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1、xx*研發中心項目工程塔吊基礎專項方案目 錄1.工程簡介12.編制依據13.塔吊基礎方案13.1塔吊布置及基礎概況13.2塔吊專用基礎樁涉及土層參數（引自地質勘查報告）13.3格構柱、格構式塔吊基礎施工要求24.格構式塔吊基礎計算書34.1基本參數34.1.1塔吊基本參數34.1.2格構柱基本參數44.1.3基礎參數54.1.4塔吊計算狀態參數54.2非工作狀態下荷載計算54.2.1塔吊受力計算54.2.2塔吊與承臺連接的螺栓驗算84.2.3承臺驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）84.2.4單肢格構柱截面驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）104.2.5整體格構柱基礎驗算（下述驗算荷載取數均2、大于設計值）114.2.6樁承載力驗算124.2.7樁豎向極限承載力驗算124.2.8樁基礎抗拔驗算134.2.9樁配筋計算154.3工作狀態下荷載計算154.3.1塔吊受力計算154.3.2塔吊與承臺連接的螺栓驗算184.3.3承臺驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）184.3.4單肢格構柱截面驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）194.3.5整體格構柱基礎驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）204.3.6樁承載力驗算224.3.7樁豎向極限承載力驗算224.3.8樁基礎抗拔驗算234.3.9樁配筋計算244.4樁基沉降驗算254.4.1塔吊專用22m樁沉降254.4.2工程樁兼用塔基樁623、m樁沉降驗算274.4.3不均勻沉降計算285.塔吊基礎施工圖紙291.工程簡介工程名稱：xx*研發中心；工程建設地點：xx市*區*路810號；結構類型：屬于框架剪力墻結構；地上19層；地下2層；建筑高度約80m。 工程建設主要參與方：本工程由xx*股份有限公司投資建設，信息產業電子*設計研究院有限公司設計（基坑圍護由同濟設計研究院設計），地質勘察為浙江省工程勘察院xx分院，由xx市工程建設監理咨詢有限公司監理，由中國*工程建設有限公司組織施工。2.編制依據本工程地質勘察報告，塔吊安裝使用說明書、鋼結構設計規范（GB500172003）、鋼結構設計手冊（第三版）、建筑結構靜力計算手冊（第二版）4、結構荷載規范（GB50092001）、混凝土結構設計規范（GB50010-2002）、建筑樁基技術規范（JGJ942008）、建筑地基基礎設計規范（GB500072002）等。3.塔吊基礎方案3.1塔吊布置及基礎概況本工程使用一臺徐工QTZ80E（5514）塔吊，位于南側910軸之間；塔吊初次自由起升高度35mh040m，足以避開周邊已有建筑物以及市政高壓電線；塔吊最終高度約90m，配套相應附墻件（詳見塔吊安裝專項方案）。塔吊基礎采用格構式基礎，結合樁基。塔吊基礎樁北側2根樁利用850mm直徑工程樁兼作塔基樁，有效樁長62m；南側設置2根塔吊專用的基礎樁，有效長度22m，直徑800mm，樁端5、進入本工程地質勘察報告所述2土層3.55m。格構柱采用L14014角鋼作為主材，進入樁頂3m，詳見相應圖紙。地面塔吊承臺采用C40混凝土配筋，厚度1.2m，長寬=4.5m3.5m。樁頂標高-9.600m，承臺底標高+1.000m。詳見后附塔吊基礎施工圖紙。3.2塔吊專用基礎樁涉及土層參數（引自地質勘查報告）表一序號名稱hi(m)qsik(kPa)qpk(kPa)sip1水泥土攪拌樁加固土4201.02灰色淤泥質粘土7.45201.03灰色粉質粘土8351.004灰色砂質粉土夾粉質粘土12.35511001.01.00表二序號土層厚度hi(m)重度i(kN/m3)極限側阻(kPa)壓縮模量Ei(6、MPa)1419203027.4517.3202.553818.1353.59412.318.55517511.718.1501165.219551579.119854581818.57020910019.2100653.3格構柱、格構式塔吊基礎施工要求1、格構柱端錨入混凝土承臺長度不小于450mm和1/3承臺厚度；混凝土強度等級不小于C35；本工程定為 格構柱端錨入混凝土承臺長度不小于450mm，混凝土強度等級C40。2、格構柱錨入樁基中的長度不小于2000mm，并需增加箍筋和主筋數量，確保焊接質量樁混凝土等級不小于C30；本工程格構柱錨入樁基中的長度3000mm，樁采用水下C30混凝土。37、吊（插）入樁孔時，應控制鋼構柱的垂直與水平二個方向的偏位。特別需防止澆搗混凝土后鋼構柱的偏位，施工方案中必須有防偏位措施（采用模具等定位方法）。4、鋼構柱應在工廠制作，成品后運往工地。現場焊接水平桿與斜撐桿（柱間支撐）等構件，必須持有焊接上崗證，原則上仍應由生產廠家派員施焊。5、單肢鋼構柱內部需留有足夠空間，澆搗混凝土中應采取有效手段保證混凝土的填充率達到95%以上。6、開挖土方時，塔機鋼構柱周圍的土方應分層開挖，鋼構柱之間的水平與斜撐桿（或柱間支撐），連接板等構件，必須跟隨挖土深度而及時設置并焊接。7、塔機使用中，要經常觀察鋼筋混凝土連接塊的變形情況；經常觀察地腳螺栓松動情況，隨時擰緊；經8、常觀察塔機的垂直度，發現超差及時糾正。8、工程樁和塔吊專用樁不均勻沉降差： 23.820-9.295=14.525mm。考慮到從塔吊開始使用到基坑大底板澆筑完成時間段約4個月，初期不均勻沉降量可估算為14.52560%=8.715mm，8.715/2200=3.9614，滿足要求。在地下室大底板完成澆筑前應加強觀測，及時采取糾偏措施；考慮到塔基樁端以下有4m厚的水泥土攪拌樁加固層，在灌注樁施工時，22m塔基樁可采取適當擴大樁端2m范圍內的直徑，減少沉降差。為進一步降低不均勻沉降，宜采取擴大樁頂以下2m范圍內直徑的措施（擴為850mm，其余不變）。4.格構式塔吊基礎計算書4.1基本參數4.1.19、塔吊基本參數塔吊型號：QZT80E(5514)； 標準節長度b：2.5m；塔吊自重Gt：1015.4kN（升至理論附著最高時的最重狀態，加平衡配重,在起升40m時自重為50.6t至69.14t，因標準節選材的不同而不同）； 最大起重荷載Q：80kN； 塔吊地腳螺栓的直徑d：按塔吊說明書設置；塔吊起升高度H：40m； 塔吊地腳螺栓數目n：按塔吊說明書設置；塔身寬度B: 1.6m； 塔吊地腳螺栓性能等級：按塔吊說明書設置； 工作風壓：0.25kPa 非工作風壓：0.80kPa（初次起升）特別說明：抗壓以全重加最大彎矩計算，樁抗拔以初升40m時的重量計算，此為最不利狀態。在塔吊升至最高時，通過設置410、個附墻件，塔身彎矩傳遞至基礎承臺的數值非常小，僅有塔身最大彎矩的2%左右；設置第一道附墻件時僅有20%左右，此時在最下端的基礎主要承受垂直壓力，且屆時大底板早已澆筑完成，受力狀況大為簡化，因此塔吊在40m初始高度進一步上升后基礎的受彎矩作用力狀況無需進一步復核驗算。計算圖舉例如下：塔吊示意圖受力圖彎矩圖綜上所述，對于塔吊基礎，定下如下需要驗算的工況項目：塔吊40m初升獨立時，工作狀態、非工作狀態下最大彎矩及其分別對格構柱、樁造成的最大、最小壓力；塔吊升至最高140m（本工程實際僅110m左右）分別對格構柱、樁的最大豎向壓力4.1.2格構柱基本參數格構柱計算長度lo：10.6m； 格構柱綴件類型11、：綴板；格構柱綴件節間長度a1：0.8m； 格構柱分肢材料類型：L140x14；格構柱基礎綴件節間長度a2：2.4m； 格構柱鋼板綴件參數:寬270mm，厚12mm；格構柱截面寬度b1：0.47m； 格構柱基礎綴件材料類型：L70x8；單根格構柱計算自重：2.7t4.1.3基礎參數樁中心距S2S1：2.2m3m； 樁入土深度l：22m（2根工程樁62m，僅沉降驗算使用）； 樁直徑d：0.8m（2根工程樁0.85m為便于計算，僅沉降驗算使用）；樁混凝土等級：水下C30； 樁型與工藝：泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁；樁鋼筋直徑：20mm； 樁鋼筋型號：HRB335；承臺寬度L2 L1：3.5m4.5m；12、 承臺厚度h：1.2m；承臺混凝土等級為：C40； 承臺鋼筋等級：HRB335；承臺鋼筋直徑：20； 承臺保護層厚度:25mm；承臺箍筋間距：250mm； 4.1.4塔吊計算狀態參數地面粗糙類別：D類密集建筑群，房屋較高；風荷載高度變化系數：0.73；主弦桿材料：圓鋼； 主弦桿寬度c：250mm；非工作狀態：所處城市 xx， 最大允許風壓0：0.8 kN/m2；額定起重力矩Me：892kNm； 基礎所受水平力P：30kN；塔吊傾覆力矩M：552.37kNm（非工作狀態下，起重力矩不發生）； 工作狀態：所處城市 xx， 最大允許風壓0：0.25 kN/m2，額定起重力矩Me：892kNm； 基礎13、所受水平力P：30kN；塔吊傾覆力矩M：1089.49kNm； 4.2非工作狀態下荷載計算4.2.1塔吊受力計算1、塔吊豎向力計算承臺自重：Gc=25BcBch1.2=253.504.501.201.2=567.00kN格構柱系統自重：Gz=4271.2=129.60 kN作用在基礎樁上的垂直力：N=1.2(Gt+Gc+Gz)=1.2(1015.40+567.00+129.60)=2050.60kN（全高）N=1.2(Gt+Gc+Gz)=1.2(506.0+567.00+129.60)=1443.12kN（初升40m，上拔力驗算用）N=1.2(Gt+Gc+Gz)=1.2(691.4+567.014、0+129.60)=1665.60kN（初升40m，壓力驗算用）2、塔吊風荷載計算（初升40m）地處 xx，最大允許風壓0=0.8 kN/m2擋風系數計算： = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)擋風系數=0.87體型系數s=1.14查表得：荷載高度變化系數z=0.73高度z處的風振系數取：z=1.0所以風荷載設計值為：=0.7zsz0=0.71.001.140.730.80=0.47kN/m23、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算：M=BHH0.5=0.470.871.6040.0040.000.5=516.77kNm總的最大彎矩值：Mmax=1.4(Me+M+Ph)=115、.4(516.77+30.001.20)=552.37kNm4、塔吊水平力計算水平力：V=1.2(BH+P)=1.2(0.801.6040.000.87+30.00)=89.23kN5、每根格構柱的受力計算作用于格構柱頂面的重力作用：N=1.2(Gt+Gc)=1.2(1015.40+567.00)=1898.88kN。 Mmax=552.37kNm V=89.23kN作用在基礎樁上的垂直力：N=2050.60kN（全高）N=1443.12kN（初升40m，上拔力驗算用）N=1665.60kN（初升40m，壓力驗算用）作用在樁面彎矩Mmax=552.37+1.489.2311.8（格構柱承臺高度16、）=2026.46 kNm圖中x軸的方向是隨時變化的，計算時應按照傾覆力矩Mmax最不利方向進行驗算。（1）、樁頂豎向力的計算（取下述工況中的大者）全高140m時的工況（加設扶墻件，彎矩及水平力可忽略）：Ni=(F+G)/4=2050.60/4=512.65 kN初升40m，豎向壓力驗算Ni=(F+G)/4Mxyi/yi2Myxi/xi2；式中：N單樁個數，n=4； F作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值； G樁基承臺加上格構柱的自重； Mx,My承臺底面的彎矩設計值； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離； Ni單樁樁頂豎向力設計值；設短邊方向為x方向，長邊方向為y方向。確定最不利彎矩方向17、：設與x方向夾角為，則單樁受力N=Msin/（22.2）+Mcos/（23）；N對求導，則得出N=Mcos/（22.2）- Msin/（23），當N=0時可以得出其極值，則可得tg=3/2.2時出現最不利工況。即sin=0.8065，cos=0.5914。則有：Mx= Mmaxcos=2026.460.5914=1198.45 kNm ，My= Mmaxsin=2026.460.8065=1634.34kNm經計算得到單樁樁頂豎向力設計值最大壓力：Nmax=1665.60/4+(1198.453)/(232)+ (1634.342.2)/(22.22)=987.58kN最小壓力：Nmi=14418、3.12/4-(1198.453)/(232)- (1634.342.2)/(22.22)=-210.4kN需要驗算樁基礎抗拔力。樁頂剪力的計算V0=V/4=89.23/4=22.31kN（2）、格構柱頂豎向力的計算（取下述工況中的大者）格構柱受力明顯小于樁頂，按照樁頂受力數據進行計算。4.2.2塔吊與承臺連接的螺栓驗算按照塔吊說明書要求設置，不再計算。4.2.3承臺驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）1、承臺彎矩的計算依據建筑樁技術規范（JGJ94-2008 ）的第5.9.1條。 Mx1 = Niyi My1 = Nixi其中 Mx1,My1計算截面處XY方向的彎矩設計值； xi,yi單樁相19、對承臺中心軸的XY方向距離取(a-B)/2=(3.00-1.60)/2=0.700m；（取最不利值） Ni1單樁樁頂豎向力設計值去除單根格構柱重量荷載；（Mx1，My1）max=20.7（1429.63-32.53）=1955.94kNm。2、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。 As = M/(sh0fy) s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2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20、度設計值查表得19.10N/mm2； ho承臺的計算高度ho=1200.00-25.00=1175.00mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2；經過計算得：s=935.62106/(1.00019.1004.500103(1175.000)2)=0.0105； =1-(1-20.0105)0.5=0.0106； s =1-0.0106/2=0.995； Asx =Asy=1955.94106/(0.9951175.000300)=5431mm2；由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:120035000.15%=6300mm2；建議配筋值：HRB335鋼筋，20160。21、承臺底面單向根數21根。實際配筋值6598.2mm2。3、承臺斜截面抗剪切計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.9.9、5.9.10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=893.80kN。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： 0Vfcb0h0其中：o建筑樁基重要性系數，取1.00； Bc承臺計算截面處的計算寬度，Bc=4500.00mm； ho承臺計算截面處的計算高度，ho=1200.00-25.00=1175.00mm； 計算截面的剪跨比，=a/ho，此處，a=(4500.00/2-1650.00/2)-(22、4500.00/2-3000.00/2)=675.00mm， 當 3時,取=3；此處得=0.574； 剪切系數，當0.31.4時，=0.12/(+0.3)；當1.43.0時，=0.2/(+1.5)， 得=0.137 ； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=19.10N/mm2；則， 1.00（1429.63-32.53）=1397.10kN0.13719.104500.001175.00/1000=13835.80kN；經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋！4.2.4單肢格構柱截面驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）1、格構柱力學參數L140x14A =37.57cm2 i =4.28c23、m I =688.81cm4 z0 =3.98cm每個格構柱由4根角鋼L140x14組成，格構柱力學參數如下：Ix1=I+A（b1/2z0）2 4=688.81+37.57(47.00/2-3.98)24=60016.49cm4；An1=A4=37.574=150.28cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=60016.49/(47.00/2-3.98)=3074.62cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(60016.49/150.28)0.5=19.98cm；2、格構柱平面內整體強度Nmax/An1=1429.63103/(150.28102)=95.13N/mm2f=300N/mm24、2；格構柱平面內整體強度滿足要求 。3、格構柱整體穩定性驗算L0x1=lo=10.60m；x1=L0x1102/ix1=10.60102/19.98=53.04；單肢綴板節間長度：a1=0.80m；1=L1/iv=80.00/2.75=29.09；0x1=(x12+12)0.5=(53.042+29.092)0.5=60.50；查表：x=0.80；Nmax/(xA)=1429.63103/(0.80150.28102)=123.98N/mm2f=300N/mm2；格構柱整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x1=60.50=150 滿足；單肢計算長度：l01=a1=80.00cm；單肢回轉25、半徑：i1=4.28cm；單肢長細比：1=l01/i1=80.00/4.28=18.690.7max=0.760.50=42.35；因截面無削弱，不必驗算截面強度。分肢穩定滿足要求。4.2.5整體格構柱基礎驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）1、格構柱基礎力學參數單肢格構柱力學參數：Ix1=60016.49cm4 An1=150.28cm2W1=3074.62cm3 ix1=19.98cm格構柱基礎是由四個單肢的格構柱組成的，整個基礎的力學參數：Ix2=Ix1+An1(b2102/2-b1102/2)24=60016.49+150.28(2.20102/2-0.47102/2)24=4737726、96.07cm4；An2=An14=150.284=601.12cm2；W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=4737796.07/(2.20102/2-0.47102/2)=54772.21cm3；ix2=(Ix2/An2)0.5=(4737796.07/601.12)0.5=88.78cm；2、格構柱基礎平面內整體強度N/An+Mx/(xW)=2050.60103/(601.12102)+1429.63106/(1.054772.21103)=83.61N/mm2f=300N/mm2；格構式基礎平面內穩定滿足要求。3、格構柱基礎整體穩定性驗算L0x2=lo=10.60m；x2=L0x2/i27、x2=10.60102/88.78=11.94；An2=601.12cm2；Ady2=210.67=21.34cm2；0x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(11.942+40601.12/21.34)0.5=35.63；查表：x=0.92； NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=87532.35N； N/(xA) + mxMx/(Wlx(1-xN/NEX) fN/(xA)+mxMx/(Wlx(1-xN/NEX)=27.00N/mm2f=300N/mm2；格構式基礎整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x2=35.63=150 滿足；單肢計算長度：l02=a2=200.028、0cm；單肢回轉半徑：ix1=19.98cm；單肢長細比：1=l02/ix1=200.00/19.98=10.010.7max=0.735.63=24.94；因截面無削弱，不必驗算截面強度。剛度滿足要求。4.2.6樁承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第4.1.1條。根據以上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=987.58kN；樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 0NfcA其中，o建筑樁基重要性系數，o=1.00； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.30N/mm2； A樁的截面面積，A=d2/4=0.50 m2；則，1.00987.29、58=987.58kN987.58kN，樁的豎向極限承載力滿足要求!4.2.8樁基礎抗拔驗算 樁抗拔承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第5.4.5條1.單樁抗拔承載力設計值按下式計算 R=Uk/2+Gp 式中 Uk群樁呈非整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值: Gp基樁自重，地下水位以下取浮重度 Ui破壞表面周長，等直徑樁，所以取2.51m i抗拔系數 Uk=0.620.002.514.00+0.620.002.517.45 +0.635.002.518.00+0.655.002.512.55 =977.77kN Gp=2.5122.0015.00=829.38kN R30、=977.77/2.00+829.38=1318.27kN2.考慮群樁呈整體破壞，樁群抗拔承載力設計值按下式計算 R=Ugk/2+Ggp 式中 Ugk群樁呈整體破壞時樁基的抗拔極限承載力標準值 Ggp群樁基礎所包圍體積的樁土總自重設計值除以總樁數，地下水位以下取浮重度 Ul樁群外圍周長 Ugk=10.48(0.620.004.00+0.620.007.45 +0.635.008.001.0055.002.55)/4 =1020.62kN Ggp=10.4822.0018.00=4150.08kN R=1020.62/2.00+4150.08=4660.39kN 3.抗拔承載力設計值： 取上面兩31、式中的較小者：R=1318.27kNR=1318.27kN 1.0210.40kN樁抗拔滿足要求。4.2.9樁配筋計算1、樁構造配筋計算按照構造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋！3、樁受拉鋼筋計算經過計算得到樁抗拔滿足要求，只需構造配筋！建議配筋值：HRB335鋼筋，11根20二級鋼。實際配筋值3456.2 mm2。依據建筑樁基設計規范(JGJ94-2008)，箍筋采用68200-300mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷載較大的樁基和抗震樁基，樁頂3-5d范圍內箍筋應適當加密；32、當鋼筋籠長度超過4m時，應每隔2m左右設一道12-18焊接加勁箍筋。4.3工作狀態下荷載計算4.3.1塔吊受力計算1、塔吊豎向力計算承臺自重：Gc=25BcBch1.2=253.504.501.201.2=567.00kN格構柱系統自重：Gz=4271.2=129.60 kN作用在基礎樁上的垂直力：N=1.2(Gt+Gc+Gz)=1.2(1015.40+567.00+129.60+80)=2146.60kN（全高）N=1.2(Gt+Gc+Gz)=1.2(506.0+567.00+129.60+80)=1529.12kN（初升40m，上拔力驗算用）N=1.2(Gt+Gc+Gz)=1.2(691.33、4+567.00+129.60)=1761.60kN（初升40m，壓力驗算用）2、塔吊風荷載計算地處 xx，允許風壓0=0.25 kN/m2擋風系數計算： = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)擋風系數=0.87體型系數s=1.14查表得：荷載高度變化系數z=0.73高度z處的風振系數取：z=1.0所以風荷載設計值為：=0.7zsz0=0.71.001.140.730.25=0.15kN/m23、塔吊彎矩計算風荷載對塔吊基礎產生的彎矩計算：M=BHH0.5=0.150.871.6040.0040.000.5=161.49kNm總的最大彎矩值：Mmax=1.4(Me+M+Ph)=1.34、4(892.00+161.49+30.001.20)=1089.49kNm(承臺頂)樁頂面處最大彎矩值：Mmax=1.4(Me+M+Ph)=1.4(892.00+161.49+30.001.20+52.6311.8)=1958.94kNm4、塔吊水平力計算水平力：V=1.2(BH+P)=1.2(0.251.6040.000.87+30.00)=52.63kN5、每根格構柱的受力計算 作用于格構柱頂面的重力作用：N=1.2(Gt+Gc)=1.2(1015.40+567.00)=1898.88kN。 Mmax=1089.49kNm V=52.63kN作用在基礎樁上的垂直力：N=2146.60kN（35、全高）N=1529.12kN（初升40m，上拔力驗算用）N=1761.60kN（初升40m，壓力驗算用）作用在樁面彎矩Mmax=1958.94 kNm圖中x軸的方向是隨時變化的，計算時應按照傾覆力矩Mmax最不利方向進行驗算。（1）、樁頂豎向力的計算（取下述工況中的大者）全高140m時的工況（加設扶墻件，彎矩及水平力可忽略）：Ni=(F+G)/4=2146.60/4=536.65 kN初升40m，豎向壓力驗算Ni=(F+G)/4Mxyi/yi2Myxi/xi2；式中：N單樁個數，n=4； F作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值； G樁基承臺加上格構柱的自重； Mx,My承臺底面的彎矩設計值； xi36、,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離； Ni單樁樁頂豎向力設計值；設短邊方向為x方向，長邊方向為y方向。確定最不利彎矩方向：設與x方向夾角為，則單樁受力N=Msin/（22.2）+Mcos/（23）；N對求導，則得出N=Mcos/（22.2）- Msin/（23），當N=0時可以得出其極值，則可得tg=3/2.2時出現最不利工況。即sin=0.8065，cos=0.5914.則有：Mx= Mmaxcos=1958.940.5914=1158.52 kNm ，My= Mmaxsin=1958.940.8065=1579.89kNm經計算得到單樁樁頂豎向力設計值最大壓力：Nmax=1761.6037、/4+(1158.523)/(232)+ (1579.892.2)/(22.22)=992.55kN最小壓力：Nmin=1529.12/4-(1158.523)/(232)- (1579.892.2)/(22.22)=-169.87kN需要驗算樁基礎抗拔力。樁頂剪力的計算V0=V/4=52.63/4=13.16kN（2）、格構柱頂豎向力的計算（取下述工況中的大者）格構柱受力明顯小于樁頂，按照樁頂受力數據進行計算。4.3.2塔吊與承臺連接的螺栓驗算按照塔吊說明書布置，不再驗算。4.3.3承臺驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）1、承臺彎矩的計算依據建筑樁技術規范（JGJ94-2008 ）的第5.38、9.1條。 Mx1 = Niyi My1 = Nixi其中 Mx1,My1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-B)/2=(3.00-1.60)/2=0.700m； Ni1單樁樁頂豎向力設計值；經過計算得到彎矩設計值：（Mx1，My1）max=20.700879.20=1230.88kNm。2、螺栓粘結力錨固強度計算錨固深度計算公式: h N/dfb其中 N錨固力，即作用于螺栓的軸向拉力，N=52.95kN； d樓板螺栓的直徑，d=20mm； fb樓板螺栓與混凝土的容許粘接強度，計算中取1.71N/mm2； h樓板螺栓在混凝土樓板內的錨固深度，經過39、計算得到 h 要大于52.95103/(3.1420.001.71)=493.07mm構造要求：h400.00mm；螺栓在混凝土承臺中的錨固深度要大于493.07mm。3、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。 As = M/(sh0fy) s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2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19.10N/mm2； ho承臺的計算高度ho=1200.40、00-25.00=1175.00mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2；經過計算得：s=1230.00106/(1.00019.1003.500103(1175.000)2)=0.013； =1-(1-20.005)0.5=0.014； s =1-0.014/2=0.993； （Asx ，Asy）max=1472.24106/(0.9931175.000300)=3795.089mm2；由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:120035000.15%=6300mm2；建議配筋值：HRB335鋼筋，20160。承臺底面單向根數21根。實際配筋值6598.2mm2。4、承41、臺斜截面抗剪切計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.9.9、5.9.10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=841.60kN。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： 0Vfcb0h0其中：o建筑樁基重要性系數，取1.00； Bc承臺計算截面處的計算寬度，Bc=4500.00mm； ho承臺計算截面處的計算高度，ho=1200.00-25.00=1175.00mm； 計算截面的剪跨比，=a/ho，此處，a=(4500.00/2-1650.00/2)-(4500.00/2-3000.00/2)=675.00mm，42、 當 3時,取=3，得=0.574； 剪切系數，當0.31.4時，=0.12/(+0.3)；當1.43.0時，=0.2/(+1.5)， 得=0.137； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=19.10N/mm2；則，1.001472.24=1472.24kN0.13719.103500.001175.00/1000=10761.18kN；經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋！4.3.4單肢格構柱截面驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）1、格構柱力學參數L140x14A =37.57cm2 i =4.28cm I =688.81cm4 z0 =3.98cm每個格構柱由4根角鋼L140x1443、組成，格構柱力學參數如下：Ix1=I+A（b1/2z0）2 4=688.81+37.57(47.00/2-3.98)24=60016.49cm4；An1=A4=37.574=150.28cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=60016.49/(47.00/2-3.98)=3074.62cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(60016.49/150.28)0.5=19.98cm；2、格構柱平面內整體強度Nmax/An1=879.20103/(150.28102)=60.58N/mm2f=300N/mm2格構柱平面內整體強度滿足要求 。3、格構柱整體穩定性驗算L0x1=lo=10.60m44、；x1=L0x1102/ix1=10.60102/19.98=53.04；單肢綴板節間長度：a1=0.80m；1=L1/iv=80.00/2.75=29.09；0x1=(x12+12)0.5=(53.042+29.092)0.5=60.50；查表：x=0.80；Nmax/(xA)= 879.20103/(0.80150.28102)=75.32N/mm2f=300N/mm2；格構柱整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x1=60.50=150 滿足；單肢計算長度：l01=a1=80.00cm；單肢回轉半徑：i1=4.28cm；單肢長細比：1=l01/i1=80.00/4.28=18.69045、.7max=0.760.50=42.35；因截面無削弱，不必驗算截面強度。分肢穩定滿足要求。4.3.5整體格構柱基礎驗算（下述驗算荷載取數均大于設計值）1、格構柱基礎力學參數單肢格構柱力學參數：Ix1=60016.49cm4 An1=150.28cm2W1=3074.62cm3 ix1=19.98cm格構柱基礎是由四個單肢的格構柱組成的，整個基礎的力學參數：Ix2=Ix1+An1(b2102/2-b1102/2)24=60016.49+150.28(2.20102/2-0.47102/2)24=4737796.07cm4；An2=An14=150.284=601.12cm2；W2=Ix2/(b46、2/2-b1/2)=4737796.07/(2.20102/2-0.47102/2)=54772.21cm3；ix2=(Ix2/An2)0.5=(4737796.07/601.12)0.5=88.78cm；2、格構柱基礎平面內整體強度N/An+Mx/(xW)=1542.00103/(601.12102)+1637.46106/(1.054772.21103)=65.74N/mm2f=300N/mm2格構式基礎平面內穩定滿足要求。3、格構柱基礎整體穩定性驗算L0x2=lo=10.60m；x2=L0x2/ix2=10.60102/88.78=11.94；An2=601.12cm2；Ady2=21047、.67=21.34cm2；0x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(11.942+40601.12/21.34)0.5=35.63；查表：x=0.92； NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=87532.35N； N/(xA) + mxMx/(Wlx(1-xN/NEX) fN/(xA)+mxMx/(Wlx(1-xN/NEX)=24.47N/mm2f=300N/mm2；格構式基礎整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x2=35.63=150 滿足；單肢計算長度：l02=a2=200.00cm；單肢回轉半徑：ix1=19.98cm；單肢長細比：1=l02/ix1=200.00/48、19.98=10.010.7max=0.735.63=24.94；因截面無削弱，不必驗算截面強度。剛度滿足要求。4.3.6樁承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第4.1.1條。根據以上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=1051.60kN；樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 0NfcA其中，o建筑樁基重要性系數，o=1.00； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=14.30N/mm2； A樁的截面面積，A=d2/4=0.50 m2；則，1.00992.55=992.55 kN992.55kN，樁的豎向極限承載力滿足要求!4.3.8樁基礎抗拔49、驗算樁抗拔承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第5.4.5條樁抗拔承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-2008)的第5.4.5條1.單樁抗拔承載力設計值按下式計算 R=Uk/2+Gp 式中 Uk群樁呈非整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標準值: Gp基樁自重，地下水位以下取浮重度 Ui破壞表面周長，等直徑樁，所以取2.51m i抗拔系數 Uk=0.620.002.514.00+0.620.002.517.45 +0.635.002.518.00+0.655.002.512.55 =977.77kN Gp=2.5122.0015.00=829.38kN R=977.750、7/2.00+829.38=1318.27kN2.考慮群樁呈整體破壞，樁群抗拔承載力設計值按下式計算 R=Ugk/2+Ggp 式中 Ugk群樁呈整體破壞時樁基的抗拔極限承載力標準值 Ggp群樁基礎所包圍體積的樁土總自重設計值除以總樁數，地下水位以下取浮重度 Ul樁群外圍周長 Ugk=10.48(0.620.004.00+0.620.007.45 +0.635.008.001.0055.002.55)/4 =1020.62kN Ggp=10.4822.0018.00=4150.08kN R=1020.62/2.00+4150.08=4660.39kN 3.抗拔承載力設計值： 取上面兩式中的較小者51、：R=1318.27kNR=1318.27kN 1.0169.87kN樁抗拔滿足要求。4.3.9樁配筋計算1、樁構造配筋計算按照構造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋！3、樁受拉鋼筋計算經過計算得到樁抗拔滿足要求，只需構造配筋！建議配筋值：HRB335鋼筋，11根20二級鋼。實際配筋值3456.2 mm2。依據建筑樁基設計規范(JGJ94-2008)，箍筋采用68200-300mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷載較大的樁基和抗震樁基，樁頂3-5d范圍內箍筋應適當加密；當鋼筋籠長度52、超過4m時，應每隔2m左右設一道12-18焊接加勁箍筋。樁錨入承臺30倍主筋直徑，伸入樁身長度不小于10倍樁身直徑，且不小于承臺下軟弱土層層底深度。4.4樁基沉降驗算注：以大于實際荷載的豎向壓力進行驗算，結果符合要求，則實際情況下必符合要求。4.4.1塔吊專用22m樁沉降一.計算參數信息: 基礎頂面的豎向力: F=1500kN/m 基礎埋深 Hd=0m 基底以上填土的平均重度: =18kN/m3 基礎與填土的平均重度: 0=22kN/m3 考慮土的內摩擦角，基底計算長度l=5.882m 基底計算寬度 B=5.082m 基底處地基承載力特征值 fak=105kPa 計算土層厚度 h0=0.5m 53、矩形布樁時的短邊布樁數 nb=2； 樁基沉降計算經驗系數 =1； 建筑樁基重要性系數 1=1.1； 土層參數表：序號土層厚度hi(m)重度i(kN/m3)極限側阻(kPa)壓縮模量Ei(MPa)1419203027.4517.3202.553818.1353.59412.318.55517511.718.1501165.219551579.119854581818.57020910019.210065二.基礎底面附加壓力計算: 基礎與填土的總重量 G=225.8825.082(0+22)=14470.25kN； 基底的平均壓力 P=(1500+14470.253)/(5.8825.082)=554、34.17kN/m2； 基底處的土中自重壓力 P1=18(0+22)=396.00kN/m2； 基底平均附加壓力 P0=534.17-396.00=138.17kN/m2。三.基礎底面變形計算:z(m)基礎計算中點aiZ1(m)Z2(m)Esi(mPa)c(kN/m2)z(kN/m2)0.5040.24970.49940.499417.00484.00138.171.0040.24790.99140.492117.00493.25136.991.5040.24361.46170.470317.00502.50134.642.0040.23711.89670.435017.00511.7513155、.032.5040.22892.28950.392817.00521.00126.543.0040.21982.63700.347617.00530.25121.453.5040.21012.94090.303917.00539.50116.104.0040.20043.20710.266117.00548.75110.784.5040.19113.43900.231917.00558.00105.59z/c=0.1890.2,所以本層土已滿足要求! 注：1. 表中Z1=ziai,Z2=ziai-zi-1ai-1。 2. 表中土的自重應力： 3. 表中土的自重應力：z: 四.地基最終變形量計算56、: 最終沉降計算公式如下: 其中 nb矩形布樁時的短邊布樁數，取 nb=2。 C0,C1,C2根據群樁不同距徑比Sa/d=2.397,長徑比L/d=27.500,及基礎長寬比Lc/Bc=2.353 由規范附錄H查得： C0=0.113 C1=1.643 C2=8.321 經計算樁等效系數: e=0.113+(2-1)/1.643(2-1)+8.321=0.213。 樁最終沉降量: s=410.213138.1720.202=23.820mm。4.4.2工程樁兼用塔基樁62m樁沉降驗算一.計算參數信息: 基礎頂面的豎向力: F=1500kN/m 基礎埋深 Hd=0m 基底以上填土的平均重度: =57、18kN/m3 基礎與填土的平均重度: 0=22kN/m3 考慮土的內摩擦角，基底計算長度l=11.123m 基底計算寬度 B=10.323m 基底處地基承載力特征值 fak=105kPa 計算土層厚度 h0=0.5m 矩形布樁時的短邊布樁數 nb=2； 樁基沉降計算經驗系數 =1； 建筑樁基重要性系數 1=1.1；土層參數表：序號土層厚度hi(m)重度i(kN/m3)極限側阻(kPa)壓縮模量Ei(MPa)1419203027.4517.3202.553818.1353.59412.318.55517511.718.1501165.219551579.119854581818.570209158、0019.210065二.基礎底面附加壓力計算: 基礎與填土的總重量 G=2211.12310.323(0+62)=156625.73kN； 基底的平均壓力 P=(1500+156625.731)/(11.12310.323)=1377.06kN/m2； 基底處的土中自重壓力 P1=18(0+62)=1116.00kN/m2； 基底平均附加壓力 P0=1377.06-1116.00=261.06kN/m2。三.基礎底面變形計算:z(m)基礎計算中點aiZ1(m)Z2(m)Esi(mPa)c(kN/m2)z(kN/m2)0.5040.24980.49970.499720.001364.0026159、.061.0040.24970.99860.499020.001373.25260.70z/c=0.1900.2,所以本層土已滿足要求! 注：1. 表中Z1=ziai,Z2=ziai-zi-1ai-1。 2. 表中土的自重應力： 3. 表中土的自重應力：z: 四.地基最終變形量計算: 最終沉降計算公式如下: 其中 nb矩形布樁時的短邊布樁數，取 nb=2。 C0,C1,C2根據群樁不同距徑比Sa/d=3.102,長徑比L/d=72.941,及基礎長寬比Lc/Bc=4.449 由規范附錄H查得： C0=0.094 C1=1.944 C2=9.980 經計算樁等效系數: e=0.094+(2-1)60、/1.944(2-1)+9.980=0.178。 樁最終沉降量: s=410.178261.0630.050=9.295mm。4.4.3不均勻沉降計算工程樁和塔吊專用樁最終沉降差：23.820-9.295=14.525mm。考慮到從塔吊開始使用到基坑大底板澆筑完成時間段約4個月，初期不均勻沉降量可估算為14.52560%=8.715mm，8.715/2200=3.9614，滿足規范要求。在地下室大底板完成澆筑前應加強觀測，及時采取糾偏措施；考慮到塔基樁端以下有4m厚的水泥土攪拌樁加固層，在灌注樁施工時，22m塔基樁可采取適當擴大樁端2m范圍內的直徑，減少沉降差。地下室大底板完成澆筑后，塔吊基礎不均勻沉降問題即消失。5.塔吊基礎施工圖紙后附：圖一：塔吊及塔吊基礎定位平面布置圖、圖二：塔吊基礎樁及格構柱施工圖、圖三：塔吊格構柱基礎及承臺施工圖。說明：塔吊基座預埋螺栓已經計算，定位圖紙在塔吊專項方案中明確。