303.750)/4-2514.400(1.6001.414/2)/2(1.6001.414/2)2=-905.949kN樁頂豎向力38、標準值: 最大壓力：N=(518.000+303.750)/4+1796.000(1.6001.414/2)/2(1.6001.414/2)2=999.285kN 最大拔力：N=(518.000+303.750)/4-1796.000(1.6001.414/2)/2(1.6001.414/2)2=-588.410kN2. 矩形承臺彎矩的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ94-2008的第條) 其中 Mx,My分別為繞X軸和繞Y軸方向計算截面處的彎矩設計值(kN.m)； xi,yi垂直Y軸和X軸方向自樁軸線到相應計算截面的距離(m)； Ni在荷載效應基本組合下的第i基樁凈反力，Ni=Ni-G/n39、。經過計算得到彎矩設計值：壓力產生的承臺彎矩：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)拔力產生的承臺彎矩：N=(518.000+303.750)/4-2514.400(1.600/2)/4(1.600/2)2=-580.313kNMx2=My2=2-580.313四. 矩形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。 式中 1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C40、80時， 1取為0.94,期間按線性內插法確定； fc混凝土抗壓強度設計值； h0承臺的計算高度。 fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2。 承臺底面配筋: s=0.000106/(1.0001.4303000.0001300.0002)=0.0000 =1-(1-20.0000)0.5=0.0000 s=1-0.0000/2=1.0000 Asx= Asy=0.000106/(1.00001300.000300.000)=0.000mm2 承臺頂面配筋: s=0106/(1.0001.4303000.0001300.0002)=0.0000 =1-(1-20.0000)0.5=0.041、000 s=1-0.0000/2=1.0000 Asx= Asy=0106/(1.00001300.000300.000)=0.000mm2。 滿足頂面和底面配筋要求的同時還應該滿足構造要求!五. 矩形承臺截面抗剪切計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條。根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性，記為V=2715.822kN我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 其中 計算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強度設計值，ft=1.430N/mm2； b承臺計算截面處的計算寬度，b=3000mm； h0承臺計算截面處42、的計算高度，h0=1300mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300.000N/mm2； S箍筋的間距，S=200mm。 經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋!六.樁身承載力驗算樁身承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=1357.911kN樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數，取0.750 fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.300N/mm2； Aps樁身截面面積，Aps=0.2827m2。 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,受壓鋼筋只需構造配筋! 樁身受拉計算43、，依據建筑樁基技術規范JGJ94-2008 第條 受拉承載力計算，最大拉力 N=905.949kN 經過計算得到受拉鋼筋截面面積 As=3019.829mm2。 綜上所述,全部縱向鋼筋采用構造配筋且配筋面積不能小于3019.829mm2 構造規定：灌注樁主筋采用612根直徑12m14m,配筋率不小于0.2%!七.樁抗壓承載力計算樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第和條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N=1357.911kN樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式： 最大壓力: 其中 R基樁豎向承載力特征值； Ra單樁豎向承載力特征值； K安全系44、數，取2.0； fak承臺下土的地基承載力特征值加權平均值； c承臺效應系數 qsk樁側第i層土的極限側阻力標準值，按下表取值； qpk極限端阻力標準值，按下表取值； u樁身的周長，u=1.8850m； Ap樁端面積,取Ap=0.283m2； Ac計算樁基所對應的承臺凈面積，去Ac=1.967m2； li第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側阻力標準值表如下:序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa) 土名稱1 20.3 15 0 全風化砂巖2 3.9 48 2000 強風化砂巖3 4.5 80 3600 中風化砂巖由于樁的入土深度為25.2m,所以樁端是在第3層土45、層。 最大壓力驗算: Ra=1.885(20.315+3.948+180)+3600.0000.283=2095.505kN R=2095.505/2.0+0.070105.0001.967=1062.212kN 上式計算的R值大于等于最大壓力999.285kN,所以滿足要求!八.樁抗拔承載力計算樁抗拔承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第條樁抗拔承載力應滿足下列要求: 其中: 式中 Tuk基樁抗拔極限承載力標準值； i抗拔系數； 解得:Tgk=8.8(0.70020.315+0.7503.948+0.700180)/4=901.010kNGgp=8.825.222/4=46、1219.680kNTuk=1.885(0.70020.315+0.7503.948+0.700180)=771.984kNGp=1.88525.225=1187.522kN 由于: 901.010/2.0+1219.680=588.41 滿足要求! 由于: 771.984/2.0+1187.522=588.41 滿足要求!九.樁式基礎格構柱計算依據鋼結構設計規范(GB50017-2003)。1. 格構柱截面的力學特性： 格構柱的截面尺寸為0.400.40m； 主肢選用:10號角鋼bdr=1001012mm； 綴板選用(mm):0.010.30主肢的截面力學參數為 A0=19.26cm2，Z047、=2.84cm，Ix0=179.51cm4，Iy0=179.51cm4； 格構柱截面示意圖 格構柱的y-y軸截面總慣性矩： 格構柱的x-x軸截面總慣性矩： 經過計算得到： Ix=4179.51+19.26(40/2-2.84)2=23404.85cm4； Iy=4179.51+19.26(40/2-2.84)2=23404.85cm4；2. 格構柱的長細比計算：格構柱主肢的長細比計算公式： 其中 H 格構柱的總高度，取8.31m； I 格構柱的截面慣性矩，取,Ix=23404.85cm4，Iy=23404.85cm4； A0 一個主肢的截面面積，取19.26cm2。經過計算得到x=47.68,48、y=47.68。格構柱分肢對最小剛度軸1-1的長細比計算公式: 其中 b 綴板厚度，取 b=0.01m。 h 綴板長度，取 h=0.30m。 a1 格構架截面長，取 a1=0.40m。 經過計算得 i1=(0.012+0.302)/48+50.402/80.5=0.32m。 1=8.31/0.32=26.04。 換算長細比計算公式： 經過計算得到kx=54.32,ky=54.32。3. 格構柱的整體穩定性計算：格構柱在彎矩作用平面內的整體穩定性計算公式： 其中 N 軸心壓力的計算值(kN)；取 N=1357.91kN； A 格構柱橫截面的毛截面面積，取419.26cm2； 軸心受壓構件彎矩作用49、平面內的穩定系數；根據換算長細比 0x=54.32,0y=54.32,查鋼結構設計規范得到x=0.84,y=0.84。經過計算得到 ：X方向的強度值為210.7N/mm2，不大于設計強度215N/mm2,所以滿足要求! Y方向的強度值為210.7N/mm2，不大于設計強度215N/mm2,所以滿足要求! 五、塔吊基礎施工方法1、根據樁位布置先施工鉆孔灌注樁，灌注樁主筋采用822，箍筋8250（加密區8100），定位箍筋采用122000,樁頂標高以下2米為加密區，格構柱采用100*10*12等邊角鋼，綴板采用0.010.30mm鋼板中心間距550，格構柱與鋼筋籠采用焊接連接，插入灌注樁3000mm。達到設計樁身強度70%以后施工鋼筋混凝土承臺并在基礎內埋置塔吊基準節，基準節高度為1400，放置時露出承臺面350mm。承臺內配20165雙層雙向，縱橫方向均設14495的拉筋，鋼筋放置時盡量避開格構柱主肢角鋼。待混凝土達到塔吊安裝要求后方可安裝塔吊。2、由于塔吊在土方開挖前即已安裝完畢，隨著土方開挖，格構柱逐漸顯露出來后，采用10#槽鋼（水平夾角45）作為系桿對4 根格構柱進行連接，從而使格構柱形成整體剛度。當土挖到底板墊層底面標高后，將上面部分混凝土鑿掉并在底板中間位置焊接6mm厚止水鋼板。六、附圖