C塔式起重机基础结构计算书

TC5013塔式起重机基础结构计算书计算依据：本工程塔式起重机基础依据**街10#地块的施工总平面设计，总体选用TC5013塔式起重机3台，平面布置见施工总平面图。本工程标高±0.000相当于黄海高程5.50m，原地坪标高为5.00m，±0.000以下设一层地下室，上部结构：1#楼为16层；2#、3#楼为18层；4#、5#楼为19层；6#、7#、8#、9#楼为20层；10#、11#楼为19层；总高度为72.8m，地下室板厚为400，底板标高-5.1。本工程建筑等级：一、二级建筑；建筑类别及耐火等级：一类高层建筑及地下室，耐火等级为一级，二类高层建筑耐火等级为二级；人防工程等级：抗力六级，防化丙级；抗震设防烈度：6度；建筑使用年限：50年，屋面防水二级15年。主要结构类型：框支剪力墙结构，框架结构。塔吊性能：选用方圆集团有限公司生产的TC5013塔式起重机。塔吊最大臂长回转半径可达50M。最大起重量为6吨，总功率为31.7KW。本工程共选用3台塔吊，1#塔吊安装高度为75M，2#塔吊安装高度为80M，3#塔吊安装高度为85M。故设计参数3#塔吊为基准，1#、2#塔吊的基础参照3#塔吊。3#塔吊基础处的地下室底板断开，预留同等级钢筋，并增设止水带，详见后附图。规范、规程：《工程建设强制性条文房屋建筑部分》（2000年）《建筑结构设计统一标准》（GB50068-2001）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）一.参数信息塔吊型号:TC5013,自重(包括压重)F1=490.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN基本风压值:0.60kN/m2,塔吊的最大起重力距为760.00kN.m塔吊倾覆力距M=1460.00kN.m,塔吊起重高度H=85.00m,塔身宽度B=1.7m混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=4.00m桩直径或方桩边长d=0.60m,桩间距a=2.80m,承台厚度Hc=1.30m保护层厚度:50mm塔吊荷载取值与基础承台顶面的竖向力与力距塔吊型号：TC5013塔式起重机，选高度85米，自重（包括压重）F1＝490KN，最大起重荷载F2＝60KN。塔吊起重高度：建筑高度为72.8米。安装高度为85米，考虑２节附着框架柱梁（9、18层楼面位置），塔身宽度Ｂ＝1.7×1.7M。作用于桩基承台顶面的竖向力F＝（F1＋F2）×Ｋ＝（490＋60）×1.2＝660KN。塔吊的倾覆力距为1460KN.m。结构设计：1、桩基选型：选机械钻孔摩擦型桩（桩顶竖向荷载主要同桩侧阻力承受；桩端阻力小，本计算不考虑）：直径D＝600（尚考虑施工工艺现有成桩机械）；桩长初步取进入土层深35m，钢筋笼8Φ14通长设置，上部5米范围为12Φ14，HYPERLINK"mailto:Φ6@200螺旋箍"Φ6@200螺旋箍"Φ6@200螺旋箍，桩身强度为C25。（工程地质剖面图B55堪探孔，桩端落在7-1层号位置）；场地类别为地基土Ⅲ类；桩间距中心点A＝2.80×2.80m(塔身底直至中心点，并符合桩侧土抗力计算宽度在同一平面内4根桩组成的基础中的单桩作用宽度≥3D桩径)，设混凝土强度：C35，钢筋级别：Ⅱ级，承台长度LC或宽度BC取4.0×4.0m；承台厚度HC取1.3m进行试算。基础承台面埋深于地下室底板底面下，保护层厚度：50mm。2、地基基础地质勘察简述：根据该场地的岩石工程地质报告，自然地坪标高为5.1M，地下水位埋深为1.5M.地质土层分层如下:序号层号地层深度地层名称桩周土摩阻力特征值1层号11.5m杂填土层号21.5～3m灰黄色粘土12层号3-13～10.65灰色淤泥4.5层号3-210.65～18.35灰色淤泥5层号3-318.35～21.65灰色淤泥质粘土8层号4-121.65～27.0灰绿灰黄色粘土18层号4-227～31.5灰色粘土12.5层号4-331.5～32.9浅灰浅灰绿色粉质粘土20层号5-132.9～42.2灰色粘土13.5层号7-142.2～49.35灰色粘土153、矩形承台弯距的计算计算简图：图中X轴的方向按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。桩顶竖向力的计算（依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的第8.5.3-3式：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＝660KN；G——桩基承台的自重，G＝25.5×4.0×4.0×1.3＝520KN；Mx，My——承台底面的弯矩设计值1460KN.M；Xi,yi——单桩相对承台中心轴的XY方向距离；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＝（660＋520）/4＋1460×（2.80/2）/[2×(2.80/2)2]＝816.43KN最大拔力：（660＋580）/4－1460×（2.80/2）/[2×(2.80/2)2]＝-226.43KN4、矩形承台弯矩的计算（依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的第8.5.16式）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；Ni1——单桩桩顶竖向力设计值（KN）经计算得到弯矩设计值：Mx1＝My1＝（660－520/4）×（2.80/1.414）＝1049.50KN.m5、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7.5条受弯构件承载力计算。As＝KM/0.9h0fy其中M——计算截面处的弯矩设计值；K——安全系数，取1.55；ho——承台计算截面处的计算高度，ho＝1250mm，fy——钢筋受拉强度设计值，fy＝300N/mm2。弯矩设计值Mx1＝786.7KN.M，配筋面积Asx＝1.55×1049.50×106/(0.9×1250×300)＝4820mm2取值20Φ18＝5086mm26、矩形承台截面抗剪切计算（计算依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。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＝660KN，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γ0————建筑桩基重要性系数，取1.0；β——剪切系数，取0.04；fc——混凝土轴心抗压强度设计值，fc＝16.70N/mm2；bo——承台计算截面处的计算宽度，bo＝400mm，ho——承台计算截面处的计算高度，ho＝1250mm，fy——钢筋受拉强度设计值，fy＝300N/mm2。S——箍筋的间距，S＝200mm。V＝0.04×1670×4000×1250＋0＝2.86×104KNγOV＝1.0×660＝660kn≤2.86×104KN经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋。7、桩承载力验算桩承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的第8.5.9式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＝816.43KN桩顶轴向压力设计值应满足下面公式：Q≤Apfcψc其中ψc——工作条件系数，取0.6；fc——混凝土轴心抗压强度设计值，fc＝16.70N/mm2；Ap——桩的截面面积，A＝0.283m2桩身砼强度计算0.283×16.70×106×0.6＝2836KN＞816.43KN满足要求经计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造配筋。配8Φ14通长配置，上部10米配12Φ14。8、桩竖向极限承载力验算及桩长计算桩承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的第8.5.5-1式。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＝816.43KN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：最大压力：Ra＝qpaAp＋upΣqsiaLi其中R——最大极限承载力，最大压力时取Nmax＝816.43KNqsia——桩侧第i层土的极限侧阻力特征值；qpa——桩侧第i层土的极限端阻力特征值；up——桩身的周长，u＝1.885m；Ap——桩端面积，取Ap＝0.283m2Li——第I层土层厚度及侧阻力标准值,取值如下表:层号3-26.6灰色淤泥5层号3-333.25灰色淤泥泥质粘土8层号4-155.4灰绿灰黄黄色粘土18层号4-244.5灰色粘土112.5层号4-311.4浅灰浅灰灰绿色粉质质粘土220层号5-199.3灰色粘土113.5层号7-144.55灰色粘土115由于桩的入土深深度为35米所以桩端端在7-1层土层。最抗压承载力：R＝3.1416××0.6((6.6××5＋3.255×8＋5.4××18＋4.5××12.55＋1.4×××20＋9.3××13.55＋4.555×15))＝818..54KNN上式计算的R值值大于最大大压力8116.433KN，所以满满足要求。桩基抗拔承载力力验算桩基上拔最大拔拔力：（660＋580）/4－14600×（2.80/2）/[2××(2.880/2)2]