生活配套2标段塔吊格构柱基础施工方案

1、上海市工业综合开发区有限公司上海市工业综合开发区有限公司 生活配套项目生活配套项目 塔吊基础施工方案塔吊基础施工方案 编制单位：上海申合建筑装潢有限公司 生活配套项目 2 标段项目部 编制日期：二一三年九月二十日 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况.1 1.1 参建设单位.1 1.2 地理位置.1 1.3 高层结构建筑概况.1 第二章第二章 编制依据编制依据.1 第三章第三章 塔吊基础设计塔吊基础设计.1 3.1 塔吊基础类型.1 3.2 塔吊基础灌注柱设置.2 3.3 格构柱设置.2 3.4 塔吊承台设置.2 3.5 塔吊剪刀撑及斜腹杆件支撑设置.2 第四章第四章 塔式基础施工方案塔

2、式基础施工方案.2 4.1 格构柱的制作.2 4.2 钻孔灌注桩施工.2 4.3、塔吊承台施工.5 4.4 、土方开挖.7 4.5、水平腹杆及斜腹杆件与格构柱连接的焊缝要求.8 4.6、监测及监护.8 第五章第五章 施工技术措施施工技术措施.8 第六章第六章 塔式起重机安装应急预案塔式起重机安装应急预案.9 6.1 风险源辨识.9 矩形格构式基础计算书矩形格构式基础计算书.10 一、塔机属性.10 二、塔机荷载.10 三、桩顶作用效应计算.12 四、格构柱计算.13 五、斜撑杆计算.14 六、桩承载力验算.15 七、承台计算.16 八、示意图.18 第一章第一章 工程概况工程概况 1.1 参建

3、设单位参建设单位 建设单位： 上海市工业综合开发区有限公司 围护设计单位：上海广联建设发展有限公司 结构设计单位：上海开艺建筑设计有限公司 监理单位：上海精达工程建设咨询有限公司 施工单位：上海申合建筑装潢有限公司 1.2 地理位置地理位置 “上海市工业综合开发区有限公司生活配套项目”工程位于上海市奉贤区 肖塘路南侧、肖南路西侧。 1.3 高层结构建筑概况高层结构建筑概况 结构类型、层数及建筑面积： 主要单位工程名 称 单幢建筑面 积（） 层数结构类型高度（m） 地下车库 (16、17) 6998.01地下 1 层 框剪 16#楼17776.33地上 15 层框剪59.7 17#楼16892.

4、04地下 15 层框剪59.7 第二章第二章 编制依据编制依据 本计算书主要依据本工程地质勘察报告，塔吊使用说明书、钢结构设计规范 （gb500172012）、钢结构设计手册（第三版）、建筑结构静力计算手册（第二 版）、建筑结构荷载规范（gb50092012）、混凝土结构设计规范（gb50010- 2011）、建筑桩基技术规范（jgj942008）、建筑地基基础设计规范 （gb500072011）、塔式起重机混凝土工程技术规范（jgj/t187-2009）等编制。 第三章第三章 塔吊基础设计塔吊基础设计 3.1 塔吊基础类型塔吊基础类型 本工程采用qtz80型塔吊，塔吊基础均采用钻孔灌注桩插格

5、构柱式承台基础。 3.2 塔吊基础灌注柱设置塔吊基础灌注柱设置 塔吊桩基选用4根800的钻孔灌注桩，桩长20m，内配主筋825，螺旋箍筋 8200（100） ，加劲箍为122000，灌注桩采用水下c30商品混凝土。具体设置详见后 附图。 3.3 格构柱设置格构柱设置 格构柱采用4根l12510角钢拼焊成形，缀板采用38025010650钢板，格构柱截 面为420420，焊缝厚度不小于8mm。格构柱插入灌注桩不小于2m。 3.4 塔吊承台设置塔吊承台设置 塔吊承台为360036001200mm，承台钢筋为上排20150双层，下排25150双 层拉钩为10450梅花型布置。承台采用c35商品混凝土

6、。 3.5 塔吊剪刀撑及斜腹杆件支撑设置塔吊剪刀撑及斜腹杆件支撑设置 水平剪刀撑及斜腹杆件采用l10010角钢,设置一道水平剪刀撑和竖向斜撑，在塔吊承 台的底部与格构柱四周用l12510角钢做钢托，剪刀撑随挖土及时安装。挖至桩顶时浇筑1 50mm厚c15素混凝土封面，防止塔吊在使用过程中因雨水渗透而扰动了桩下土体，并在素 砼封面四周设置排水沟，及时将雨水引至最近集水井排出坑外。 第四章第四章 塔式基础施工方案塔式基础施工方案 4.1 格构柱的制作格构柱的制作 （1）格构柱采用4根l12510角钢拼焊成形，缀板采用38025010650钢板，格构 柱截面为420420，焊缝厚度不小于8mm。格构

7、柱插入灌注桩不小于2.2m。格构柱锚入承台 600mm，每个格构柱用420与承台锚固。 （2）施焊前对角钢及钢板的表面灰尘杂质进行清理，选用e43型焊条进行焊接，格构 柱的制作必须是由取得金属焊接证书的专职焊工进行焊接制作。 （3）焊缝厚度严格按照设计厚度值进行施焊，缀板与角钢焊缝采取两遍焊接成形，先 施焊第一遍，待第一遍施焊结束冷却后清除表面焊渣，并检查是否存有气孔、夹渣现象，如 存在上述情况先对气孔、夹渣部位进行补焊后再施焊第二遍，第二遍施焊结束后重复第一遍 操作内容，清除焊渣检查焊缝质量情况。焊缝要求平整光泽呈鱼鳞状。具体详见附图 4.2 钻孔灌注桩施工钻孔灌注桩施工 塔吊桩基选用 4

8、根 800 的钻孔灌注桩，桩长 20m，内配主筋 825，螺旋箍筋 8200（100），加劲箍为 122000，灌注桩采用水下 c30 商品混凝土。 4.2.1 施工流程施工流程 施工准备 测量放线 护口管埋设 桩位复核 钻机就位 钻进成孔 一 次清孔 吊放钢筋笼 吊入钢格构柱导管安装 二次清孔 沉渣测量 灌注水下 砼 钻机移位。 废浆外运 钻孔桩施工工艺流程图 钻机移位拔除护筒 浇注水下砼 安放隔水栓 测定沉淤第二次清孔下导管 原材料试验 桩体检测,验收 使 用 交 付 自然养护 钢筋笼检测 钢筋笼吊放 钢筋笼制作 泥浆处理 孔深,检测 孔径,孔斜 第一次清孔 钻进成孔 泥浆循环系统钻机安装

9、 钻机定位 淤测定孔深,沉 泥浆粘度检测 三通一平放样定位 埋设护筒 4.2.24.2.2 主要施工方法主要施工方法 （1）施工准备 工程施工前，应做好进场设备的维修、保养，联系好排污地点和运输力量，确保废浆及 时 外运。为确保文明施工，钻孔灌注桩采用硬地法施工。 （2）测量放线 根据设计图纸进行场地测量放样，放样时应打好钢筋定位桩，做好标志。 （3）护筒埋设 根据钢筋桩标志，人工开挖孔洞并埋设护筒，安装时护筒中心桩与桩位应尽量吻合，护 筒的顶面基本与施工地面一致。护筒与坑壁之间用粘性土填实，确保护筒位置的准确及稳定， 再次校正护筒中心偏差，并用水平尺校核护筒的垂直度，使护筒达到水平牢固。 （

10、4）钻进成孔 采用 gps-10 型钻孔桩机，成孔工艺采用正循环钻进成孔，泥浆采用原土造浆。成孔开 始前应充分做好准备工作，施工过程中应做好施工原始记录。成孔时钻机定位准确、水平、 稳固，钻机定位后，应用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底盘上。并及时填定开孔通知单，由 质检人员验收后方可成孔。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头应始终保持地同 一铅垂线上，保证钻头吊紧的状态下钻进。避免桩径扩孔和缩短影响质量，以确保垂直度要 求。成孔结束后，砼浇筑施工前按照设计进行孔深、孔径、沉渣及垂直度检测。 （5）清孔 清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行；第二次清孔在下放钢筋笼和导 管安装完毕

11、后进行。孔底沉淤厚度符合设计及规范要求，清孔后的泥浆比重应控制在 1.11.2，泥浆含砂率不大于 4%，沉渣厚度不大于 50mm。清孔结束后，质检人员会同监理对 孔深、孔底沉渣等情况进行检查，并及时填写成孔单。 （6）钢筋笼、钢格构柱的制作及吊放 在钻机钻孔同时，钢筋笼及钢立柱成形基本就绪。钢筋的规格和质量应符合要求，钢筋 笼及钢立柱的制作偏差应严格控制在允许偏差范围内，并应按照设计图纸进行制作。钢筋笼 及钢立柱经检验合格后，方能放入孔内，钢筋笼用吊车分节吊入桩孔。现场焊接接长伸入孔 内直至设计标高，并确保焊接长度达到 10d，焊接段的强度应达到材料强度。吊筋长度必须 精确计算，经技术负责人复

12、验，吊筋应牢固、稳定，以防浇灌砼时钢筋笼位移上浮。上口固 定首先把井字架放在钢立柱上，四角用桩固定，其次用铁塞进行微调。钢立柱下端如有偏差， 用自制的调节器对钢立柱底进行纠偏，纠偏范围可以达到 20cm。 （7）水下砼浇筑 浇筑水下砼前，应认真检查孔深及沉渣厚度，导管应离孔底 30 至 50 厘米为宜。初始灌 注要有一定的初灌量，防止泥浆回流入导管。砼浇筑时导管应埋入砼内 2 m 以上，但也不应 大于 6 m，当砼浇至钢筋笼底部时，应放慢砼入管速度，减小砼上升顶力对钢筋笼作用，达 到控制钢筋笼上浮的目的。提拔导管前必须对砼面高度进行测量，以免拔空导管造成质量事 故，每浇筑一根桩应认真做好试块，

13、并养护妥当，按期送压试块。 本工程钻孔灌注桩全部采用商品砼浇筑，在浇筑前应和砼搅拌站协调好浇筑时间，间断 时间不可过长，以确保钻孔桩成桩质量。 水下砼浇注示意图 护筒 漏斗 导管 泥浆池 泥浆循环槽 进浆管 钻孔桩泥浆循环工艺图 护筒 钻头 钻杆 沉淀池 泥浆泵 4.2.34.2.3 格构柱安装格构柱安装 塔吊基础共 4 根钢格构柱，采用 4 根 l12510mm 角钢作为立杆，通过角钢与四块缀板 焊接而成，缀板尺寸为 38025010mm，缀板每隔 650mm 设置一道，角钢与缀板之间采用 围焊，焊缝高度为 8mm。钢板与角钢均采用 q235b 钢，焊条为 e50。格构柱垂直度控制 1/30

14、0。格构柱中心线应严格平行或垂直支撑轴线。格构中心与设计偏差小于 20mm。 钻孔灌注桩施工完成后，及时将钢格构柱吊装插入钻孔桩内，插入时采用与支撑立柱桩 施工相同的定位架控制格构的垂直度，同时利用定位架控制格构柱 x、y 的方向，防止插错。 格构柱制作安放: (a)格构柱按图纸要求加工焊接，焊缝高度均为 8mm，采用三级焊。 (b)格构柱埋入结构底板部分应焊接止水片。 (c)本工程格构柱由专业单位制作并安放。 (d)格构柱采用履带吊，整节一次性吊放，安放标高可由护口管顶端处的标高来计算， 安放时必须保证桩顶的标高，允许误差为100mm。 (e)格构柱插入钻孔灌注桩深度为 2.2 米。 4.3

15、、塔吊承台施工、塔吊承台施工 塔吊承台为360036001200mm，承台钢筋为上排20150双层，下排25150双 层拉钩为10450梅花型布置。承台采用c35商品混凝土。 4.3.14.3.1、钢筋工程、钢筋工程 1、材料的质保资料 进场钢筋原材料验收，应检查钢筋出厂质量证明文件，并向监理工程师报审，在监理工 程师见证下抽样复验，复验合格后方可进入加工使用程序。 采用焊接的钢筋，还应抽取焊工的焊接试件，进行焊接试验。 试件组数应按规范规定的代表数量抽取。 2、钢筋配料 施工技术人员应根据塔吊承台配筋图编制钢筋配料单。承台上下皮钢筋分别作 20d 的弯 锚，拉钩采用 10 钢筋，拉钩一头弯成

16、 135一头弯成 90。135弯钩平直断不小于 150m，90弯钩平直断不小于 200mm。承台钢筋均为通长钢筋，不设接头。 上皮钢筋向下锚，下皮钢筋向上锚。 10 拉钩与上下皮钢筋拉接绑扎牢固，按间距 450mm 梅花型布置, 3、钢筋绑扎 钢筋绑扎丝采用 22 号镀锌铁丝，预制钢筋的混凝土保护层垫块。垫块采用 1：2 水泥砂 浆制成，厚度为 50mm，垫块的平面尺寸为 50mm50mm；垫块垫于水平结构钢筋底部或挂于 竖向结构钢筋外侧，用于侧面的垫块应预埋吊挂绑扎丝。 为使绑扎后的钢筋网格方正，间距、尺寸正确，采用在垫层、上划线绑扎。绑扎钢筋时， 靠近外围两行的相交点应全部绑扎，中间部分的

17、相交点可相隔交错绑扎，但应保证受力钢筋 不发生位移。 绑好底层钢筋，安装并固定好塔吊地下节，即可绑上层钢筋。先绑扎上层纵横两个方向 的定位钢筋，并在定位钢筋上划线，然后排放纵横钢筋，绑扎方法与下层钢筋同。待上下排 钢筋绑扎完成后绑扎拉钩，拉钩 90弯钩处必须与上排钢筋进行绑扎。 4.3.24.3.2、模板工程、模板工程 木胶合板模板，模板采取现场散件拼装，模板及支架必须保证具有足够的强度、刚度和 稳定性。模板在支设前，表面涂刷商品脱模剂。 承台支模在钢筋绑扎后进行。根据图纸尺寸现场制作安装，次檩采用 10050 的方木间 距 200，主檩采用 483.5 脚手钢管，间距 600 设置一档。主檩

18、采用打斜撑进行固定。 具体详见下图： 打入土层1.2m以上 48*3.5钢管600 150厚素砼垫层 九夹板 50*100木格栅200 48*3.5钢管600 第一道砼支撑模板加固示意图 侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后，即可拆除。 4.3.24.3.2、混凝土工程、混凝土工程 1、浇筑前的准备 1）浇筑混凝土前，由施工技术部门、质量检查部门会同施工队有关人员对塔吊预埋的 地下节固定情况、模板支撑牢固情况进行一次全面检查，发现问题及时组织作业班组认真修 理纠正，并做好自检和隐蔽工程记录。模板、钢筋工程自检合格，再向监理工程师报验，经 监理工程师批准后，项目工程师签发浇灌

19、令，方可进行混凝土浇筑。 2）模板内的杂物和钢筋上的油污等应清理干净；模板的缝隙和孔洞应予堵严；侧模的 承垫底面应用水泥砂浆找平。 3）混凝土采用混凝土汽车泵布料杆布料浇筑。指挥下料应严格控制浇筑厚度和浇筑次 序，做到对称浇筑，防止模板发生倾斜现象。看护人员加强监管发现预埋地下节移位时，应 立即采取措施进行处理。 2、坍落度控制 泵送混凝土入泵时的坍落度，采用 100140mm（允许偏差30mm） 。 混凝土分层浇筑每层浇筑厚度为 300500mm， 3、混凝土振捣 承台混凝土采用插入式振动器振捣，振动棒插点应按 400mm 左右成行列式或交错式均匀 排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏。 每一

20、插点振动棒插拔 23 次，垂直插棒，快插慢拔，每次插入及抽拔时间以 815s 为 宜，插点振捣时间宜为 30 秒左右，但主要以捣固手观察混凝土表面泛浆、不再冒气泡、无 明显沉落为好，避免欠振和过振。 振动棒与模板的距离，不应大于其作用半径的 0.5 倍（约 1520cm） ，且应避免碰撞钢 筋、模板、预埋地下节。 振动棒应插入到下层混凝土内，深度应不小于 50mm。 4、试件制作 承台制作 2 组同条件养护试块（备用 1 组） ，塔吊安装前对承台混凝土的强度进行试压， 承台混凝土强度达设计值方可进行塔吊的安装。 试件成型后，在混凝土初凝前 12 小时，需再次抹面，并应沿模口模平。终凝前用铁 钉

21、刻下制作日期、强度等级和工程部位。 4.4 、土方开挖、土方开挖 本工程内支撑顶标高为-2.200，承台垫层底标高为-4.300，基坑开挖深度为 2.10 米。开 挖采用 1 台 1m3的挖机进行开挖。开挖采取放坡开挖，临时放坡 1：1 。承台尺寸为 36003600mm。考虑到支模操作面外放 800mm，底层挖土宽度为 44004400mm。上部宽 度 86008600mm。挖土结束后浇筑 100mm 厚 c20 素砼垫层。底层留 200 人工钎土。具体 详见附图。 基坑土方开挖中应做好对塔吊格构柱的保护，严禁挖机直接开挖格构柱周边 0.5 米内土 方。此处采用人工挖土。 开挖过程中应及时补

22、上斜撑及水平向剪刀撑。增加塔吊的整体稳定性。 开挖到设计标高后，应立即浇筑混凝土基础垫层，已在组合式基础的混凝土承台投影方 位内加后垫层（不宜小于 200mm） 。 格构柱在底板厚度的中央位置，在分支型钢上焊接止水钢板。 格构柱与地下室底板交接处均设置止水措施，止水措施构造如下： 4.5、水平腹杆及斜腹杆件与格构柱连接的焊缝要求、水平腹杆及斜腹杆件与格构柱连接的焊缝要求 设一道水平腹杆一道斜腹杆，水平腹杆采用 l12510 角钢及水平剪刀撑及斜腹杆件采 用 l10010 角钢而成。每面缝长度为 200mm，焊缝厚度不小于 8mm。详见附图。 4.6、监测及监护、监测及监护 加强塔吊使用过程中的

23、监测与监护工作，每隔半个月对塔身的倾斜及承台的沉降进行监 测，并将量测数据报公司技术部及塔吊安装单位，公司技术部及塔吊安装单位根据监测数据 及时调整或制定加固措施，要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况；经常观察地脚螺栓松 动情况，随时拧紧，委托安装单位定期对塔吊进行保养维护。 第五章第五章 施工技术措施施工技术措施 1、施工时先打设四根钻孔灌注桩，桩内插入钢格构柱。 2、桩基施工前，必须详细了解地下各类管线埋设或障碍物，并做好相应的防范措施和 安全交底工作，相关资料存档保存。 3、待承台钢筋绑扎、模板支撑及预埋锚栓就位后在钢格构柱顶浇筑承台基础。 4、在承台混凝土浇捣以前，采用承台基础内埋设锚

24、栓与塔吊基础节相连接，应利用经 纬仪随时观察基础节的垂直度，防止混凝土浇捣振动而造成偏差。 5、待承台强度达到设计要求后和土方开挖前安装塔吊，该阶段要求塔吊按照独立塔吊 的要求进行安装，即独立安装高度在30m以内。 6、伴随着各层土方的挖除，在四根钢格构柱间加设竖向和水平向支撑，一直到土方开 挖完毕，支撑加设到基坑底部。 7、大底板要求和格构柱整浇，格构柱角钢穿越底板部位采用止水环处理，其他层地下 室楼板在塔吊格构柱位置留设洞口以便与格构柱脱开，待拆除格构柱后浇捣。 8、待地下室结构封顶、上部结构施工到一定高度后加升塔吊标准节，并与上部结构进 行拉结处理，如此到结构封顶。 9、完成主体结构施工

25、后方可拆除塔吊和基础承台，同时格构柱采用分层割除的措施进 行拆除，并封闭地下室楼板。 10、施工过程中应对格构柱的焊缝进行检查，避免焊接缺陷。 11、做好塔吊基础隐蔽验收工作，基础隐蔽验收应包括基础承台与桩基钢筋的连接和 塔吊锚脚的制作安装质量情况。 12、开挖过程中土体对格构柱的侧压推力及挖土机碰撞格构柱。 第六章第六章 塔式起重机安装应急预案塔式起重机安装应急预案 为了预防或减少潜在施工安全和环境事故或经济情况造成的影响可能出现的安全事故进 行预防和控制，保证施工人员和物品的安全以及维护企业的内部安全稳定，依据国家,市,部 关于(企业职工伤亡事故报告和处理规定)要求制定事故应急处置预案。

26、6.1 风险源辨识风险源辨识 根据实际情况，明确如下几点为塔吊安装作业主要风险源 1. 高处作业可能发生的高处坠落 2. 交叉作业可能发生的物体打击 3. 检修电器可能发生的触电事故 4. 可能发生的机械伤害,火灾事故 5. 机械设备可能发生的坍塌事故 6. 开挖过程中土体对格构柱的侧压推力及挖土机碰撞格构柱 7、承台下土体开挖采取分层开挖，每层开挖深度不超 2m,每开挖一层即时安装水平 及斜向腹杆，严禁一次性开挖到底。塔吊基础桩以外 1m 及以内土体采用人工掏挖，严禁挖 土机直接掏挖承以下土体。 矩形格构式基础计算书矩形格构式基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程jgj

27、/t187-2009 2、混凝土结构设计规范gb50010-2010 3、建筑桩基技术规范jgj94-2008 4、建筑地基基础设计规范gb50007-2011 5、钢结构设计规范gb50017-2003 一、塔机属性一、塔机属性 塔机型号qtz80 塔机独立状态的最大起吊高度h0(m)40 塔机独立状态的计算高度h(m)43 塔身桁架结构型钢 塔身桁架结构宽度b(m)1.8 二、塔机荷载二、塔机荷载 塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值、塔机自身荷载标准值 塔身自重g0(kn)303.8 起重臂自重g1(kn)58.8 起重臂重心至塔身中心距离rg1(m)23 小车和吊钩自重g2(kn)

28、3.8 最大起重荷载qmax(kn)60 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离rqmax(m)14.6 最小起重荷载qmin(kn)10 最大吊物幅度rqmin(m)58 最大起重力矩m2(knm)max6014.6，1058876 平衡臂自重g3(kn)39.2 平衡臂重心至塔身中心距离rg3(m)10 平衡块自重g4(kn)117.6 平衡块重心至塔身中心距离rg4(m)15.4 2、风荷载标准值、风荷载标准值k(kn/m2) 工程所在地上海 上海 工作状态0.2 基本风压0(kn/m2) 非工作状态0.55 塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅 地面粗糙度b类(田野、乡村、丛林、丘陵及房

29、屋比较稀疏的乡镇和城市郊区) 工作状态1.59 风振系数z 非工作状态1.66 风压等效高度变化系数z1.32 工作状态1.95 风荷载体型系数s 非工作状态1.95 风向系数1.2 塔身前后片桁架的平均充实率00.35 工作状态0.81.21.591.951.320.20.79 风荷载标准值k(kn/m2) 非工作状态0.81.21.661.951.320.552.26 3、塔机传递至基础荷载标准值、塔机传递至基础荷载标准值 工作状态 塔机自重标准值fk1(kn)303.8+58.8+3.8+39.2+117.6523.2 起重荷载标准值fqk(kn)60 竖向荷载标准值fk(kn)523.

30、2+60583.2 水平荷载标准值fvk(kn)0.790.351.84321.4 倾覆力矩标准值mk(knm)58.823+3.814.6-39.210-117.615.4+0.9(876+0.521.443)407.33 非工作状态 竖向荷载标准值fk(kn)fk1523.2 水平荷载标准值fvk(kn)2.260.351.84361.22 倾覆力矩标准值mk(knm)58.823-39.210-117.615.4+0.561.2243465.59 4、塔机传递至基础荷载设计值、塔机传递至基础荷载设计值 工作状态 塔机自重设计值f1(kn)1.2fk11.2523.2627.84 起重荷载

31、设计值fq(kn)1.4fqk1.46084 竖向荷载设计值f(kn)627.84+84711.84 水平荷载设计值fv(kn)1.4fvk1.421.429.96 倾覆力矩设计值m(knm) 1.2(58.823+3.814.6-39.210-117.615.4)+1.40.9(876+0.521.443) 729.29 非工作状态 竖向荷载设计值f(kn)1.2fk1.2523.2627.84 水平荷载设计值fv(kn)1.4fvk1.461.2285.71 倾覆力矩设计值m(knm)1.2(58.823-39.210-117.615.4)+1.40.561.2243821.95 三、桩顶

32、作用效应计算三、桩顶作用效应计算 承台布置承台布置 桩数n4承台高度h(m)1.2 承台长l(m)3.6承台宽b(m)3.6 承台长向桩心距al(m)2.4承台宽向桩心距ab(m)2.4 桩直径d(m)0.8 承台参数承台参数 承台混凝土等级c35承台混凝土自重c(kn/m3)25 承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kn/m3)19 承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否 矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： gk=bl(hc+h)=3.63.6(1.225+019)=388.8kn 承台及其上土的自重荷载设计值：g=1.2gk=1.2388.8=466.56kn

33、 桩对角线距离：l=(ab2+al2)0.5=(2.42+2.42)0.5=3.39m 1、荷载效应标准组合、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：qk=(fk+gk)/n=(523.2+388.8)/4=228kn 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： qkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(523.2+388.8)/4+(465.59+61.224.4)/3.39=444.54kn qkmin=(fk+gk)/n-(mk+fvkh)/l =(523.2+388.8)/4-(465.59+61.224.4)/3.39=11.46kn 2、荷载效应基本组合、荷载效应基本组合 荷

34、载效应基本组合偏心竖向力作用下： qmax=(f+g)/n+(m+fvh)/l =(627.84+466.56)/4+(821.95+85.714.4)/3.39=626.88kn qmin=(f+g)/n-(m+fvh)/l =(627.84+466.56)/4-(821.95+85.714.4)/3.39=-79.68kn 四、格构柱计算四、格构柱计算 格构柱参数格构柱参数 格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm)420 格构式钢柱计算长度h0(m)6缀板间净距l01(mm)400 格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)2.2 格构柱分肢参数格构柱分肢参数 格构柱分肢材料l125x10分

35、肢材料截面积a0(cm2)24.37 分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm) 2.48 格构柱分肢平行于对称轴惯性矩 i0(cm4) 361.67 分肢形心轴距分肢外边缘距离z0(cm) 3.45分肢材料强度设计值fy(n/mm2)235 分肢材料抗拉、压强度设计值 f(n/mm2) 215 格构柱缀件参数格构柱缀件参数 格构式钢柱缀件材料38025010格构式钢柱缀件截面积a1x(mm2)2500 焊缝参数焊缝参数 角焊缝焊脚尺寸hf(mm)8焊缝计算长度lf(mm)200 焊缝强度设计值ftw(n/mm2)160 1、格构式钢柱换算长细比验算、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对x

36、、y轴惯性矩： i=4i0+a0(a/2-z0)2=4361.67+24.37(42.00/2-3.45)2=31470.76cm4 整个构件长细比：x=y=h0/(i/(4a0)0.5=600/(31470.76/(424.37)0.5=33.39 分肢长细比：1=l01/iy0=40.00/2.48=16.13 分肢毛截面积之和：a=4a0=424.37102=9748mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(33.392+16.132)0.5=37.08 0max=37.08=150 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算、格构式钢柱分肢的长细比验算

37、 1=16.13min(0.50max，40)=min(0.537.08，40)=18.54 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=37.08(215/235)0.5=35.47 查表钢结构设计规范gb50017附录c：b类截面轴心受压构件的稳定系数：=0.918 qmax/(a)=626.88103/(0.9189748)=70.05n/mm2f=215n/mm2 满足要求！ 4、缀件验算、缀件验算 缀件所受剪力：v=af(fy/235)0.5/85=974821510-3(235/235)0.5/85=24.66kn 格构柱相邻

38、缀板轴线距离：l1=l01+25=40.00+25=65cm 作用在一侧缀板上的弯矩：m0=vl1/4=24.660.65/4=4.01knm 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2z0=0.42-20.0345=0.35m 作用在一侧缀板上的剪力：v0=vl1/(2b1)=24.660.65/(20.35)=22.83kn 角焊缝面积：af=0.8hflf=0.88200=1280mm2 角焊缝截面抵抗矩：wf=0.7hflf2/6=0.782002/6=37333mm3 垂直于角焊缝长度方向应力：f=m0/wf=4.01106/37333=107n/mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力：f=v

39、0/af=22.83103/1280=18n/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(107/1.22)2+182)0.5=90n/mm2ftw=160n/mm2 满足要求！ 根据缀板的构造要求 缀板高度：250mm2/3 b1=2/30.351000=234mm 满足要求！ 缀板厚度：10mmmax1/40b1,6= max1/400.351000,6=9mm 满足要求！ 缀板间距：l1=650mm2b1=20.351000=702mm 满足要求！ 五、斜撑杆计算五、斜撑杆计算 1）斜撑杆截面力学特性 详见钢结构设计规范gb50017-2003 已知：钢构柱单肢截面面积： a024.3

40、7cm2 斜撑杆采用l100x10，其面积为： ax019.26cm2 查表角钢： ix3.05cm iy3.05cm 沿x轴向桩中心距： sx2400mm 沿y轴向桩中心距： sy2400mm 钢构柱斜撑杆的水平夹角： 400 斜撑杆的长度： lsx/cos401980/cos402585mm 混凝土承台水平力： fh61.22kn 混凝土承台扭转力矩： t465.59knm 2）斜撑杆承载力验算： （1）斜撑杆内力计算 工作状态下由扭转力矩和水平力共同作用在混凝土承台水平力为： pkt/sxfh465.59/2.461.22255.216kn 单侧承受水平力：vb（vp）/n1.4a0f（

41、fy/235）0.5/85p/2 （1.4a0215）1000/851.4pk/2 （1.424.37215100）/851.4225.2161000/2 161966n161966n 斜撑杆的轴向力：ntvb/（nsin）=161966/(1sin600）=187022n 根据斜撑杆形式取：n1 （2)斜撑杆长细比验算 10.9l/iy0.92585/30.5=76.3 斜撑杆许用长细比： 150 结论：斜撑杆长细比满足设计要求。 （3）斜撑杆稳定性验算 查表稳定性系数：y0.805 12nt/(yax0)187022/(0.8051926)=120.625mpa 10.850.852051

42、74.3mpa 结论：斜撑杆稳定性满足设计要求。 3）斜撑杆节点焊缝强度验算： 斜撑杆节点焊缝剪应力计算：nt/hflf187022/(0.710400) 66.79mpa 焊缝高度: hf10mm 焊缝总长度： lf400 mm 焊缝许用强度： 100 mpa 100 mpa 结论：斜撑杆焊接强度满足设计要求。 六、桩承载力验算六、桩承载力验算 桩参数桩参数 桩混凝土强度等级c30桩基成桩工艺系数c0.75 桩混凝土自重z(kn/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)50 桩入土深度lt(m)23.2 桩配筋桩配筋 自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土 桩身普通钢筋配筋hrb400

43、825 地基属性地基属性 是否考虑承台效应否 土名称土层厚度li(m) 侧阻力特征值 qsia(kpa) 端阻力特征值 qpa(kpa) 抗拔系数 承载力特征值 fak(kpa) 粘性土0.141200.7- 淤泥质土11200.7- 粉砂1.71200.7- 淤泥质土10.91200.7- 粘性土8.3283500.7- 粉土3.8507500.7- 考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态 1、桩基竖向抗压承载力计算、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.51m 桩端面积：ap=d2/4=3.140.82/4=0.5m2 ra=uqsiali+q

44、paap =2.51(9.0412+8.328+2.6650)+7500.5=1567.98kn qk=228knra=1567.98kn qkmax=444.54kn1.2ra=1.21567.98=1881.58kn 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算、桩基竖向抗拔承载力计算 qkmin=11.46kn0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：as=nd2/4=83.14252/4=3927mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：q=qmax=626.88kn cfcap+0.9fyas=(0

45、.75140.5106 + 0.9(3603926.99)10-3=6804.69kn q=626.88kncfcap+0.9fyas=6804.69kn 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 qkmin=11.46kn0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、桩身构造配筋计算、桩身构造配筋计算 as/ap100%=(3926.99/(0.5106)100%=0.78%0.45% 满足要求！ 七、承台计算七、承台计算 承台配筋承台配筋 承台底部长向配筋rrb400 25150 承台底部短向配筋rrb400 25150 承台顶部长向配筋hrb400 20150 承台顶部短向配筋hrb40

46、0 20150 1、荷载计算、荷载计算 承台有效高度：h0=1200-50-25/2=1138mm m=(qmax+qmin)l/2=(626.88+(-79.68)3.39/2=928.63knm x方向：mx=mab/l=928.632.4/3.39=656.64knm y方向：my=mal/l=928.632.4/3.39=656.64knm 2、受剪切计算、受剪切计算 v=f/n+m/l=627.84/4 + 821.95/3.39=399.13kn 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1138)1/4=0.92 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-b-d)/2=(2.4-1.8-0.8)/2=-0.1m a1l=(al-b-d)/2=(2.4-1.8-0.8)/2=-0.1m 剪跨比：b=a1b/h0=-100/1138=