方案01(塔吊管桩基础)

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业一、基本概况1.本工程为福建中庚房地产开发有限公司开发的中庚香山美地1#、6#、7#、12#楼工程，建设地点位于福清融桥经济技术开发区，北临清昌大道，东靠福融路。2.本工程拟选用2台TC5610型（起重臂长56m）和1台QTZ5013型塔吊（起重臂长50m），分别与1#楼、12#楼、7#楼附着。3.塔吊基础选型：（1）1#楼、7#楼塔吊桩基均采用五根PHC500-125-A型锤击高强预应力管桩，桩端持力层选用第-2层强风化凝灰岩（2），桩尖进入持力层0.5m，上支有承台

2、，具体做法详见附图1。（2）12#楼的塔吊基础承台直接座落在第层卵石层上，地下室底板预留孔设置防水层，具体做法详见附图2。二、塔吊五桩承台基础设计验算1.参数信息塔吊自重（包括压重）F=500.00kN，塔身宽度B：1.5m；基础承台厚度hc：1.40m，基础承台宽度Bc：5.00m，基础埋深d：2.10m；承台混凝土强度等级：C35；作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2F=600.00kN； 塔吊倾覆力矩M=1.41850.00=2590.00kNm。2.承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算图中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基

3、技术规范（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。 其中 n单桩个数，n=5； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=600.00kN； G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(255.005.001.40)=1050.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取2590.00kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(600.00+1050.00)/5+2590.00/(22.83)=787.60k

4、N。最小压力：Nmin=(600.00+1050.00)/5-2590.00/(22.83)=127.60kN。不需要验算桩的抗拔。（2）承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.9.2条。 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.25m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=457.60kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2457.601.25=1144.00kNm。3.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

5、承载力计算。 式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-135.00=1265.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=1144.00106/(1.0016.705000.001265.002)=0.008； =1-(1-20.008)0.5=0.008； s =1-0.008/2=0.996； Asx =Asy =1144106/(0.9961265.00300.00)=3026.60mm2。本承台配筋值：II级钢筋16200mm，底面单向配筋26根，实

6、际配筋值5227.61mm2，满足要求。4.承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.9.10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=457.60kN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，o建筑桩基重要性系数，取1.00； bo承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm； ho承台计算截面处的计算高度，ho=1265mm； 计算截面的剪跨比，=a/ho此处，a=(5000.00/2-1500.00/2)-(5000.00/2-4000.00/2)=1250.00mm；当

7、3时,取=3，得=0.93； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.10； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.004.57105N0.1016.7050001265=N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！5.桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第4.2.1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=787.60kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=

8、35.90N/mm2； A桩的截面面积，A=1.47105mm2。则，1.004.57105N35.901.47105=5.29106N；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！6.桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.1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=787.60kN；单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： 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: s, p分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； s, p分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力

9、分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=1.571m； Ap桩端面积,取Ap=0.147m2； li第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称11.9025.000.000.80杂填土24.70140.007000.001.00卵石31.6085.004600.001.00残积粘性土41.20130.008000.001.00强风化凝灰岩（1）50.50150.0010000.001.00强风化凝灰岩（2）由于桩的入土深度为9.80m,所以桩端是在第5

10、层土层。单桩竖向承载力验算:R=1.57(1.9025.001.00+4.70140.001.00+1.6085.001.00+1.20130.001.00+0.40150.001.00)/1.65+1.1910000.000.147/1.65+0.56(60.00024.411/4)/1.700=2.19103kNN=787.60kN；上式计算的R的值大于最大压力787.60kN,所以满足要求!三、塔吊无桩承台基础设计验算1.参数信息塔身自重F1：500kN，塔身宽度B：1.5m，最大起重荷载F2：60kN；基础承台厚度hc：1.40m，基础承台宽度Bc：5.00m，基础埋深d：2.10m；

11、承台混凝土强度等级：C35；基础持力层：卵石层，fa=300.000kPa塔吊倾覆力矩（非工作状态）：1850kNm2.塔吊基础承载力及抗倾覆计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图:当不考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式： 混凝土基础抗倾翻稳定性计算：E=M/(F+G)=2590.00/(672.00+1050.00)=1.50m Bc/3=1.67m根据塔式起重机设计规范（GB/T 13752-92）第4.6.3条，塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。式中F塔吊作用于基础

12、的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=672.00kN； G基础自重：G=25.0BcBchc1.2 =1050.00kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=5.000m； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4 1850.00=2590.00kNm； e偏心矩，eM/(F + G)1.504 m,故eBc/6=0.833 m； a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a= Bc/2-M/(F+G)=5.000/2-2590.000/(672.000+1050.000)=0.996m经过计算得到:有附着的压力设计值 P=(672.000+1050.00

13、0)/5.0002=68.880kPa；偏心矩较大时压力设计值 Pkmax=2(672.000+1050.000)/(35.0000.996)=230.537kPa。3.地基承载力验算实际计算取的地基承载力设计值为:fa=450.000kPa；地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值P=68.880kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=230.537kPa，满足要求！4.基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）第8.2.7条。验算公式如下: 式中hp受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp取1.

14、0，当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用；取 hp=0.95； ft混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa； ho基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.35m； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度； am=1.50+(1.50 +21.35)/2=2.85m； at冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at1.5m； ab冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.50

15、+21.35=4.20； pj扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取 Pj=230.54kPa； Al冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.00(5.00-4.20)/2=2.00m2 Fl相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。 Fl=230.542.00=461.07kN。允许冲切力：0.70.951.572850.001350.00=.37N=4016.98kN Fl= 461.07kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！5.承台配筋计算（1）抗弯计算依据建筑地基基础设计规

16、范（GB 50007-2002）第8.2.7条。计算公式如下: 式中：MI任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a1任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，取a1=(Bc-B)/2(5.00-1.50)/2=1.75m； Pmax相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取230.54kN/m2； P相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；P=Pmax(3a-al)/3a P=230.54(31.50-1.75)/(31.50)=140.88kPa； G考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.3525BcBchc

17、=1.35255.005.001.40=1181.25kN/m2； l基础宽度，取l=5.00m； a塔身宽度，取a=1.50m； a截面I - I在基底的投影长度, 取a=1.50m。经过计算得MI=1.752(25.00+1.50)(230.54+140.88-21181.25/5.002)+(230.54-140.88)5.00/12=927.14kN.m。（2）配筋面积计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.7.2条。公式如下: 式中，l 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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取l=1.00； fc混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2； ho承台的计算高度，ho=1.35m。经过计算得： s=927.14106/(1.0016.705.00103(1.35103)2)=0.006； =1-(1-20.006)0.5=0.006； s=1-0.006/2=0.997； As=927.14106/(0.9971.35300.00)=2296.24mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5000.001400.000.15%=10500.00m