塔基方案.doc

目 录一、工程概况2二、编制依据2三、塔吊选型及布置2四、计算参数3五、承台配筋计算3六、承台抗剪计算7七、管桩承载力验算8八、桩竖向极限承载力验算及桩长计算8九、抗倾覆验算11十、附图12一、工程概况本工程名称为 百悦尚城41栋 位于 东莞市南城区东莞大道666号，工程由裕达建工集团有限公司 承建，根据施工实际需要，安装 塔式起重机1台。 二、编制依据1建筑地基基础设计规范(gb5007-2002)；2.建筑地基基础设计规范(dbj 15-31-2003)；3.建筑结构荷载规范(gb 50009-2001)(2006年版)；4.混凝土结构设计规范(gb 50010-2002)；5.简明钢筋混凝土结构计算手册；6.地基及基础(高等教学用书)(第二版)；7.建筑、结构设计图纸；8.塔式起重机使用说明书；9.塔式起重机设计规范(gb/t 13752-92)；10.塔式起重机安全规程(gb5/44-2006)；11建筑机械使用安全技术规程（jgj33-2001、j119-2001）；三、塔吊选型及布置塔吊型号 ，该塔吊型号最大重力矩为 knm。根据现场的实际情况、建筑物的特点、塔吊的附墙的要求及拆装要求，采用桩基承台基础,承台尺寸为5.5米5.5米，桩采用500的预制管桩,共4个桩,桩中心间距为4.5米4.5米,壁厚为125mm,桩长约12米,具体位置详见塔吊平面布置图。四、计算参数1.塔吊基础受力情况：自重(包括压重)f1=450.80kn,最大起重荷载f2=20.00kn,水平冲力fh=105kn,塔吊倾覆力距m= kn.m,塔吊起重高度h=100.00m,塔身宽度b=2m, 承台混凝土强度:c35,钢筋级别:级,承台长度lc或宽度bc=5.50m,桩直径d=0.50m,桩间a=4.50m4.5m,承台厚度hc=1.35m,基础埋深d=0m,承台箍筋间距s=160mm,保护层厚度:30mm2.基础底岩土力学资料根据广东核力工程勘察院的地质资料,桩端以强风化为持力层,经过填土层,洪积层,冲积层和强风化层, 考虑复合地基承台效应承台底1/2承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值qck=24.4ka,各土层侧、端阻力标准值如下: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 1 0.65 24 70 人工填土层2 1.6 14 120 洪积层 3 8.8 53 200 残积层4 0.95 127 600 强风化岩层 五、承台配筋计算1. 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=450.80kn 2). 塔吊最大起重荷载f2=20.00kn 作用于桩基承台顶面的竖向力 f=1.2(f1+f2)=564.96kn 塔吊的倾覆力矩 m=1.4630.00=882.00kn.m2. 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(依据建筑桩技术规范jgj94-94的第5.1.1条) 其中 n单桩个数，n=4； f作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，f=1.2470.80=564.96kn； g桩基承台的自重，g=1.2（25.0bcbchc)=1225.13kn； mx,my承台底面的弯矩设计值(kn.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离(m)； ni单桩桩顶竖向力设计值(kn)。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： n=(564.96+1225.13)/4+882.00(4.501.414/2)/2(4.501.414/2)2=586.14kn 没有抗拔力! 2). 矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩技术规范jgj94-94的第5.6.1条) 其中 mx1,my1计算截面处xy方向的弯矩设计值(kn.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离(m)； ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kn)，ni1=ni-g/n。 经过计算得到弯矩设计值： n=(564.96+1225.13)/4+882.00(4.50/2)/4(4.50/2)2=545.52kn mx1=my1=2(545.52-1225.13/4)(2.25-1.25)=478.48kn.m3. 矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(gb50010-2002)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。 经过计算得 s=478.48106/(1.0016.705500.001320.002)=0.003 =1-(1-20.003)0.5=0.003 s=1-0.003/2=0.998 asx= asy=478.48106/(0.9981320.00300.00)=1228.77mm2。按照最小配筋率=0.15%计算配筋as2=bho=0.001555001320=10890mm2比较asx和as2，按as2配筋,取3520160.钢筋间距满足要求) as353.14 （20/2）210990mm210890mm2底筋和面筋均配3520160,l=6050，水平双层双向共140根。纵深钢筋四向均配3520160,l=1350,四侧向共140根.承台配筋图如下:六、矩形承台截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范(jgj94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。 根据第二步的计算方案可以得到xy方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 记为v=586.14kn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 0建筑桩基重要性系数，取1.0； 剪切系数,=0.14； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70n/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1320mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00n/mm2； s箍筋的间距，s=160mm。 0v=1586.14=586.14knfcb0h0+1.25fy(asv/s)h0=0.1416.710-355001320+1.2530010-3(1228.77 /160)1320=20775.17kn20775.17kn586.14kn经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!七、管桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范(jgj94-94)的第4.1.1条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值n=564.96kn 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取1.0； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70n/mm2 a桩的截面面积，a=3.14(0.252-0.1252)=0.1472m2。 0n=1.0586.14=586.14kn fca=16.70.1472103=2458.24kn586.14kn 经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!八、桩竖向极限承载力验算及桩长计算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(jgj94-94)的第5.2.2-3条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值n=586.14kn 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最大极限承载力； qsk单桩总极限侧阻力标准值: qpk单桩总极限端阻力标准值: qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值: =24.445.61.35/4=181.5kn qck承台底1/2承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值,根据地质情况取24.4ka. s,p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； c承台底土阻力群桩效应系数； s,p,c分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数； 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=3.1420.25m； ap桩端面积,取ap=3.14(0.252-0.1252)=0.1472m2。 li第i层土层的厚度,取值如下表；各层土厚度及侧、端阻力标准值表如下: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 1 0.65 24 70 人工填土层2 1.6 14 120 洪积层 3 8.8 53 200 残积层4 0.95 127 600 强风化岩层 由于桩的入土深度为12m,所以桩端是在第4层土层。 最大压力验算: r=1.57(0.65241+1.6141+8.8531+0.951271)/1.65+1.12600.000.147/1.65+0.44181.50/1.70=702.07kn上式计算的r的值大于最大压力586.14kn,所以满足要求!九、抗倾覆验算倾覆力矩m倾=mfhh=882+1051.35=1023.75kn.m抗倾覆力矩m抗=（fvfg）bi=(564.96+1225.13)5.5/2=4922.75kn.mm抗/m倾=4922.75/1023.75=4.8抗倾覆系数4.8大于1.6,满足要求。f(fv)mfh1350g(fg)5500塔基受力图十、附图塔基立面图5500 1、1350500预制空心管桩l=12米450055004500塔基平面图 塔吊基础土方开挖施工方案施工顺序：抄平、放线、复核、验线 机械挖土、人工清理排水 验槽 基础施工。土方开挖：1、土方开挖前应认真复核灰线和土方开挖边线，做好现场施工区域内的临时排水系统，接到城市下水道系统。详细了解工程地质和岩土分层情况。据地质勘察报告，放坡为1：0.33 （高与宽之比），基础四周留50工作面，因土质较差，四周用标准砖砌筑护坡； 基底采用人工清土。2、 开挖后及时做好基坑内的排水工作；本工程采用集水井降水法，在坑底设集水井，并沿坑底的周围开挖排水沟，使水由排水沟流入集水井区，然后用水泵抽出。四周的排水沟及集水井设置在基础边线0.8m外，地下水流的上游，采用砖砌，排水沟底宽为0.350m，沟底纵向坡度为4%，排水沟比基坑底低0.4m，集水井底比排水沟底低0.6m，并铺设0.3m碎石滤水层，以免在抽水时将泥砂抽出，并防止井底的土被搅动。考虑场地地下水为潜水，主要含水层为1层人工填土，基坑开挖时，排水沟及集水井随着基坑开挖应逐步加深，沟底均保持这一高度差。同时配备水泵及时不停地排出坑外，基坑排水工作按设计要求将地下水降至塔吊基础以下0.5m。3、 所挖土方全部由自卸车外运至指定地点，车辆开出施工场地时，必须清洗干净。 4、为了切实加强建筑工程施工现场的安全生产工作和提高文明施工管理水平，确保施工企业职工的安全和健康，在土方开挖施工中采取如下措施。、1、进入现场必须严格遵守安全生产纪律和操作规程。、基坑开挖前，必须摸清基坑下的管线排列和地质资料，以利考虑开挖过程中的意外应急措施（流砂等特殊情况）。挖土中发现管道、电缆及其它埋设物应及时报告，不得擅自处理。、挖土时要注意土壁的稳定性，发现有裂缝及倾坍可能时，人员要立即离开现场并及时处理。、机械挖土，启动前检查离心器、钢丝绳等，经空车试运转正常后再开始作业。、机械操作中进铲不应过深，提升不应过猛。严禁在施工中碰撞支撑，以免引起支撑破坏或拉损。、机械应停在坚实的地基上，如基础过差，应采取走道板等加固措施，挖土机与挖空的基坑应保持不小于2m的安全距离。运土汽车不宜靠近基坑平行行驶，防止坍方翻车。、向汽车上卸土应在车子停稳定后进行，禁止铲斗从汽车驾驶室上越过。、基坑四周必须设置1.5m高防护栏杆，要设置一定数量临时上下施工爬梯。、场内道路应及时整修，确保车辆安全畅通，各种车辆应有专人负责指挥引导。、车辆进出门口的通行道下，如有地下管线（道）必须铺设厚钢板，或浇捣砼加固。、