江苏综合办公楼塔吊基础施工方案计算书

昆山XXX创业服务中心大楼塔吊基础方案XXX建设集团有限公司2008年6月10日昆山XXX创业服务中心大楼塔吊基础一、工程概况昆山XXX创业服务中心大楼工程，总建筑面积59890.44m2，最大建筑高度99m。地下一层，群房四层，主楼19层。整个建筑物南北宽42m，东西长122m（群房在主体建筑的东西两侧）。本工程地下室外墙在南北侧与主楼外墙平。根据建筑与结构设计图纸，在主体建筑的中间的六根柱（轴eq\o\ac(○,6)、eq\o\ac(○,7)与轴eq\o\ac(○,C)、eq\o\ac(○,D)、eq\o\ac(○,E)相交处柱）从基础底板至31.3m高（六层顶，总高度37.3m）采用型钢混凝土；根据结构图纸S-28~S-30C，该六根柱在层高-0.100m、5.900m、11.900m、17.900m与梁相交处采用钢牛腿（长150mm）与梁钢筋作焊接处理；在26.9m层高处，轴eq\o\ac(○,6)、eq\o\ac(○,7)与轴eq\o\ac(○,D)、eq\o\ac(○,E)相交处柱与梁相交处采用牛腿与梁钢筋作焊接处理；在26.9m层高处，轴eq\o\ac(○,6)、eq\o\ac(○,7)与轴eq\o\ac(○,C)相交处柱与梁在东西侧采用牛腿与梁钢筋作焊接处理，在北侧采用2.15m长钢梁外挑与混凝土梁钢筋焊接，在南侧采用型钢混凝土梁的形式，钢梁长15.8m（估计，图纸没有明确，且相关的钢梁与混凝土柱连接方式没有）。其余部分没有型钢混凝土结构。二、塔吊工程概况1、钢结构构件重量计算型钢混凝土柱，截面按照最大截面计算，十字形H型钢格构柱，型钢截面尺寸为H800×280×20×24，层高6m，以一层为一安装段则按7.5m计算，以两层为一安装段则按13.5m计算：7.5m长柱：缀件按照占柱重10%系数进行估算13.5m长柱：缀件按照占柱重10%系数进行估算型钢混凝土梁中型钢重，按照15.8m扣除1m（焊接在钢柱上）即14.8m长计算，根据图纸S-29，型钢采用焊接工字钢800~400×200×16×18，缀件按照占梁重20%系数进行估算2、塔吊的选择与布置本工程建筑总高度104.4m，由于钢构件的吊装量较少，且经过经济核算，采用汽吊进行吊装，塔吊仅用于吊装钢梁，初步安排如下：塔吊采用两台QTZ（63）5510塔式起重机。根据现场的总体布置，塔吊安装采用两次安装，一台安装在主楼的南侧的eq\o\ac(○,4)-eq\o\ac(○,5)轴线间，一台安装在主楼的南侧eq\o\ac(○,9)-eq\o\ac(○,10)轴线间。具体布置见附图。塔吊说明书中要求塔吊基础的截面尺寸为5500×5500×1350，塔吊基础底地耐力不小于0.2Mpa。本工程塔吊采用有附着的搭设方式，计算搭设高度120m（实际搭设高度不得超过此值），塔吊基础截面尺寸采用6000×6000×1350，塔吊机架中心距外墙3.7m，具体基础预埋件等参照塔吊说明书。塔吊基础下垫层埋深在现有地面向下6.8m（相对±0.000标高为-5.100m）根据江苏苏州地质工程勘察院提供的《昆山市玉山创业大厦岩土工程详细勘查报告》（勘察编号：2007-K-455），塔吊基础持力层为eq\o\ac(○,3)-2粉土夹粉砂层，承载力特征值为130kPa，持力层厚度3-8m，经深度修正后，持力层承载力特征值为211.2kPa，满足地耐力不小于0.2Mpa的要求，故本工程塔吊基础采用独立基础。三、塔吊验算计算书附后。QTZ63塔吊独立基础计算设计计算依据：塔吊生产厂家提供的产品说明书；工程地质报告；《塔式起重机设计规范》（GB/T13752）《混凝土结构设计规范》（GB50010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007）《建筑结构荷载规范》（GB50009）荷载参数（按最不利荷载计算）厂家说明书提供如下：基础所受垂直力P1=788KN（非工作状态）P1=838KN（工作状态）基础所受倾覆力矩M1=1220KN·m（非工作状态）M1=788KN·m（工作状态）基础所受水平力30.8KN（非工作状态）15.5KN（工作状态）设计基础概况如下：塔吊独立基础几何尺寸：采用独立基础形式，第一级台阶为6.0×6.0×1.35（b×b×h）；待塔吊安装就位后，四周用370砖墙砌至高于地面100，并用防水砂浆20厚迎水面粉刷。基础底埋深-6.8m（相对标高），自然土标高-1.30m，持力层为eq\o\ac(○,3)-2粉土夹粉砂层，承载力特征值为130KPa。塔吊高120m风荷载产生倾覆力矩M0=453.6KN·m地基承载力计算由于基础埋深5.5m，进行深度修正，满足塔吊说明书中对基础承载力的要求。根据建筑地基基础设计规范：当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按上式进行修正，本工程为安全起见，未进行宽度修正，仅进行深度修正。土未回填时，基础计算：（采用非工作状态作为最不利状态进行计算）5.1Nk＝788.0；Mkx'＝1220.0；Mky'＝30.8；Vkx＝0.0；Vky＝0.0Fk＝788.0；Mkx＝1220.0；Mky＝30.8F＝1063.8；Mx＝1647.0；My＝41.65.2轴心荷载作用下pk＝(Fk+Gk)/A（式-1）pk＝(788.0+1215.0)/36.00＝55.6kPa≤fa＝216.5kPa，满足要求。5.3偏心荷载作用下pkmax＝(Fk+Gk)/A+Mk/W（式-2）pkmin＝(Fk+Gk)/A-Mk/W（式-3）基础底面抵抗矩Wx＝l*b*b/6＝6.000*6.000*6.000/6＝36.000m基础底面抵抗矩Wy＝b*l*l/6＝6.000*6.000*6.000/6＝36.000mMy＝30.8kN·M偏心矩ex＝Mky/(Fk+Gk)＝30.8/(788.0+1215.0)＝0.015M≤b/6＝6.000/6＝1.000MpkmaxX＝(788.0+1215.0)/36.00+30.8/36.000＝56.5kPa≤1.2*fa＝259.8kPa，满足要求。pkminX＝＝54.8kPa≥0，满足要求。Mx＝1220.0kN·M偏心矩ey＝Mkx/(Fk+Gk)＝1220.0/(788.0+1215.0)＝0.609M≤l/6＝6.000/6＝1.000MpkmaxY＝(788.0+1215.0)/36.00+1220.0/36.000＝89.5kPa≤1.2*fa＝259.8kPa，满足要求。pkminY＝＝21.8kPa≥0，满足要求。5.3冲切验算Fl≤0.7*βhp*ft*am*Ho（式-1）am＝(at+ab)/2（式-2）Fl＝pj*Al（式-3）基底净反力pjpmax＝γz*89.5＝120.9kPapj＝pmax-G/A＝＝75.3kPaX方向（b方向）因b＞hc+2*Ho、l＞bc+2*Ho且l-bc≤b-hc有：Alx＝0.5*(l+bc+2*Ho)*(l-bc-2*Ho)/2+l*(b-hc-l+bc)/2＝0.5*(6.000+1.700+2*1.310)*(6.000-1.700-2*1.310)/2+6.000*(6.000-1.700-6.000+1.700)/2＝4.33mab＝Min{bc+2*Ho，l}＝Min{1.700+2*1.310，6.000}＝4.320Mamx＝(bc+ab)/2＝(1.700+4.320)/2＝3.010MFlx＝pj*Alx＝75.3*4.33＝326.4kN0.7*βhp*ft*amx*Ho＝0.7*0.954*1433*3.010*1.310＝3773.8kN≥Flx＝326.4kN，满足要求。Y方向（l方向）因l＞bc+2*Ho、b＞hc+2*Ho且b-hc≤l-bc有：Aly＝0.5*(b+hc+2*Ho)*(b-hc-2*Ho)/2+b*(l-bc-b+hc)/2＝0.5*(6.000+1.700+2*1.310)*(6.000-1.700-2*1.310)/2+6.000*(6.000-1.700-6.000+1.700)/2＝4.33mab＝Min{hc+2*Ho，b}＝Min{1.700+2*1.310，6.000}＝4.320Mamy＝(hc+ab)/2＝(1.700+4.320)/2＝3.010MFly＝pj*Aly＝75.3*4.33＝326.4kN0.7*βhp*ft*amy*Ho＝0.7*0.954*1433*3.010*1.310＝3773.8kN≥Fly＝326.4kN，满足要求。5.4剪切验算V≤0.7*βh*ft*bo*Ho（混凝土规范式-1）X方向（b方向）计算宽度Lo＝6000mmVx＝pj*Ax＝pj*(b-hc)*l/2Vx＝75.3*(6.000-1.700)*6.000/2＝971.4kN0.7*βh*ft*Lo*Ho＝0.7*0.88*1433*6.000*1.310＝6969.3kN≥Vx＝971.4kN，满足要求。Y方向（l方向）计算宽度Bo＝6000mmVy＝pj*Ay＝pj*(l-bc)*b/2Vy＝75.3*(6.000-1.700)*6.000/2＝971.4kN0.7*βh*ft*Bo*Ho＝0.7*0.88*1433*6.000*1.310＝6969.3kN≥Vy＝971.4kN，满足要求。5.5抗弯计算弯矩计算按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式计算：MⅠ＝a1^2*[(2*l+a')*(pmax+p-2*G/A)+(pmax-p)*l]/12（式-4）X方向（b方向）柱边（绕Y轴）：MⅠ＝(b-hc)^2*[(2*l+bc)*(pmaxX+pX-2*G/A)+(pmaxX-pX)*l]/48pX＝pminX+(pmaxX-pminX)*(b+hc)/b/2＝74.0+(76.3-74.0)*(6.000+1.700)/6.000/2＝75.4kPaMⅠ＝(6.000-1.700)^2*[(2*6.000+1.700)*(76.3+75.4-2*1640.3/36.00)+(76.3-75.4)*6.000]/48＝321.6kN·MY方向（l方向）柱边（绕X轴）：MⅡ＝(l-bc)^2*[(2*b+hc)*(pmaxY+pY-2*G/A)+(pmaxY-pY)*b]/48pY＝pminY+(pmaxY-pminY)*(l+bc)/l/2＝29.4+(120.9-29.4)*(6.000+1.700)/6.000/2＝88.1kPaMⅡ＝(6.000-1.700)^2*[(2*6.000+1.700)*(120.9+88.1-2*1640.3/36.00)+(120.9-88.1)*6.000]/48＝697.5kN·M配筋计算MⅠmax＝321.6kN·MMⅡmax＝697.5kN·M①号筋AsⅠ＝827mm（x＝3mm）相对受压区高度ξ＝0.002配筋率ρ＝0.01%ρmin＝0.15%AsⅠmin＝12150mm②号筋AsⅡ＝1779mm（x＝6mm）相对受压区高度ξ＝0.005配筋率ρ＝0.02%ρmin＝0.15%AsⅡmin＝12150mm实际配筋采用上层双向Ф20@200，下层双层Ф18@200，As=15084mm2>12150mm2，满足要求。土回填后，基础计算：（采用工作状态作为最不利状态进行计算）6.1Nk＝838.0；Mkx'＝788.0；Mky'＝15.5；Vkx＝0.0；Vky＝0.0Fk＝838.0；Mkx＝788.0；Mky＝15.5F＝1131.3；Mx＝1063.8；My＝20.96.2轴心荷载作用下pkk＝(Fk+Gk))/A（式-1）pkk＝(8388.0+39963.1))/36.000＝133..4kPa≤fa＝216..5kPa，满满足要求。6.3偏偏心荷载作用用下pkkmax＝＝(Fk+Gk))/A+Mk/W（式-2）pkkmin＝＝(Fk+Gk))/A-Mk/W（式-3）基础底面抵抗矩Wx＝l*b*bb/6＝6.0000*6.0000*6..000/66＝36.0000m基础底面抵抗矩Wy＝b*l*ll/6＝6.0000*6.0000*6..000/66＝36.0000mMyy＝15.55kN·M偏心矩ex＝＝Mky/(Fkk+Gkk)＝15.55/(8388.0+39963.1))＝0.0033M≤b/6＝＝6.0000/6＝＝1.0000MpkkmaxX＝(8388.0+39963.1))/36.000+15..5/36..000＝133.8kPPa≤1.2**fa＝259..8kPa，满满足要求。pkkminX＝＝132.9kPPa≥0，满足要要求。Mxx＝788..0kN·M偏心矩ey＝＝Mkx/(Fkk+Gkk)＝788..0/(8338.0+33963.11)＝0.1644M≤l/6＝＝6.0000/6＝＝1.0000MpkkmaxY＝(8388.0+39963.1))/36.000+7888.0/366.000＝155.3kPPa≤1.2**fa＝259..8kPa，满满足要求。pkkminY＝＝111.5kPPa≥0，满足要要求。6.4冲冲切验算Fll≤0.7*βhp*ft*am*Ho（式式-1）am＝(att+abb)/22（式-2）Fll＝pj**Al（式-3）基底净反力pjjpmmax＝γz*1155.3＝209..6kPapjj＝pmaxx-G/A＝＝＝61..0kPaX方向（bb方向）因b＞hc+2**Ho、l＞bc++2*Ho且l-bc≤b-hc有：：Alx＝0..5*((l+bbc+22*Hoo)*((l-bbc-22*Hoo)/22++l*(b-hc-l+bbc)/2＝0.5*(6..000+11.700++2*1.3310)*((6.0000-1.7000-2*11.310))/2++6.0000*(6.0000-1..700-66.000++1.7000)/2＝4.33mabb＝Min{{bc+2*HHo，l}＝Min{{1.7000+2*1..310，6.0000}＝4.3200Mammx＝(bc+ab))/2＝(1.7700+4..320)//2＝3.0100MFllx＝pj**Alx＝61.00*4.333＝264..3kN0..7*ββhp*ft*amx**Ho＝＝0.7**0.9544*14333*3.0110*1.3310＝37733.8kN≥Flx＝2264.3kkN，满足要要求。Y方向（ll方向）因l＞bc+2**Ho、b＞hc++2*Ho且b-hc≤l-bc有：：Ally＝0.5*(b+hc+2**Ho)*(b-hc-2**Ho)/2++b*(l-bc-b+hhc)/2＝0.5*(6..000+11.700++2*1.3310)*((6.0000-1.7000-2*11.310))/2++6.0000*(6.0000-1..700-66.000++1.7000)/2＝4.33mabb＝Min{{hc+2*HHo，b}＝Min{{1.7000+2*1..310，6.0000}＝4.3200Mammy＝(hc+ab))/2＝(1.7700+4..320)//2＝3.0100MFlly＝pj**Aly＝61.00*4.333＝264..3kN0..7*ββhp*ft*amy**Ho＝＝0.7**0.9544*14333*3.0110*1.3310＝37733.8kN≥Fly＝2264.3kkN，满足要要求。6.5剪剪切验算V≤0.7*βh*fft*bbo*HHo（混凝凝土规范式--1）X方向（bb方向）计算宽度Lo＝6000mmmVxx＝pj**Ax＝＝pj**(b--hc)*l//2Vxx＝61.00*(6.0000-1..700)**6.0000/2＝786..6kN0..7*ββh*fft*LLo*HHo＝0.7**0.88**1433**6.0000*1.3110＝69699.3kN≥Vx＝7886.6kNN，满足要求求。Y方向（ll方向）计算宽度Bo＝6000mmmVyy＝pj**Ay＝＝pj**(l--bc)*b//2Vyy＝61.00*(6.0000-1..700)**6.0000/2＝786..6kN0..7*ββh*fft*BBo*HHo＝0.7**0.88**1433**6.0000*1.3110＝69699.3kN≥Vy＝7886.6kNN，满足要求求。6.6抗抗弯计算弯矩计算按《建筑地基基础础设计规范》（GB50007－2002）下列公式计算：MⅠⅠ＝a1^^2*[(2**l+a')**(pmaax+pp-2*G//A)++(pmaax-pp)*ll]/112（式-4）X方向（b方向）柱柱边（绕YY轴）：MⅠⅠ＝(b--hc)^2**[(2*l++bc)*(pmmaxX++pX--2*G/AA)+(pmm