云南厂房工程塔吊基础计算书Q塔吊

1、编制依据：1.1依据、云南省城乡规划设计研究院设计的《***标准厂房建设项目》规划总平面布置图、云南省城乡规划设计研究院设计的《***标准厂房建设项目》建筑施工图、结构施工图、云南省城乡规划设计研究院提供的《岩土工程勘察报告》、塔吊租赁单位提供的Q5613说明书、施工组织设计2、工程概况2.1、工程项目基本情况工程名称：曲靖经济技术开发区标准厂房建设项目建设单位：云南工投***产业投资开发有限公司设计单位：2.2、建筑基本情况***标准厂房建设项目地点位于曲靖市经开区内，和兴街以北，靖阳路以东，规划总用地面积约21.5公顷。建筑结构形式为现浇框架结构，合理使用年限为50年，抗震设防烈度为七度；防火设计的建筑分类多层厂房，火灾危险性按丙类设计；其耐火等级为二级；B区1栋±0.000=1887.40m，2栋±0.000=1891.20m，3栋±0.000=1886.60m，4栋±0.000=1888.80m，5栋±0.000=1886.40m，6栋±0.000=1888.20m。2.3、结构基本概况B区段基础B区1栋、B区2栋、B区3栋、B区4栋、B区5栋、B区6栋均用人工挖孔桩基础。B1、B2栋楼层有4层，建筑高度为22.5米，1、2、3、4层层高均为4.8米，出屋面层为3.0米；长为72米，宽为30米。B3、B4栋楼层有4层，建筑高度为22.85米，1、2、3、4层层高均为4.8米，出屋面层为3.0米；长为72.6米，宽为23.4米。B5、B6栋楼层有3层，建筑高度为18.05米，1、2、3层层高均为4.8米，出屋面层为3.3米；长为72.6米，宽为23.4米。3、工程地质情况场地跨越不同的沉积相，原始地形人为改造明显，浅表层均为第四系人工填土覆盖，厚度不均填筑时间隔长短不同，压实性和力学强度差异大。场地地下水位标高在1874.00～1894.68之间。地基土特征自上而下依次为：eq\o\ac(○,1)素填土→eq\o\ac(○,2)粘土→eq\o\ac(○,3)粘土→eq\o\ac(○,4)粘土→eq\o\ac(○,5)全风化泥岩→eq\o\ac(○,6)强风化泥岩→eq\o\ac(○,7)中风化泥岩。工程基础持力层为第6、7层。根据《岩土工程勘察报告》第5页各土质特征分述如下：第eq\o\ac(○,1)层：素填土，灰、灰褐色及灰黄等杂色，主要成份为粉质粘土夹粉土、粉砂、耕土及少量淤泥质粘土，无堆填土区表面层为耕植土。第eq\o\ac(○,2)层：粘土（Qdl+pl），灰、灰黄褐及褐黄色，可塑～硬塑状，以中压缩性为主，切面光滑，干强度和韧性高。第eq\o\ac(○,3)层：粘土（N2c），灰、灰褐色，兰灰色等，硬塑，中压缩性，切面光滑，干强度和韧性高，土耳其层分布不均匀。第eq\o\ac(○,4)层：粘土（D1c2），灰、兰灰色，紫红色，褐红色等，硬塑，中压缩性，切面光滑，干强度和韧性高。第eq\o\ac(○,5)层：全风化泥岩（D1c2），灰、兰灰色，硬塑，低压缩性。岩石基本风化成土状，偶夹少量泥岩碎块。建议faK=220Kpa。第eq\o\ac(○,6)层：强风化泥岩（D1c2），灰、兰灰色。岩芯呈短柱状及块状，较多风化裂隙，厚层状结构，泥质结构，用刀可切开岩石，建议faK=280Kpa。第eq\o\ac(○,7)层：中风化泥岩（D1c2），灰、兰灰色。岩芯呈柱状，泥质结构，厚层状，少量风化裂，为极软岩，建议faK=500Kpa。4、塔吊基础方案编制和设计说明根据工程特点及吊运能力，本工程B区段共选用一台Q5613型塔吊，安装高度40米，可满足施工垂直运输要求。根据云南省城乡规划设计研究院提供的《岩土工程勘察报告》我司选取本工程塔基位置（详见后附图），参考地质报告中钻孔编号为ZK34、ZK50，钻孔柱状图进行土力学分析。5、塔吊基础方案塔吊基础顶标高为1885.00,塔吊基础承台厚度为1.5m，垫层厚度为0.1m，桩顶标高为1883.6m，桩长为6m，桩底标高为1877.6m。根据塔吊基础所在位置地质报告ZK34、ZK50的钻孔柱状图进行土力学分析可知，地基土特征自上而下依次为，eq\o\ac(○,1)素填土→eq\o\ac(○,2)粘土→eq\o\ac(○,3)粘土→eq\o\ac(○,4)粘土→eq\o\ac(○,5)全风化泥岩、强风化泥岩→eq\o\ac(○,7)中风化泥岩。eq\o\ac(○,1)、eq\o\ac(○,2)、eq\o\ac(○,3)层土在平整场地时已被清除，eq\o\ac(○,4)粘土土层标高在1879.05～1883.65米之间,eq\o\ac(○,5)全风化、强风化泥岩岩层标高在1871.05～1879.05米之间。1871.05米以下为中风化泥岩。塔吊基础底标高为1883.50米，落在eq\o\ac(○,3)粘土层，塔吊基础土质承载力特征要求不低于200千帕，地质报告eq\o\ac(○,3)粘土地基土承载力特征值为175千帕，本层土承载力不高，故采用4桩承台基础，桩长为6m的人工挖孔灌注桩，塔吊基础持力层为第5层，人工挖孔桩进入持力层深度不小于2米。基础承台混凝土强度:C35,按5.0m×5m×1.5m进行施工，承台内配双层双向钢筋，上下层钢筋用拉勾连接，直径为二级20mm，间距为170mm。人工挖孔桩混凝土强度:C25,纵筋为14根14园的三级,锚入承台800mm，箍筋为8园的一级钢，间距200mm。6、塔吊基础计算书6.1、参数信息塔吊型号:Q5613,自重(包括压重)F1=310.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN塔吊倾覆力距M=1980.00kN.m,塔吊起重高度H=40.00m,塔身宽度B=1.60m混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,承台边长Lc=5.00m桩直径或方桩边长d=0.80m,桩间距a=3.40m,承台厚度Hc=1.50m基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:35mm6.2、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=310.00kN2）、塔吊最大起重荷载F2=60.00kN作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=444.00kN塔吊的倾覆力矩M=1.4×1980.00=2772.00kN.m6.3、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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第条)其中n──单桩个数，n=4；F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2×370.00=444.00kN；G──桩基承台的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D)=1125.00kN；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=(444.00+1125.00)/4+2772.00×(3.40×1.414/2)/[2×(3.40×1.414/2)2]=968.84kN最大拔力：N=(444.00+1125.00)/4-2772.00×(3.40×1.414/2)/[2×(3.40×1.414/2)2]=-184.34kN2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》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=(444.00+1125.00)/4+2772.00×(3.40/2)/[4×(3.40/2)2]=799.90kNMx1=My1=2×799.90×6.4、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。经过计算得承台底面配筋s=1439.81×106/(1.00×16.70×5000.00×1465.002)=0.008=1-(1-2×0.008)0.5=0.008s=1-0.008/2=0.996Asx=Asy=1439.81×106/(0.996×1465.00×300.00)=3289.30mm2。承台顶面按构造配筋。6.5、矩形承台截面抗剪切计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第条和第条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=968.84kN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,=0.19；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=5000mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1465mm；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!6.6、桩承载力验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=968.84kN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=0.503m2。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!6.7、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-3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=968.84kN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准值:Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值；s,p──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；c──承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值：s,p,c──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=2.513m；Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2；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11.5702400粘性土22.5782600粘性土371004000全风化泥岩由于桩的入土深度为6m,所以桩端是在第3层土层。最大压力验算:R=2.51×(1.5×70×.861625+2.5×78×.861625+2×100×.68103125)/1.65+1.44×4000.00×0.50/1.65+0.00×656.25/1.65=2355.48kN上式计算的1.2R的值大于最大压力968.84kN,所以满足要求!6.8、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U