昭化路街坊舊區(qū)改造商業(yè)辦公項(xiàng)目格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)專項(xiàng)施工方案(28頁(yè)).doc
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2023-12-20
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1、街坊舊區(qū)改造商業(yè)辦公項(xiàng)目塔吊基礎(chǔ)專項(xiàng)方案 目 錄一、工程概況3二、編制依據(jù)4三、塔吊基礎(chǔ)方案4四、 吊基礎(chǔ)施工工藝及技術(shù)要求5(一)施工工藝5(二)技術(shù)要求6(三)安全措施8五、塔吊穿地下室處理措施9六、格構(gòu)式鋼平臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算書10(一)塔機(jī)屬性10(二)塔機(jī)荷載10(三)鋼平臺(tái)計(jì)算14(四)樁頂作用效應(yīng)計(jì)算16(五)格構(gòu)柱計(jì)算18(六)樁承載力驗(yàn)算20(七)承臺(tái)基礎(chǔ)驗(yàn)算22(八)基礎(chǔ)配筋驗(yàn)算27一、工程概況1、工程名稱: 昭化路48號(hào)街坊舊區(qū)改造商業(yè)辦公項(xiàng)目2、建設(shè)單位:開發(fā)有限公司3、設(shè)計(jì)單位: 設(shè)計(jì)有限公司4、勘察單位:工程有限公司5、監(jiān)理單位:6、施工單位:集團(tuán)公司7、建設(shè)地點(diǎn):昭化路42、8號(hào)街坊8、結(jié)構(gòu)形式:框剪框架結(jié)構(gòu)9、建設(shè)規(guī)模:本工程擬建共分3個(gè)號(hào)房;其中1#房為29F辦公用房和3F裙房,2#、3#房為2F商業(yè)用房??偨ㄖ娣e34336(地上建筑面積24557,地下總建筑面積9779)。本工程3個(gè)號(hào)房共用一臺(tái)塔吊,塔吊型號(hào)選用華東建筑機(jī)械有限公司生產(chǎn)的QTZ63(TC5013)型塔式起重機(jī),塔吊位置詳見塔吊基礎(chǔ)平面布置圖。8、地質(zhì)概況依據(jù)2012年1月上海申元巖土工程有限公司地質(zhì)勘察提供的該工程巖土工程勘察報(bào)告場(chǎng)地地質(zhì)概況如下:第 層 雜填土(層厚1.30-1.60m),不適合做持力層;第 層 粉質(zhì)粘土(層厚1.80-2.40m),可塑軟塑;第 層 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土(層厚3、3.00-4.50m),流塑;第 層 淤泥質(zhì)粘土(層厚7.40-8.90m),流塑;第1-1層 粘土(層厚2.40-5.30m),軟塑;第1-2層 粉質(zhì)粘土(層厚2.00-7.00m),軟塑可塑;第2 層 砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土(層厚1.8-11.70m),稍密中密狀態(tài);第3 層 粉質(zhì)粘土(層厚1.00-4.10m),可塑;第 層 粉質(zhì)粘土(層厚1.30-6.10m),可塑硬塑。二、編制依據(jù)1、GB50202-2002地基與基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范;2、GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范;3、GB50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范;4、GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范;5、4、GB 50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范6、GB50204-2002局部修訂(2011年版)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范7、JGJ33-2001建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程;8、JGJ94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范;9、施工計(jì)算手冊(cè)第三版-江正榮10、本工程設(shè)計(jì)圖紙;11、上海申元巖土工程有限公司巖土工程勘察報(bào)告;12、本工程施工組織設(shè)計(jì);13、華東建筑機(jī)械有限公司生產(chǎn)的QTZ63(TC5013)型塔式起重機(jī)使用說明書。三、塔吊基礎(chǔ)方案塔吊基礎(chǔ)位于2#地下室中,塔吊基礎(chǔ)頂標(biāo)高同地下室底板墊層面標(biāo)高。布置于2#樓北側(cè)(B-18)/(B-20)軸線交(B-H)/(B-J)之間,塔吊基5、礎(chǔ)位于第層淤泥質(zhì)粘土層,其地基承載力特征值fak=55kpa,不能滿足塔吊地基承載力fak110kpa的要求,需要對(duì)塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行地基處理,考慮塔吊基礎(chǔ)施工的安全性,本工程采用灌注樁、鋼筋混凝土承臺(tái)與格構(gòu)式鋼平臺(tái)復(fù)合型塔吊基礎(chǔ)的方案。塔吊基礎(chǔ)采用四根灌注樁,樁徑600(樁頂3.5m,擴(kuò)徑為800), 樁長(zhǎng)15m,樁端進(jìn)入本工程地質(zhì)勘察報(bào)告所述2層砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土稍密中密層,該土層厚度7.55m.格構(gòu)柱采用L11010角鋼作為主材,進(jìn)入樁頂2.5m,樁砼標(biāo)號(hào)為C30,樁頂標(biāo)高-11.30m,承臺(tái)面標(biāo)高-10.10m(基礎(chǔ)墊層面標(biāo)高),承臺(tái)高1300mm,承臺(tái)砼標(biāo)號(hào)為C35,鋼筋保護(hù)層厚度為50m6、m,墊層砼標(biāo)號(hào)為C15,墊層厚度為100mm,承臺(tái)基礎(chǔ)配筋為底部20160雙向,上部20160雙向),拉筋為14400呈梅花布置。鋼格構(gòu)柱立桿為L(zhǎng)11010,立桿進(jìn)入樁頂2500mm,綴板為-10424250,綴板凈距350mm,鋼格構(gòu)柱之間設(shè)置L10010水平撐,L10010斜拉撐,水平撐間距2500mm,斜拉撐間距2500mm,750750mm鋼平臺(tái)采用Q235鋼板,板厚20mm,鋼平臺(tái)面設(shè)置在-1.00m處(工程頂板標(biāo)高-1.500m),塔吊基礎(chǔ)節(jié)采用H型鋼支撐4004001321,基礎(chǔ)節(jié)與槽鋼采用36錨栓連接。四、 吊基礎(chǔ)施工工藝及技術(shù)要求(一)施工工藝塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)塔吊基礎(chǔ)格構(gòu)柱和鋼筋7、籠制作鉆孔灌注樁成孔樁鋼筋下籠格構(gòu)柱吊裝與鋼筋籠焊接樁砼澆筑塔吊基礎(chǔ)開挖格構(gòu)柱標(biāo)高調(diào)整鋼平臺(tái)蓋板及加勁肋焊接塔吊基礎(chǔ)焊接檢查和驗(yàn)收塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)吊裝螺栓連接及安裝塔吊運(yùn)行、調(diào)試、驗(yàn)收土方開挖格構(gòu)柱加強(qiáng)綴條焊接塔吊基礎(chǔ)驗(yàn)收(二)技術(shù)要求1、格構(gòu)柱吊(插)入樁孔時(shí),應(yīng)控制鋼構(gòu)柱的垂直與水平二個(gè)方向的偏位。特別需防止?jié)矒v混凝土后鋼構(gòu)柱的偏位,格構(gòu)柱施工應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2001的規(guī)定。格構(gòu)式鋼柱安裝的允許偏差:項(xiàng)目允許偏差(mm)檢驗(yàn)方法柱端中心線對(duì)軸線的偏差020用吊線和鋼尺檢查柱基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高10用水準(zhǔn)儀檢查柱軸線垂直度0.5H/100 且35用經(jīng)緯儀或吊線和鋼尺檢查注:表8、中H為格構(gòu)式鋼柱的總長(zhǎng)度。2、 基礎(chǔ)混凝土采用商品混凝土,基礎(chǔ)表面平整度允許偏差1/1000;鋼筋混凝土承臺(tái)施工應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB 50204-2002的規(guī)定。3、本塔吊基礎(chǔ)樁采用鉆孔灌注柱,鉆孔灌注柱施工應(yīng)符合地基與基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002、建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB 50204-2002的規(guī)定3、 鋼構(gòu)柱應(yīng)在工廠制作,成品后運(yùn)往工地。現(xiàn)場(chǎng)焊接水平桿與斜撐桿(柱間支撐)等構(gòu)件,由現(xiàn)場(chǎng)施焊。4、 鋼材及焊接材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。焊條等焊接材料與母材的匹配應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及建筑鋼9、結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程JGJ81-2002D 規(guī)定。5、 土方開挖時(shí),格構(gòu)系統(tǒng)的水平撐、斜拉撐,必須隨著土方開挖深度及時(shí)設(shè)置并焊接,6、 焊工應(yīng)經(jīng)考試合格并取得合格證書。7、 格構(gòu)式鋼柱及綴板的拼接誤差應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2001的規(guī)定,焊縫表面不得有裂紋、夾渣、焊瘤、弧坑裂紋、氣孔、電弧擦傷等缺陷。8、 起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)、及所有電氣設(shè)備的金屬外殼,應(yīng)有可靠的接地裝置,接地電阻不應(yīng)大于10。9、 按塔機(jī)說明書,核對(duì)基礎(chǔ)施工質(zhì)量關(guān)鍵部位。10、 檢測(cè)塔機(jī)基礎(chǔ)的幾何位置尺寸誤差,應(yīng)在允許范圍內(nèi),測(cè)定水平誤差大小,以便準(zhǔn)備墊鐵。11、 機(jī)腳螺絲應(yīng)嚴(yán)格按說明書要求的平面尺寸設(shè)置,10、允許偏差不得大于5mm。12、 基礎(chǔ)砼使用商品混凝土應(yīng)具有出廠合格證或試驗(yàn)報(bào)告,澆筑完畢后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù),有同條件養(yǎng)護(hù)砼試塊試驗(yàn)報(bào)告,強(qiáng)度必須達(dá)到安裝說明書要求。13、 塔吊基礎(chǔ)砼澆筑后應(yīng)按規(guī)定制作試塊,基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋必須經(jīng)質(zhì)檢、監(jiān)理部門驗(yàn)收合格方可澆筑砼,并應(yīng)作好、隱檢記錄。以備作塔吊驗(yàn)收資料。14、 塔吊基礎(chǔ)底部土質(zhì)應(yīng)良好,開挖經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理等部門驗(yàn)槽,符合設(shè)計(jì)要求及地質(zhì)報(bào)告概述方可施工。15、 塔機(jī)的避雷裝置宜在基礎(chǔ)施工時(shí)首先預(yù)埋好,塔機(jī)的避雷針可用橫截面不小于16mm2的絕緣銅電纜或橫截面30mm3.5mm表面經(jīng)電鍍的金屬條直接與基礎(chǔ)底板鋼筋焊接相連,接地件至少插入地面以下1.5m。11、16、 塔吊基礎(chǔ)施工結(jié)束后應(yīng)在四角設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),并完成初始高程測(cè)設(shè),在上部結(jié)構(gòu)安裝前再測(cè)一次,以后在上部結(jié)構(gòu)安裝后每月測(cè)設(shè)一次,發(fā)現(xiàn)沉降過大、過快、不均勻沉降等異常情況應(yīng)立即停止使用,并匯報(bào)公司工程技術(shù)部門分析處理后,方可決定可斷續(xù)使用或不能使用。(三)安全措施為保證鋼平臺(tái)塔吊基礎(chǔ)施工過程及塔吊運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的安全,針對(duì)本工藝,應(yīng)采取以下安全措施:8.1 建立健全項(xiàng)目安全管理體系,塔吊基礎(chǔ)施工過程中應(yīng)有專職安全員負(fù)責(zé)。8.2 切割機(jī)操作工、汽車吊司機(jī)、起重操作工必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),持證上崗。8.3 在鋼筋籠、格構(gòu)柱及塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)吊裝前,應(yīng)認(rèn)真檢查吊裝用的鋼絲繩套,卡環(huán)是否可靠,嚴(yán)格按更新標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)更新12、。8.4吊裝作業(yè)時(shí),應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)識(shí),在吊裝區(qū)域內(nèi),不得有人停留或通過。8.5 電焊操作人員應(yīng)戴絕緣手套、穿絕緣鞋。8.6 電焊機(jī)、切割機(jī)的操作應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。工具的電源線、插頭和插座應(yīng)完好,電源線不得任意接長(zhǎng)和調(diào)換,工具的外絕緣應(yīng)完好無損,維修和保管應(yīng)有專人負(fù)責(zé)。8.7 塔吊基礎(chǔ)施工完后,必須要對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查和驗(yàn)收合格,才能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的吊裝。所有焊縫焊腳高度不得小于10mm。8.8 塔吊使用過程中,應(yīng)定期對(duì)鋼平臺(tái)標(biāo)高、塔吊垂直度進(jìn)行監(jiān)測(cè),定期檢查焊縫外觀及螺栓緊固程度,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取措施。8.9 在土方開挖過程中,隨著格構(gòu)柱自由高度增加,應(yīng)及時(shí)加焊綴條進(jìn)行加強(qiáng)。五、塔吊穿地下室13、處理措施 本工程塔吊均布置在地下室中,塔吊穿地下室的處理措施如下:本工程塔吊基礎(chǔ)頂標(biāo)高在地下室基礎(chǔ)墊層面標(biāo)高(-11.40m),格構(gòu)式鋼柱頂標(biāo)高在地下室頂板向上500mm(-1.00),施工時(shí)將穿越基礎(chǔ)底板及地下室一、二層樓層,因此在穿越樓層部位板中間,格構(gòu)柱上預(yù)焊接3厚的止水鋼板。六、格構(gòu)式鋼平臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算書(一)塔機(jī)屬性塔機(jī)型號(hào)QTZ63 (ZJ5311)塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的最大起吊高度H0(m)40塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的計(jì)算高度H(m)43塔身桁架結(jié)構(gòu)方鋼管塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度B(m)1.6(二)塔機(jī)荷載塔機(jī)豎向荷載簡(jiǎn)圖 1、塔機(jī)自身荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重14、心至塔身中心距離RG1(m)22小車和吊鉤自重G2(kN)3.8最大起重荷載Qmax(kN)60最大起重荷載至塔身中心相應(yīng)的最大距離RQmax(m)11.5最小起重荷載Qmin(kN)13最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5,1350690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距離RG3(m)6.3平衡塊自重G4(kN)89.4平衡塊重心至塔身中心距離RG4(m)11.8 2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工程所在地上海 上?;撅L(fēng)壓0(kN/m2)工作狀態(tài)0.2非工作狀態(tài)0.55塔帽形狀和變幅方式錐形塔帽,小車變幅地面粗糙度C類(有密集建筑群15、的城市市區(qū))風(fēng)振系數(shù)z工作狀態(tài)1.77非工作狀態(tài)1.77風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)z0.94風(fēng)荷載體型系數(shù)s工作狀態(tài)1.95非工作狀態(tài)1.95風(fēng)向系數(shù)1.2塔身前后片桁架的平均充實(shí)率00.35風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工作狀態(tài)0.81.21.771.950.940.20.62非工作狀態(tài)0.81.21.771.950.940.551.71 3、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載標(biāo)準(zhǔn)值工作狀態(tài)塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值Fk1(kN)251+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk(kN)60豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)0.620.351.64314.916、3傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm)37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.514.9343)596.74非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN)Fk1401.4水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)1.710.351.64341.18傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm)37.422-19.86.3-89.411.8+0.541.1843528.51 4、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載設(shè)計(jì)值工作狀態(tài)塔機(jī)自重設(shè)計(jì)值F1(kN)1.2Fk11.2401.4481.68起重荷載設(shè)計(jì)值FQ(kN)1.4FQk1.46084豎向荷載設(shè)計(jì)值F(kN)481.68+84565.68水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(k17、N)1.4Fvk1.414.9320.9傾覆力矩設(shè)計(jì)值M(kNm)1.2(37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.514.9343)898.06非工作狀態(tài)豎向荷載設(shè)計(jì)值F(kN)1.2Fk1.2401.4481.68水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(kN)1.4Fvk1.441.1857.65傾覆力矩設(shè)計(jì)值M(kNm)1.2(37.422-19.86.3-89.411.8)+1.40.541.1843=811.29(三)鋼平臺(tái)計(jì)算鋼平臺(tái)寬b(m)0.75鋼平臺(tái)板厚t(mm)20塔吊基礎(chǔ)節(jié)加固桿件截面類型槽鋼塔吊基礎(chǔ)節(jié)加固桿件型號(hào)32a號(hào)槽鋼鋼平臺(tái)總重Gp118、(kN)55格構(gòu)式鋼柱總重Gp2(kN)1000錨栓孔直徑R(mm)36鋼平臺(tái)與格構(gòu)柱連接角焊縫焊角尺寸hf1(mm)10節(jié)點(diǎn)板與格構(gòu)柱連接角焊縫焊角尺寸hf2(mm):8鋼平臺(tái)單邊節(jié)點(diǎn)板個(gè)數(shù)n12節(jié)點(diǎn)板厚t1(mm)20節(jié)點(diǎn)板高h(yuǎn)1(mm)300節(jié)點(diǎn)板寬b1(mm)150 樁對(duì)角線距離:L=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.263m 1、鋼板強(qiáng)度驗(yàn)算 荷載效應(yīng)基本組合偏心豎向力作用下: Qmax1=F/n+M/L=565.68/4+898.062/2.263=538.266kN Qmin1=F/n-M/L=565.68/4-898.062/2.263=-255.4219、6kN 簡(jiǎn)化鋼平臺(tái)板為單向板(斷面扣除2個(gè)錨栓孔直徑)承載計(jì)算, 鋼板自重:q=78.5ta =78.50.020.45=0.706kN/m M中1=qa2/8+ Qmaxa/4=0.7060.452/8+538.2660.45/4=60.573kNm M中2=qa2/8+ Qmina/4=0.7060.452/8+-255.4260.45/4=-28.718kNm M=60.573kNm hc=(Ac(160+t)+(a-2R)t2/2)/(Ac+(a-2R)t)=(4870(160+20)+(450-236)202/2)/(4870+(450-236)20)=76.605mm W=(a-220、R)t3/12+(a-2R)t(hc-t/2)2+Ix+Ac(160+t-hc)2)/max(320+t-hc),hc)=(450-236)203/12+(450-236)20(76.605-20/2)2+75980600+4870(160+20-76.605)2)/max(320+20-76.605),76.605)=614413.07mm3 =M/W=60.573106/614413.07=98.587N/mm2f=215N/mm2 滿足要求! 2、焊縫驗(yàn)算 荷載效應(yīng)基本組合偏心豎向力作用下: Qmax2=(F+1.35Gp1)/n+M/L=(565.68+1.3555)/4+898.0621、2/2.263=556.828kN Qmin2=(F+1.35Gp1)/n-M/L=(565.68+1.3555)/4-898.062/2.263=-236.863kN 鋼平臺(tái)與格構(gòu)柱連接角焊縫:hf1=10mm 焊縫長(zhǎng)度lw1=42l =42110=880mm 節(jié)點(diǎn)板與鋼平臺(tái)連接采用雙面角焊縫:hf2=8mm 焊縫長(zhǎng)度lw2=42n1b1=422150=2400mm 考慮安裝焊縫折減系數(shù)取0.8 焊縫應(yīng)力:=Qmin2/(0.80.7(lw1hf1+ lw2hf2)=236.863103/(0.80.7(88010+24008)=15.106N/mm2f=160N/mm2 節(jié)點(diǎn)板與格構(gòu)柱連接22、采用雙面角焊縫:hf2=8mm 焊縫長(zhǎng)度lw3=42n1h1=422200=3200mm 考慮安裝焊縫折減系數(shù)取0.8=N/(0.80.7lw3hf2)=556.828103/(0.80.732008)=38.841N/mm2f=160N/mm2滿足要求!(四)樁頂作用效應(yīng)計(jì)算基礎(chǔ)布置樁數(shù)n4下承臺(tái)高度h(m)1.3下承臺(tái)長(zhǎng)l(m)5下承臺(tái)寬b(m)5下承臺(tái)長(zhǎng)向樁心距al(m)1.6下承臺(tái)寬向樁心距ab(m)1.6樁直徑d(m)0.6下承臺(tái)參數(shù)下承臺(tái)混凝土等級(jí)C35下承臺(tái)混凝土自重C(kN/m3)25下承臺(tái)上部覆土厚度h(m)0下承臺(tái)上部覆土的重度(kN/m3)19下承臺(tái)混凝土保護(hù)層厚度(mm23、)50 承臺(tái)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Gk=bl(hc+h)=55(1.325+019)=812.5kN 承臺(tái)及其上土的自重荷載設(shè)計(jì)值:G=1.2Gk=1.2812.5=975kN 樁對(duì)角線距離:L=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.26m 1、荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 軸心豎向力作用下:Qk=(Fk+Gk+Gp1+Gp2)/n=(461.4+812.5+55+1000)/4=582.225kN 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下: Qkmax=(Fk+Gk+Gp1+Gp2)/n+(Mk+FVkh)/L =(461.4+812.5+55+1000)/4+(596.74+14.24、938.92)/2.26=904.805kN Qkmin=(Fk+Gk+Gp1+Gp2)/n-(Mk+FVkh)/L =(461.4+812.5+55+1000)/4-(596.74+14.938.92)/2.26=259.64kN 2、荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)基本組合偏心豎向力作用下:Qmax=(F+G+1.35(Gp1+Gp2)/n+(M+Fvh)/L =(565.68+975+1.35(55+1000)/4+(898.06+20.98.92)/2.26=1220.522kN Qmin=(F+G+1.35(Gp1+Gp2)/n-(M+Fvh)/L =(565.68+975+1.35(5525、+1000)/4-(898.06+20.98.92)/2.26=261.943kN(五)格構(gòu)柱計(jì)算格構(gòu)柱參數(shù)格構(gòu)柱綴件形式綴板格構(gòu)式鋼柱的截面邊長(zhǎng)a(mm)450格構(gòu)式鋼柱計(jì)算長(zhǎng)度H0(m)11.4綴板間凈距l(xiāng)01(mm)350格構(gòu)柱伸入灌注樁的錨固長(zhǎng)度(m)2.5格構(gòu)柱分肢參數(shù)格構(gòu)柱分肢材料L110X10分肢材料截面積A0(cm2)21.26分肢對(duì)最小剛度軸的回轉(zhuǎn)半徑iy0(cm)2.17格構(gòu)柱分肢平行于對(duì)稱軸慣性矩I0(cm4)242.19分肢形心軸距分肢外邊緣距離Z0(cm)3.09分肢材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)215格構(gòu)柱綴件參數(shù)格26、構(gòu)式鋼柱綴件材料42425010格構(gòu)式鋼柱綴件截面積A1x(mm2)2500焊縫參數(shù)角焊縫焊腳尺寸hf(mm)10焊縫計(jì)算長(zhǎng)度lf(mm)200焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftw(N/mm2)160 1、格構(gòu)式鋼柱換算長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算 整個(gè)格構(gòu)柱截面對(duì)X、Y軸慣性矩: I=4I0+A0(a/2-Z0)2=4242.19+21.26(45.00/2-3.09)2=33007.42cm4 整個(gè)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比:x=y=H0/(I/(4A0)0.5=1140/(33007.42/(421.26)0.5=57.86 分肢長(zhǎng)細(xì)比:1=l01/iy0=35.00/2.17=16.13 分肢毛截面積之和:A=4A0=421.261027、2=8504mm2格構(gòu)式鋼柱繞兩主軸的換算長(zhǎng)細(xì)比:0 max=(x2+12)0.5=(57.862+16.132)0.5=60.07 滿足要求! 2、格構(gòu)式鋼柱分肢的長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算 1=16.13min(0.50max,40)=min(0.560.07,40)=30.04 滿足要求! 3、格構(gòu)式鋼柱受壓穩(wěn)定性驗(yàn)算0max(fy/235)0.5=60.07(215/235)0.5=57.46查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017附錄C:b類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù):=0.823 Qmax/(A)=1220.52103/(0.8238504)=174.39N/mm2f=215N/mm2 滿足要求! 4、綴28、件驗(yàn)算 綴件所受剪力:V=Af(fy/235)0.5/85=850421510-3(235/235)0.5/85=21.51kN 格構(gòu)柱相鄰綴板軸線距離:l1=l01+25=35.00+25=60cm 作用在一側(cè)綴板上的彎矩:M0=Vl1/4=21.510.6/4=3.23kNm 分肢型鋼形心軸之間距離:b1=a-2Z0=0.45-20.0309=0.39m 作用在一側(cè)綴板上的剪力:V0=Vl1/(2b1)=21.510.6/(20.39)=16.62kN 角焊縫面積:Af=0.8hflf=0.810200=1600mm2 角焊縫截面抵抗矩:Wf=0.7hflf2/6=0.7102002/6=29、46667mm3 垂直于角焊縫長(zhǎng)度方向應(yīng)力:f=M0/Wf=3.23106/46667=69N/mm2 垂直于角焊縫長(zhǎng)度方向剪應(yīng)力:f=V0/Af=16.62103/1600=10N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(69/1.22)2+102)0.5=58N/mm2ftw=160N/mm2滿足要求?。冻休d力驗(yàn)算樁參數(shù)樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30樁基成樁工藝系數(shù)C0.75樁混凝土自重z(kN/m3)25樁混凝土保護(hù)層厚度(mm)50樁入土深度lt(m)27樁間側(cè)阻力折減系數(shù)0.8樁配筋自定義樁身承載力設(shè)計(jì)值否樁混凝土類型鋼筋混凝土樁身普通鋼筋配筋HRB335 918樁裂縫計(jì)算鋼筋彈30、性模量Es(N/mm2)200000法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)鋼筋的合力Np0(kN)11最大裂縫寬度lim(mm)0.2普通鋼筋相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)V1地基屬性是否考慮承臺(tái)效應(yīng)是承臺(tái)效應(yīng)系數(shù)c0.07土名稱土層厚度li(m)側(cè)阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系數(shù)承載力特征值fak(kPa)雜填土1.421500.10粉土2.18153000.185粉土2.4153000.565粉土1.05204000.665淤泥質(zhì)土8.37161500.555粘性土3.99256000.865粉土4.65355000.780粉土7.555010000.7115粉土2.24406500.70粘31、性土4.33558500.80 考慮基坑開挖后,格構(gòu)柱段外露,不存在側(cè)阻力,此時(shí)為最不利狀態(tài) 1、樁基豎向抗壓承載力計(jì)算 樁身周長(zhǎng):u=d=3.140.6=1.88m 樁端面積:Ap=d2/4=3.140.62/4=0.28m2 承載力計(jì)算深度:min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m fak=(1.420+1.0885)/2.5=91.8/2.5=36.72kPa 承臺(tái)底凈面積:Ac=(bl-nAp)/n=(55-40.28)/4=5.97m2 復(fù)合樁基豎向承載力特征值:Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=0.61.88(5.0216+3.9925+4.6535+4.32、4450)+10000.28+0.0736.725.97=936.88kN Qk=582.22kNRa=936.88kN Qkmax=904.8kN1.2Ra=1.2936.88=1124.25kN 滿足要求! 2、樁基豎向抗拔承載力計(jì)算Qkmin=259.64kN0不需要進(jìn)行樁基豎向抗拔承載力計(jì)算! 3、樁身承載力計(jì)算 縱向普通鋼筋截面面積:As=nd2/4=93.14182/4=2290mm2 (1)、軸心受壓樁樁身承載力荷載效應(yīng)基本組合下的樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值:Q=Qmax=1220.52kN cfcAp+0.9fyAs=(0.75140.28106 + 0.9(3002290.22)1033、-3=3719.49kN Q=1220.52kNcfcAp+0.9fyAs=3719.49kN 滿足要求! (2)、軸心受拔樁樁身承載力 Qkmin=259.64kN0 不需要進(jìn)行軸心受拔樁樁身承載力計(jì)算! 4、樁身構(gòu)造配筋計(jì)算 As/Ap100%=(2290.22/(0.28106)100%=0.81%0.45% 滿足要求! 5、裂縫控制計(jì)算 Qkmin=259.64kN0 不需要進(jìn)行裂縫控制計(jì)算! (七)承臺(tái)基礎(chǔ)驗(yàn)算矩形板式基礎(chǔ)布置圖基礎(chǔ)布置基礎(chǔ)長(zhǎng)l(m)5基礎(chǔ)寬b(m)5基礎(chǔ)高度h(m)1.3基礎(chǔ)參數(shù)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35基礎(chǔ)混凝土自重c(kN/m3)25基礎(chǔ)上部覆土厚度h(m)0基礎(chǔ)34、上部覆土的重度(kN/m3)19基礎(chǔ)混凝土保護(hù)層厚度(mm)50地基參數(shù)地基承載力特征值fak(kPa)115基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)b0.3基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)d1.6基礎(chǔ)底面以下的土的重度(kN/m3)19基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度m(kN/m3)19基礎(chǔ)埋置深度d(m)1.35修正后的地基承載力特征值fa(kPa)152.24地基變形基礎(chǔ)傾斜方向一端沉降量S1(mm)20基礎(chǔ)傾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基礎(chǔ)傾斜方向的基底寬度b(mm)5000 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Gk=blhc=551.325=812.5kN 基礎(chǔ)及其上土的自重荷載設(shè)計(jì)值:G=1.2Gk35、=1.2812.5=975kN 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),平行基礎(chǔ)邊長(zhǎng)方向受力: Mk=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9(M2+0.5FvkH/1.2) =37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.514.9343/1.2) =548.59kNm Fvk=Fvk/1.2=14.93/1.2=12.44kN 荷載效應(yīng)基本組合時(shí),平行基礎(chǔ)邊長(zhǎng)方向受力: M=1.2(G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4)+1.40.9(M2+0.5FvkH/1.2) =1.237.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+36、1.40.9(690+0.514.9343/1.2) =830.65kNm Fv=Fv/1.2=20.9/1.2=17.42kN 基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比:l/b=5/5=11.1,基礎(chǔ)計(jì)算形式為方形基礎(chǔ)。 Wx=lb2/6=552/6=20.83m3 Wy=bl2/6=552/6=20.83m3 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),同時(shí)作用于基礎(chǔ)X、Y方向的傾覆力矩: Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=596.745/(52+52)0.5=421.96kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=596.745/(52+52)0.5=421.96kNm 1、偏心距驗(yàn)算 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),基礎(chǔ)邊緣的最小壓37、力值: Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(461.4+812.5)/25-421.96/20.83-421.96/20.83=10.45kPa0 偏心荷載合力作用點(diǎn)在核心區(qū)內(nèi)。 2、基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算 Pkmin=10.45kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(461.4+812.5)/25+421.96/20.83+421.96/20.83=91.46kPa 3、基礎(chǔ)軸心荷載作用應(yīng)力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(461.4+812.5)/(55)=50.96kN/m2 4、基礎(chǔ)底面壓力驗(yàn)算 (1)、修正后地基承載力特征值 f38、a=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =115.00+0.3019.00(5.00-3)+1.6019.00(1.35-0.5)=152.24kPa (2)、軸心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算 Pk=50.96kPafa=152.24kPa 滿足要求! (3)、偏心作用時(shí)地基承載力驗(yàn)算 Pkmax=91.46kPa1.2fa=1.2152.24=182.69kPa 滿足要求! 5、基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算 基礎(chǔ)有效高度:h0=h-=1300-(50+22/2)=1240mm X軸方向凈反力:Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(461.400/25.000-(548.586+12.439、421.300)/20.833)=-11.681kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(461.400/25.000+(548.586+12.4421.300)/20.833)=61.512kN/m2 假設(shè)Pxmin=0,偏心安全,得P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(5.000+1.600)/2)61.512/5.000=40.598kN/m2 Y軸方向凈反力:Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(461.400/25.000-(548.586+12.4421.300)/20.833)=-11.681kN/m2 Pymax=(F40、k/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(461.400/25.000+(548.586+12.4421.300)/20.833)=61.512kN/m2 假設(shè)Pymin=0,偏心安全,得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(5.000+1.600)/2)61.512/5.000=40.598kN/m2 基底平均壓力設(shè)計(jì)值: px=(Pxmax+P1x)/2=(61.51+40.6)/2=51.06kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(61.51+40.6)/2=51.06kPa 基礎(chǔ)所受剪力: Vx=|px|(b-B)l/2=51.09(5-1.6)5/2=434.25k41、N Vy=|py|(l-B)b/2=51.09(5-1.6)5/2=434.25kN X軸方向抗剪: h0/l=1240/5000=0.254 0.25cfclh0=0.25116.750001240=25885kNVx=433.97kN 滿足要求! Y軸方向抗剪: h0/b=1240/5000=0.254 0.25cfcbh0=0.25116.750001240=25885kNVy=433.97kN滿足要求! 6、地基變形驗(yàn)算 傾斜率:tan=|S1-S2|/b=|20-20|/5000=00.001滿足要求! 7、抗傾覆力驗(yàn)算 工作狀態(tài) e=(M1+Hh)/F+Gb/3 (898.06+242、0.91.3)(565.68+812.5)=0.67 b/3 非工作狀態(tài) e=(M1+Hh)/F+Gb/3 (811.29+57.651.3)(481.68+812.5)=0.685 b/3滿足要求! (八)基礎(chǔ)配筋驗(yàn)算基礎(chǔ)底部長(zhǎng)向配筋HRB400 20160基礎(chǔ)底部短向配筋HRB400 22160基礎(chǔ)頂部長(zhǎng)向配筋HRB400 20160基礎(chǔ)頂部短向配筋HRB400 20160 1、基礎(chǔ)彎距計(jì)算 基礎(chǔ)X向彎矩: M=(b-B)2pxl/8=(5-1.6)251.065/8=368.87kNm 基礎(chǔ)Y向彎矩: M=(l-B)2pyb/8=(5-1.6)251.065/8=368.87kNm 2、43、基礎(chǔ)配筋計(jì)算 (1)、底面長(zhǎng)向配筋面積 S1=|M|/(1fcbh02)=368.87106/(116.7500012402)=0.003 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S1=1-1/2=1-0.003/2=0.999 AS1=|M|/(S1h0fy1)=368.87106/(0.9991240360)=828mm2 基礎(chǔ)底需要配筋:A1=max(828,bh0)=max(828,0.001550001240)=9300mm2 基礎(chǔ)底長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋:As1=10126mm2A1=9300mm2 滿足要求! (2)、底面短向配筋面積 S2=|M|/(1f44、clh02)=368.87106/(116.7500012402)=0.003 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S2=1-2/2=1-0.003/2=0.999 AS2=|M|/(S2h0fy2)=368.87106/(0.9991240360)=828mm2 基礎(chǔ)底需要配筋:A2=max(828,lh0)=max(828,0.001550001240)=9300mm2 基礎(chǔ)底短向?qū)嶋H配筋:AS2=10126mm2A2=9300mm2 滿足要求! (3)、頂面長(zhǎng)向配筋面積 基礎(chǔ)頂長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋:AS3=10126mm20.5AS1=0.510126=5063mm2 滿足要求! (4)、頂面短向配筋面積 基礎(chǔ)頂短向?qū)嶋H配筋:AS4=10126mm20.5AS2=0.510126=5063mm2 滿足要求! (5)、基礎(chǔ)豎向連接筋配筋面積基礎(chǔ)豎向連接筋為雙向10500。
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建筑結(jié)構(gòu)
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