利泰花园C6018塔吊基础计算书

1、.目 录一、编制依据2二、工程概况2三、工程地质条件2四、塔吊布置5五、塔吊参数信息5六、塔吊基础设计6（一）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算6（二）矩形承台弯矩的计算6（三）矩形承台截面主筋的计算8（四）矩形承台截面抗剪切计算10（五）桩身与桩基承载力验算10（六）桩抗拔承载力计算12（七）抗倾覆验算13（八）管桩焊缝强度验算15七、施工技术要求16八、施工平面图16*;- -一、编制依据(1) 利泰花园第一期工程岩土工程勘察报告及施工图纸(2)国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）(3)行业标准建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）(4)广东省标准建筑地基基础设计规范

2、（DBJ15-31-2003）(5)四川建筑机械厂生产的C6018型塔机说明书；(6)简明施工计算手册；(7)PKPM系列软件；二、工程概况拟建场地位于广东省从化市明珠工业园区， 对外交通十分便利。拟建场地一期占地面积173472.78m2，建筑物包括4栋12层、31栋9层住宅楼。三、工程地质条件根据利泰花园工程岩土工程勘察报告；场地地质情况日下：据钻探揭露,拟建场地的土层自上而下依次为人工填土层（Qml）、第四系冲洪积层（Qal+pl）、第四系坡积层（Qdl）、第四系残积层（Qel）及下伏基岩为花岗岩（r）。其特征分述如下:1、人工填土层（Qml）素填土（层序号1）：灰褐色，褐黄色

3、，褐红色，稍湿，松散状，主要由风化土堆填而成，未完成自重固结。本次勘察共有57个孔揭露本层，其中：层厚0.308.10m，平均厚度1.52m；顶板埋深0.000.00m，平均埋深0.00m；顶板标高49.7957.33m，平均标高54.63m。2、第四系冲洪积层（Qal+pl）根据岩土性质的不同可分为含砾砂粘土、粘土、淤泥质粘土及含粘性土砾砂四个亚层。含砾砂粘土（层序号2-1）：浅黄色，褐黄色，稍湿，可塑-硬塑状，主要有粘粒及砂砾组成，砾砂主要成份为石英。本次勘察共有48个孔揭露本层，其中：层厚0.5016.90m，平均厚度3.93m；顶板埋深0.003.10m，平均埋深0.50m；顶板标高4

4、8.3557.71m，平均标高54.09m。粘土（层序号2-2）：褐灰色，褐黄色，灰色，较湿，可塑状，主要由粘粒组成，局部含少量砂粒，粘性较强。该层仅在ZK51、ZK55、ZK64号孔有揭露，其中：层厚1.302.50m，平均厚度1.80m；顶板埋深2.203.70m，平均埋深2.93m；顶板标高52.4554.90m，平均标高53.86m。淤泥质粘土（层序号2-3）：灰黑色，深黑色，湿，软塑状，主要由粘粒及腐植质组成，局部可见未完腐烂的植物根系，泥腥味较浓，易污手，压缩性高。该层仅在ZK1、ZK2、ZK51、ZK52、ZK55、ZK63、ZK64、ZK71、ZK78、ZK84、ZK85、ZK

5、89等12个孔有揭露，其中：层厚2.108.90m，平均厚度4.06m；顶板埋深2.509.10m，平均埋深4.71m；顶板标高46.1454.33m，平均标高50.48m。含粘性土砾砂（层序号2-4）：灰黄色，褐黄色，灰色，稍密状，饱和，成份主要为石英砂砾，粒径2-6mm，呈此棱角状，含较多粘土，约为15-20%。该层仅在ZK51、ZK52、ZK55、ZK63、ZK64、ZK71、ZK78、ZK84、ZK89等9个孔有揭露，其中：层厚0.908.10m，平均厚度3.79m；顶板埋深5.2012.10m，平均埋深9.14m；顶板标高43.5449.70m，平均标高46.06m。3、第四系坡积层

6、（Qdl）含砾粉质粘土（层序号3）：灰黄色，褐黄色，褐红色间灰白色，稍湿，可塑-硬塑状，主要有粘粒、粉粒及砂砾组成，含砾约20%左右，砂砾主要成份为石英。本次勘察共有31个孔揭露本层，其中：层厚1.106.90m，平均厚度3.96m；顶板埋深0.0017.40m，平均埋深5.59m；顶板标高39.8156.16m，平均标高49.06m。4、第四系残积层（Qel）砂质粘性土（层序号4）：灰黄色，褐黄色，褐红色夹灰白色，灰褐色，稍湿，硬塑状，系燕山期花岗岩风化残积而成，主要成份为长石、石英、云母等、原岩结构可辨，岩芯遇水易软化。该层各孔均有揭露，其中：层厚6.1029.90m，平均厚度18.42m

7、；顶板埋深0.0020.20m，平均埋深4.27m；顶板标高37.0158.41m，平均标高51.27m。5、下伏基岩花岗岩（r）：钻探深度范围内根据风化程度不同，可分为全风化、强风化、中风化及微风化四个风化带。全风化花岗岩（层序号5-1）：灰黄色，灰褐色，褐黄色夹灰白色，岩芯呈土柱状，主要成份为长石、石英、云母等矿物质组成，遇水易软化。该层除ZK71、ZK78、ZK79、ZK81、ZK82、ZK83、ZK87、ZK89、ZK99、ZK100、ZK101、ZK102、ZK103等13个孔外，其余钻孔均有揭露，其中：层厚2.4519.50m，平均厚度8.31m；顶板埋深11.0032.20m，平

8、均埋深22.20m；顶板标高22.7845.08m，平均标高33.45m（详见附件“全风化粉砂质泥岩顶板标高等值线示意图”）。强风化花岗岩（层序号5-2）：灰黄色，灰褐色，褐黄色夹灰白色，岩芯呈坚硬土状或半岩半土状，主要成份为长石、石英、云母等矿物质组成，手捏易碎，遇水易散。本次勘察共有66个孔揭露本层，其中：层厚0.8022.80m，平均厚度8.48m；顶板埋深19.2044.50m，平均埋深30.95m；顶板标高11.4036.88m，平均标高25.42m中风化花岗岩（层序号5-3）：褐黄色，灰褐色，灰色，岩芯呈碎块状，短柱状，裂隙较发育，裂面呈褐黄色，岩质较坚硬，钻进较困难，敲击声较脆。

9、微风化花岗岩（层序号5-4）：青灰色，灰色，灰白色，岩芯呈短柱状，长柱状，裂隙稍发育，岩质坚硬，钻进困难，敲击声较脆。该层仅在ZK13、ZK18、ZK20、ZK21、ZK29、ZK39等6个孔有揭露，其中：层厚0.302.80m，平均厚度0.83m；顶板埋深25.6031.70m，平均埋深29.12m；顶板标高24.5131.31m，平均标高27.28m。四、塔吊布置为了满足施工需要，在A2栋与B1栋之间、B4栋与C9栋之间施工现场安装两台C6018塔式起重机（编号为4#、5#），具体位置根据现场情况确定。安装高度均为45.3m。塔吊基础采用5400预应力管桩基础。五、塔吊参数信息根据C601

10、8型塔式起重机说明书，其自重(包括压重)F1=677.01kN（按起吊高度35.8m计算），塔吊最大力距M=2100kN.m，塔吊起重高度: H=35.8m，塔身宽度: B=2.0m，桩混凝土C80，承台混凝土C35，保护层厚度:50mm，矩形承台边长:5.9m×5.9m×1.7m，承台箍筋间距S=200mm，承台钢筋级别: 级，桩直径d=0.40m， 桩间距a=2.60m，桩入土深度: 4#塔吊2124m，5#塔吊约30m。六、塔吊基础设计（一）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 塔吊自重(包括压重)F1=677.01.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 F= 677.

11、01kN 塔吊的倾覆力矩 M=1.4×2100=2940.00kN.m（二）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. 桩顶偏心竖向力的计算(依据建筑桩基础技术规范JGJ94-94的第5.1.1条) 其中 n单桩个数，n=5； Fk作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=677.01kN； Gk桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc =1480.0kN； Mxk,Myk承台底面的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi,xj,yj单桩到承台中心轴的XY方向距离(m)； Nik单桩桩顶

12、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=(677.01k+1.2×1480)/5+2940.00×(2.60×1.414/2)/2×(2.60×1.414/2)2=727.3kN最大拔力： N=（667.01+1.2×1480)/5-2940.00×(2.60×1.414/2)/2×(2.60×1.414/2)2=254kN 2. 矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩基础技术规范JGJ94-2008的第5.9.2条) 其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN

13、.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值：压力产生的承台弯矩： N=（667.01+1.2×1480)/5+2940.00×(2.6/2)/5×(2.6/2)2= 941kN Mx1=My1=2×(906.21480/5)×(1.30-0.84)=560.5kN.m拔力产生的承台弯矩： N=（-367.4+1.2×1480)/5+2940.00×(2.6/2)/5×(2.6/2)2=734.1kN Mx

14、2=My2=2×734.1×(1.30-0.84)=235kN.m（三）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。 承台底面配筋: s=941×106/(1.00×16.70×5900.00×1650.002)=0.004 =1-(1-2×0

15、.004)0.5=0.004 s=1-0.004/2=0.998 Asx= Asy=941×106/(0.998×1350.00×300.00)=2328mm2因计算得出配筋总截面面积为2×2328=4656mm2。塔吊底部配筋为双向25200钢筋，总配筋为As=9812.5mm24656mm2，且大于承台最小配筋率0.15要求（Asmin8400mm2）。如下图所示：塔吊基础配筋图（四）矩形承台截面抗剪切计算 依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.9.12条配置箍筋承台公式： 其中 V不计自重的承台斜截面最大设计剪切值； hs受剪切承载

16、力截面高度影响系数；a承台剪切系数； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=2.2N/mm2（C35）； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=5900mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1650mm； fyv钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；Asv截面内全部箍筋截面面积； S箍筋的间距，S=200mm。 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!（五）桩身与桩基承载力验算本塔吊基础采用5根400的C80预应力混凝土端承桩作为桩基础，桩基承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.1条、5.2.2条，以及本工程的岩土工程勘察报告，在不考虑地震的条件

17、下计算如下：1、桩基承载力验算、单桩承受的最大轴向力QK = P1Q1Q2P1塔吊未采用附着时基础所受的垂直力Q1桩承台自重Q2桩身自重QK =677.015.9×5.9×1.7 ×25+(3.14×0.202×30-3.14×0.1562×30) ×5×25=2340kN、单桩竖向承载力特征值RaRa=UlPaAp第层桩侧的摩阻力特征值，按省标地基设计规范（DBJ15-31-2003）表10.2.3-1取：粉质粘土：I L =3.2 sa=35 kPaI L =1.9 sa=50 kPaI L =4.9

18、 sa=65 kPa全风化岩： sa=40 kPaPa桩端持力层端阻力特征值 按表10.2.3-6取 Pa=1300 kPaU桩身截面周长为1.256×4=5.024 ml第层土层厚度Ap桩身截面面积为0.502×4=2.01m2Ra=5.024×(35×3.2+50×1.9+65×4.9)+1300×2.01=5253.11kN、桩竖向承载力验算QK=2340KN<Ra=5253.74kN安全 Qik max= P1+ Q1+M/2S=677.01+1480+2100/1.6 =3470 KN1.2 Ra=6303.

19、73KN 由于Qik max1.2 Ra 故安全根据设计要求终压其桩身承载力完全能满足承载力要求。桩基完全能满足承载力要求。 （六）桩抗拔承载力计算 桩抗拔承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.4.5条 1、1） 根据前面计算N拔为254kN。2）桩抗拔承载力特征值RtaRta=Upl0.9GOGO桩身自重桩侧土摩阻力特征值Up桩周长抗拔摩阻力拆减系数Rta=5.024×(0.6×30×20.6×29×20.6×40×40.7×45×1.0)0.9×185=1163kN

20、由于N拔<Rta=254<1163KN，故安全。2、抗拔桩管内桩芯砼及受力钢筋验算1）填芯砼长度：LaQa/fnUm=86.6×103/(0.3×106×0.21×)=1m2）抗拔钢筋面积：As=Qa/ fy= 86.6×103/300=891.2mm 2则配416二级钢（As=1017.36 mm 2）作为抗拔筋。则按构造设置，具体如下图：Qa相应于荷载效应基本组合时单桩竖向抗拔承载力设计值fn填芯砼与管桩内壁的粘结强度设计值，取0.3MPaUm管桩内孔圆周长度fy钢筋抗拉强度设计值则：取桩芯填深2.0m 的C35砼，锚筋为418

21、，锚入承台为750mm。塔吊基础桩顶构造（七）抗倾覆验算桩的水平变形系数式中：m土的水平抗力系数的比例系数，按DBJ15-31-2003中表10.2.19-2取35MN/m4 b0桩身计算宽度，按表10.2.19-3取2.34m Ec桩身材料的弹性模量，取0.85×3.25×104N/mm2=2.76×107 KN/m2 I 桩截面惯性矩根据DBJ15-31-2003 10.2.24规定，可按刚性桩的方法计算桩的内力与变位（1）、桩身转角a.b0 桩身计算宽度，按表10.2.19-3确定 b00.9（d+1）2.34m m 地基土水平抗力系数的比例系数，按表10.

22、2.19-2取用 35MN/mC0 桩底持力层土的竖向抗力系数 C0m·l315MN/m3W桩底面抵抗矩 =12×（3×2546.79+2×6×111.81）/2.34×35×64+18×315×103×2×0.715=107784.84/815340 =1.32×10-4（2）、允许转动角度arctan(0.003)0.171887c.由于1.32×10-4< 安全(3)、桩底受拉压边缘的力矩a.桩的转动点位置Z0= b0 ml3×(4M0K +3

23、HlK )+6 HlK C0dW /2b0 ml2 (3M0K +2lHlK) = 2.34×35×63×103×(4×2546.79+3×111.81×6)+6×111.81×350×103×2×0.715/ 2×2.34×35×103×62×(3×2546.79+2×6×111.81)=2.158×1011/0.53×1011 =4.072 mb.桩顶面处水平位移x=z&#

24、183;4072×2.12×10-40.83mm根据DBJ15-31-2003表10.2.19-2查得允许水平位移x=2mm由于x<x 故安全（4）总被动土压力Ep 土的重度。 取Kp 被动土压力系数。土的内摩擦角取 查简明施工计算手册表113，取Kp2.464C 土的内聚力。取C30kPaEp1=0.5×18.62×4.0722×2.464+2×30×4.072×2.4641/2 =763.9KNEp2=0.5×18.62×1.9282×2.464+2×30×1.928×2.4641/2=266.85