7525塔吊基础方案

1、塔基施工方案编 制： 审 核： 批 准： 二0一三年五月二十三日方 案 目 录第一节、工程概况11、工程介绍12、编制依据2第二节、TC7525-16D塔吊基础设计及计算2一、塔机属性2二、塔机荷载3三、桩顶作用效应计算5四、桩承载力验算7五、承台计算8六、配筋示意图10第一节、工程概况1、工程介绍钢结构主体采用钢框架结构，地上七层，地下一层。其中一层、二层平面尺寸为48mx93m，三层以上平面尺寸为椭圆形。主要柱网为(9m+8mx4+11m+8mx4+9m)x(9mx2+10m+9mx2)。一层层高6m，二层层高6.2m，三层层高5.8m，四、五、六层层高4.8m，七层层高变化，最高处层高5

2、m，建筑物总高度38.000m。框架钢梁采用焊接或热轧H型钢，框架钢柱采用焊接箱形钢柱及方钢管混凝土柱。楼板、屋面板采用现浇混凝土楼板。占地面积3875平方米，总建筑面积为17797平方米，其中地下占4390平方米。其功能包括：公务机联检、贵宾休息室，客房及办公室、多功能厅等功能；地上及半地下共6层（局部7层），高38.0米。其三维模型如下：塔机选型：一台中联TC7525，塔吊自由高度为51米，回转半径75米，最大起重量16吨，最大幅度时起重量2.5吨。能够满足施工要求。塔吊布置图如下：2、编制依据（1）设计蓝图（2）TC7525型塔式起重机安装使用说明书（3）塔机塔式起重机安全规程 GB51

3、44-94（4）起重设备安装施工及验收规范 GB50278-98第二节、TC7525-16D塔吊基础设计及计算基地工程；属于钢结构结构；地上1层；地下7层；建筑高度：38m；标准层层高：4.8m ；总建筑面积：4390平方米；本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-20103、建筑桩基技术规范JGJ94-2008 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、塔机属性塔机型号TC7525-16D塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)51.3塔机独立状态的计算高度H(m)64.

4、5塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)2 二、塔机荷载 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)295.9起重臂自重G1(kN)148.35起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)37.8小车和吊钩自重G2(kN)8最大起重荷载Qmax(kN)80最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)15.5最小起重荷载Qmin(kN)25最大吊物幅度RQmin(m)75最大起重力矩M2(kN·m)Max80×15.5，25×751875平衡臂自重G3(kN)101平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)10平衡块自重G4(kN)210平衡块重心至塔身中心距离RG4

5、(m)18 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地云南 昆明市基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.35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、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.69风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95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00.4风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20.79非工作状态0.8×1.2×1.69

6、×1.95×1.32×0.351.46 3、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)295.9+148.35+8+101+210763.25起重荷载标准值Fqk(kN)80竖向荷载标准值Fk(kN)763.25+80843.25水平荷载标准值Fvk(kN)0.79×0.4×2×64.540.76倾覆力矩标准值Mk(kN·m)148.35×37.8+8×75-101×10-210×18+0.9×(1875+0.5×40.76×64.5)4

7、288.19非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1763.25水平荷载标准值Fvk'(kN)1.46×0.4×2×64.575.34倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)148.35×37.8-101×10-210×18+0.5×75.34×64.53247.34 4、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)1.2Fk11.2×763.25915.9起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.4×80112竖向荷载设计值F(kN)915.9+11

8、21027.9水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.4×40.7657.06倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(148.35×37.8+8×75-101×10-210×18)+1.4×0.9×(1875+0.5×40.76×64.5)5719.94非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'1.2×763.25915.9水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×75.34105.48倾覆力矩设计值M'(kN&

9、#183;m)1.2×(148.35×37.8-101×10-210×18)+1.4×0.5×75.34×64.54382.76 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.5承台长l(m)5.5承台宽b(m)5.5承台长向桩心距al(m)4承台宽向桩心距ab(m)4桩直径d(m)0.8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

10、准值： Gk=bl(hc+h'')=5.5×5.5×(1.5×25+0×19)=1134.38kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×1134.38=1361.25kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(843.25+1134.38)/4=494.41kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(843.25+1134.38)/4+(4288.

11、19+40.76×1.5)/5.66=1263.27kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(843.25+1134.38)/4-(4288.19+40.76×1.5)/5.66=-274.45kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(1027.9+1361.25)/4+(5719.94+57.06×1.5)/5.66=1623.57kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(1027.9+1361.25)/4-(5719.94+57.06×1.5

12、)/5.66=-429kN 四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C35桩基成桩工艺系数C0.85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)18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 918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)碎石20585000.7- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.14×0.8=2.51m 桩端面积：Ap=d2/4=3.14×0.82/4=0.5m2

13、 Ra=uqsia·li+qpa·Ap =2.51×(19.5×5)+8500×0.5=4517.61kN Qk=494.41kNRa=4517.61kN Qkmax=1263.27kN1.2Ra=1.2×4517.61=5421.13kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-274.45kN<0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk'=274.45kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApz=18×0.5×25=226.19kN Ra'=uiqsiali+Gp=2.51

14、15;(0.7×19.5×5)+226.19=397.73kN Qk'=274.45kNRa'=397.73kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=9×3.14×182/4=2290mm2 (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=1623.57kN cfcAp+0.9fy'As'=(0.85×17×0.5×106 + 0.9×(360×2290.22)×10-3=7959.66kN

15、Q=1623.57kNcfcAp+0.9fy'As'=7959.66kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Qmin=429kN fyAS=360×2290.22×10-3=824.48kN Q'=429kNfyAS=824.48kN 满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 22120承台底部短向配筋HRB400 22120承台顶部长向配筋HRB400 22120承台顶部短向配筋HRB400 22120 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1500-50-22/2=14

16、39mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(1623.57+(-429)×5.66/2=3378.77kN·m X方向：Mx=Mab/L=3378.77×4/5.66=2389.15kN·m Y方向：My=Mal/L=3378.77×4/5.66=2389.15kN·m 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=1027.9/4 + 5719.94/5.66=1268.13kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1439)1/4=0.86 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(4-2-0.8)/2=0

17、.6m a1l=(al-B-d)/2=(4-2-0.8)/2=0.6m 剪跨比：b'=a1b/h0=600/1439=0.42，取b=0.42； l'= a1l/h0=600/1439=0.42，取l=0.42； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.42+1)=1.24 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.42+1)=1.24 hsbftbh0=0.86×1.24×1.57×103×5.5×1.44=13251.41kN hslftlh0=0.86×1.24×1.57×10

18、3×5.5×1.44=13251.41kN V=1268.13kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=13251.41kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2+2×1.44=4.88m ab=4mB+2h0=4.88m，al=4mB+2h0=4.88m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=2389.15×106/(1.03×16.7×5500×14392)=0.012 1=1-(1-

19、2S1)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012 S1=1-1/2=1-0.012/2=0.994 AS1=My/(S1h0fy1)=2389.15×106/(0.994×1439×360)=4641mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(4641,0.002×5500×1439)=15829mm2 承台底长向实际配筋：AS1'=17803mm2A1=15829mm2 满足要求！ (2)