笔岗社区公寓综合楼工程QTZ80B6012塔吊基础设计

1、目 录一、工程概况2二、编制依据2三、塔吊基础设计3四、基础设计计算书7 五、塔吊平面布置图13一、 工程概况本工程位于广州开发区东区护林路以南、东鹏大道以西。项目拟建建筑物地上裙楼2层，1幢17层住宅楼，设二层地下室，为框支剪力墙结构。场地西、南面分布有楼房，东、北面为东鹏大道及护林路，地面较为平坦。本工程总建筑面积约：28247m，由两层地下室及1栋塔楼组成，其中地下室面积约：5759m，地上面积约：22488m，其中塔楼1栋17层，总高度49.8m，裙楼2层。设计单位：广东建筑艺术设计院有限公司；勘测单位：广东省工程勘察院；监理单位：广东粤能工程管理有限公司；施工单位：广东省第二建筑工程

2、公司。工程采用预应力高强钢筋砼管桩基础；本工程按七度抗震设防。为确保工程按时竣工，解决结构施工的垂直运输。拟在场地安装一台塔吊（QTZ80-6012）位于场地东北转角外侧（X31外6.5mY21），塔中距离建筑物外墙边5.50m。塔吊采用QZT80 (6012)型塔式起重机，臂长60.00m,独立式起升高度45m，附着式起升高度150m，根据现场使用情况，塔吊采用附着式安装，安装高度70m。该机由佛山市南海聚龙建筑机械有限公司生产，出厂日期为2009年6月。（性能详见说明书）。塔吊基础采用四桩承台基础，桩按工程桩施工做法。采用500 预应力C80高强预应力砼管桩, 桩顶插筋425，桩顶标高-9

3、.70m,桩长33.00m；承台尺寸：长(a)=4.30m，宽(b)=4.30m，高(h)=1.50m ，混凝土等级C35，HRB400钢筋2521200mm。桩中心与承台中心2.05m，承台面标高-8.30m；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(高等数学教学用书)(第二版)；7.建筑、结构设计图纸；8. QZT80(6012)型塔式起重机

4、使用说明书；9.塔式起重机设计规范(GB/T 13752-92)；10建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001、J119-2001）；11塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJT 187-2009）；12.岩土工程勘查报告。三、 塔吊基础设计塔吊型号QTZ80B(6012),臂长60.00m,安装高度70.00m，塔身尺寸1.80m,基坑底标高-9.90m；现场地面标高-0.80m,承台面标高-8.30m。根据厂家提供的使用说明书，QTZ80(6012)基础受力要求（独立塔）如下：荷载工况基础荷载P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ工作状态659271720320非工作状态59080

5、1930 0 1. 塔吊基础荷载计算比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况，塔吊基础按非工作状态计算承台自重：4.3*4.3*1.5*25=693.38KN非工作状态情况：Fk=590.0 kN；Fh=80.0kN；M=1930kNm；MZ=0kNm竖向N+G:590+693.38=1283.38kN弯矩M：1930+80*1.5=2050kNm2.桩顶以下岩土力学资料（根据地质勘测报告选取ZK10钻孔计算）序号地层名称厚度L(m)桩侧土摩阻力特征值qsia(kPa)持力岩层端阻力特征值qpa(kPa)桩侧岩层和桩端岩层单轴抗压强度frs、frp(kPa)qsiai(kN/m)抗拔摩阻

6、力折减系数iiqsia*i(kN/m)1砂质粘性土20.86451600787.500.60472.502全风化花岗岩12.1470.003300849.800.60509.883桩长33.00qsia*Li1637.30iqsia*Li982.383、基础设计主要参数基础桩采用4根500预应力管桩,桩顶标高-9.70m；桩混凝土等级C80,fC=35.90N/mm2 ,EC=3.80104 N/mm2；ftk=3.11N/mm2,桩长18.50m,管道壁厚125mm；钢筋HRB400，fy=360.00N/mm2,Es=2.00105N/mm2；承台尺寸长(a)=4.30m,宽(b)=4.3

7、0m,高(h)=1.50m；桩中心与承台中心2.10m,承台面标高-8.30m；承台混凝土等级C35，ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3。Gk=abh砼1.2 =4.004.001.50251.2=720.00kN 塔吊基础承台配筋平面图塔吊基础承台配筋剖面图塔吊基础尺寸示意图四、 塔吊桩基础的计算书一. 参数信息 塔吊型号:QT80（C6012）,自重(包括压重)F1=590.00kN,最大起重荷载F2=69.00kN 塔吊倾覆力距M=1930.00kN.m,塔吊起重高度H=70.00m,塔身宽度B=1.8m 混凝土强度:C35,钢筋级别:级,承台长度L

8、c或宽度Bc=4.30m 桩直径或方桩边长 d=0.50m,桩间距a=3.20m,承台厚度Hc=1.50m 承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm二. 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=590.00kN 2. 塔吊最大起重荷载F2=69.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2(F1+F2)=790.80kN 塔吊的倾覆力矩 M=1.4三. 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的第条) 其中 n单桩个数，n=4；

9、F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2659.00=790.80kN； G桩基承台的自重，G=1.2（25.0BcBcHc+20.0BcBcD)=832.05kN； 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=(790.80+832.05)/4+2702.00(2.901.414/2)/2(2.901.414/2)2=1064.64kN 最大拔力： N=(790.80+832.05)/4-2702.00(2.90/2)/4(2.90/2)2=-60

10、.15kN 2. 矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第条) 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=(790.80+832.05)/4+2702.00(2.90/2)/4(2.90/2)2=871.57kN Mx1=My1=2(871.57-832.05/4)四. 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

11、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=729.92106/(1.0016.704300.001450.002)=0.005 =1-(1-20.005)0.5=0.005 s=1-0.005/2=0.998 Asx= Asy=729.92106/(0.9981450.00300.00)=1682.05mm2。五. 矩形承台截面抗剪切计算 依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条和第条。 根据第二步的计算方案可以得到

12、XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=1064.64kN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,=0.20； 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=4300mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； 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!六.桩承载力验算 桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第条 根据第二步的计算方案可以得到桩

13、的轴向压力设计值，取其中最大值N=1064.64kN 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=0.147m2。 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!七.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=1064.64kN 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

14、准值: s,p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数； s,p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=1.571m； Ap桩端面积,取Ap=0.15m2； li第i层土层的厚度,取值如下表； 厚度及侧阻力标准值表如下: 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 20.86 45 1600 粘性土 2 11.14 70 3300 全风化花岗岩 由于桩的入土深度为31m,所以桩端是在第2层

15、土层。 最大压力验算: R=1.57(20.86451.152+10.14701.152)/1.65+0.603300.000.15/1.65=1985.80kN 上式计算的R的值大于最大压力1064.64kN,所以满足要求!八.桩抗拔承载力验算 桩抗拔承载力验算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第条 桩抗拔承载力应满足下列要求: 其中: 式中 Uk基桩抗拔极限承载力标准值； i抗拔系数； 解得: Ugk=13.6(20.8645.75+10.1470.75)/4=4203.68kN Ggp=13.63122/4=2318.80kN Uk=1.57(20.8645.75+10.1470.75)=1942.09kN Gp=1.573125=1217.37kN 由于 满足要求! 由于 满足要求!九塔吊抗颠覆力验算