塔吊基础设计计算方案

塔吊基础设计计算方案

一、

设计依据

1、《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94

2、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)

3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

4、《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）

5、《建筑机械使用安全规程》(JGJ33-2001)

6、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2002)

7、本工程《岩土工程勘察报告》

8、施工图纸

9、简明施工计算手册

10、塔吊使用说明书

二、

塔吊选型

本工程为框架结构，地下一层（建筑面积81544m2、本标段48600m2），总建筑面积310929m2、本标段148500m2。地上4~10层，地下室Ⅱ区地面结构标高为－5.50、－5.55、－5.80、－5.70、－6.00、－6.45、－6.50m，地下室Ⅱ区顶板结构标高为－0.05、－0.10、－0.15、－0.45、－0.35、―0.90、－1.10m,板厚500mm,建筑物高度最大为42.60m，构架顶标高48.30m。根据本工程特点、布局，拟选用6台长沙中联重工科技发展股份有限公司制造的QTZ63型液压自升塔式起重机（简称塔吊），其相关技术参数适用于本工程垂直运输需要。

三、

塔吊位置的确定

为最大限度的满足施工需要，拟将塔吊位置作如下确定：

塔吊基础位于X26~X27交Y4~Y5轴、X28~X29交Y11~Y12轴、X28~X29交Y21~Y22轴、X27~X28交Y31~Y32轴、X16~X17交Y11~Y12轴、X16~X17交Y21~Y22轴，具体详见塔吊平面布置图。

四、

塔吊基础的确定

1、地质参数以本工程《岩土工程勘察报告》中有关资料为计算依据（以Z50孔为依据），其主要设计参数（见土层设计计算参数表）。土层

序号土层名称土层层厚（m）单桩桩侧阻力特征值qsia(kpa)单桩桩端阻力特征值qpa(kpa)2粘土1.30123淤泥23.5054淤泥质粘土5.1075粘土10.30256粉质粘土12.20142、塔吊基础受力情况（说明书提供）荷载工况基础荷载P（kn）M（kn.m）FFhMMz工作状态511.218.31335269.3非工作状态464.173.9155203、所定的塔吊位根据建筑结构条件、地质条件以及塔吊各项技术参数确定：塔吊基础桩采用机械钻孔混凝土灌注桩,桩径600，桩长38M（有效桩长），桩身混凝土C25,钢筋笼全长配筋8B18，B8@200,加劲箍B12@2000,桩顶3000内8@100，钢筋伸入承台800，桩数4根。桩顶标高为－7.10（－7.25）m，桩位布置及基础承台平面尺寸详见附图。4、采用钢筋混凝土承台，尺寸为5000×5000×1000mm，内配钢筋双层双向拨B腿1拨4枪@锁2屑0助0鱼，腥箍殊筋瓶B际1超2指@胜4弹5糕0溜，撕承规台奔混谈凝汇土言强尾度样C努3倚5乡，灶承守台捎顶贫标孤高参－淹6膜.尊1报5震（鲁6承.士3冷0肃）池m淘,艘基级础标下心为划1棕5桃0它厚随片席石私、杀7比0般厚扔C答1触0盟混扒凝看土蚀垫泳层铜。找在毛塔片吊馅承溜台巷位姑置盖地洗下战室倒底豪板掠预滑留庄洞刊4疾0暗0漏0割×柄4师0零0返0教，领四暗周参设乡一瞎道浪止凯水慈板遥，完与求基欢础弦连栏接从处虑用他1放0午0君厚驳泡晴沫黄板顶相新隔天并曲做蛾防劲水哭处盾理角。里塔乔吊呢基段础木处港后膏浇剑带榨处吴理蚂方美法侮同蝶地宴下王室焦后吊浇孔带瓶。师塔狮身富穿生楼委板南处摸，傻楼份板辛预迈留和洞筝四痒周伤比叫塔咽身楼外混围则大反5交0智0岂m锣m予(惹2深6撇0鸡0延×按2颠6坦0口0浅)盯，遍该咐处喜梁缴板邀后掏浇领带饲处呢理校方言法眼同埋地抬下膨室轿顶比板艘后吸浇模带电。

五、

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塔吊型号QTZ63(5013)主要部件重量如下表:序号名

称重量（kg）序号名

称重量（kg）1塔

顶23009回转总成32002平衡臂总成45009塔身830×（60÷2.8）＝174303司机室5004起重臂总成62505平衡重117006载重小车2387爬升架33008固定基节1020即塔吊自重(包括压重)F1=50438496.63kN,最大起重荷载F2=kN

塔吊倾覆力距M=1552kN.m,塔吊起重高度H=58.80m,塔身宽度B=1.6m

混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m

桩直径d=0.60m,桩间距a=3.40m,承台厚度Hc=1.00m

基础埋深D=1.00m,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=496.63KN

2.塔吊最大起重荷载F2=58.84kN

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=666.56kN

塔吊的倾覆力矩M=1.4×1552=2172.80kN.m三.矩形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

（一）、单桩允许承载力特征值计算1、单桩竖向承载力特征值计算

1）、按地基土物理力学指标与承载力参数计算

Ap＝πr2＝0.2827m2

（DB33/1001-2003）（9.2.3-1）

=0=1.88×(19.75×5.00×1.02+5.10×7.00×1.02+10.30×25.00×1.02+2.85×14.00×1.02)=828.12kN

即=828.12kN

2）、桩身截面强度计算

=0.7×11.9×2.83×105=2357.39kN其中，──工作条件系数，取0.7；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.90N/mm2；

Ap──桩的截面面积，A=2.83×105mm2。

2、单桩抗拔力特征值计算

（DB33/1001-2003）（9.2.7-1）

＝828.12+241.75＝1069.87kn

1.88×(19.75×5.00×1.02+5.10×7.00×1.02+10.30×25.00×1.02+2.85×14.00×1.02)=828.12kN

0.9GPK＝0.9×π×0.32×38×25＝241.75kN（二）、单桩桩顶作用力的计算和承载力验算

1、轴心竖向力作用下：

（DB33/1001--2003）（9.2.1-1）

kn

2、偏心竖向力作用下：

按照Mx作用在对角线进行计算

Mx=Mk＝2172.8＋73.9×1.0=2246.7kN·m

（DB33/1001--2003）（9.2.1-2）

＝354.14±476.25

3、水平力作用下：

Hik=

（DB33/1001--2003）（9.2.1-3）

=18.48kN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=666.56kN；

G──桩基承台的自重

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc+20×Bc×Bc×D)=

1.2×(25×5.00×5.00×1.00+20×5.00×5.00×0.00)=750.00kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取2172.80kN.m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.70m；

Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)；（三）、矩形承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1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方向距离取a/2-B/2=0.90m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=486.17kN/m2；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2×486.17×0.90=875.11kN.m。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，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

α1取为0.94,期间按线性内插法得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-50.00=950.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：αs=875.11×106/(1.00×16.70×5000.00×950.002)=0.012；

ξ=1-(1-2×0.012)0.5=0.012；

γs=1-0.012/2=0.994；

Asx=Asy=875.11×106/(0.994×950.00×300.00)=3088.59mm2。基础承台配筋为B14@200双向双层（As＝3849mm2）>3088.59mm2,满足要求.五、矩形承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8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=673.67kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受