目 录
一、编制依据.......................................................................2 二、工程概况.......................................................................3 三、塔吊的位置及选型.......................................................4 四、地质情况:...................................................................4 五、塔吊基础设计...............................................................5 六、施工方法.......................................................................5 七、塔吊基础施工技术措施及质量验收............................6 八、塔吊穿地下室处理措施................................................8 九、塔吊基础设计验算......................................................11 1#塔吊单桩基础的计算书..................................................11 2#塔吊单桩基础的计算书..................................................15 3#塔吊单桩基础的计算书..................................................19 十、附图..............................................................................24 附图一:塔吊平面布置图.....................................................24 附图二:塔吊基础定位图.....................................................25 附图三:钻孔地质剖面图.....................................................26 附图四:塔吊基础承台配筋图.............................................29 附图五:塔吊基础桩基配筋图.............................................30 附图六:塔吊预留口支撑平面图...........................................31 附图七: 塔吊预留口支撑立面图..........................................32
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1#、2#、3#塔吊基础专项施工方案
一、编制依据 1、文件依据: 序号 1 2 3 内容 总施工组织设计 山林水语新城翡翠湾33-38工程施工蓝图 山林水语新城翡翠湾33-38工程岩土工程勘察报告 企业各项管理手册和程序文件,以及类似工程施工经验4 和科技成果 5 针对本工程进行的各类施工工况分析和相关试验结果
2、主要规程、规范 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
类别 国家 国家 国家 国家 国家 国家 国家 国家 行业 规 范、规 程 名 称 工程测量规范 混凝土结构设计规范 地基与基础工程施工及验收规范 混凝土结构工程施工质量验收规范 起重设备安装工程施工及验收规范 塔式起重机安全规程 塔式起重机 机械设备防护安全要求 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 2 / 32
编 号 GB50026-2007 GB50010-2010 GB50202-2002 GB50204-2015 GB50278-2010 GB5144-2006 GB/T5031-2008 08 GB8196-2003 JGJ/T187-2009 10 11 12 13 14
行业 行业 行业 行业 行业 建筑桩基技术规范 建筑机械使用安全技术规程 建筑施工安全检查标准 施工现场临时用电安全技术规范 建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程 JGJ94-2008 JGJ33-2012 JGJ59-2011 JGJ46-2005 JGJ196-2010 3、国家佛山市有关法律法规和本公司有关规章制度 编 号 1 2 3 4 类别 国家 国家 国家 地方 建筑法 环境保护法 中华人民共和国安全法 建筑安全法规及文件汇编 法 规 名 称 二、工程概况 1、总体简介:
工程名称:山林水语新城翡翠湾33-38座 工程地点:佛山市南海区西樵西岸新城 建设单位:广东业和房地产开发有限公司 设计单位:广东博意建筑设计院有限公司 勘察单位:广东永基建筑基础有限公司 监理单位:广东国晟建设监理有限公司 施工单位:广东五华二建工程有限公司
本工程位于佛山市南海区西樵镇西岸新城区新城中路北101号,翡翠
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湾33、34座:22层,建筑高度为66m;翡翠湾35、36座:33层;建筑高度为95.9m;翡翠湾37、38座:30层,建筑高度为87m;地下一层。结构类型:框剪结构;总建筑面积约103230.14万平方米。 三、塔吊的位置及选型 : 1、塔吊位置
根据建筑物长宽尺寸及高度、场地情况和施工需要,确定在34座安装一台65米臂长塔吊,在36座安装一台56米臂长塔吊,在37座安装一台56米臂长塔吊,能最大限度的保障各施工阶段垂直运输任务和水平搬运工作,具体位置见附图一。 2、塔吊选型
1#塔吊确定在34座安装一台65米鹤山市建筑机械厂有限公司QTZ63型塔式起重机。该型塔吊臂根吊重为6吨,臂尖吊重为1.3吨,标准节截面1.6m×1.6m,最大设计安装高度为140m。(塔吊基础位置详见附图二) 2#塔吊确定在36座安装一台56米鹤山市建筑机械厂有限公司QTZ100型塔式起重机。该型塔吊臂根吊重为8吨,臂尖吊重为1.2吨,标准节截面1.7m×1.7m,最大设计安装高度为180m。(塔吊基础位置详见附图二) 。 3#塔吊确定在37座安装一台56米鹤山市建筑机械厂有限公司QTZ100型塔式起重机。该型塔吊臂根吊重为8吨,臂尖吊重为1.2吨,标准节截面1.7m×1.7m,最大设计安装高度为180m。(塔吊基础位置详见附图二) 。 四、地质情况:
根据《山林水语新城翡翠湾33-38工程岩土工程勘察报告》显示,1#塔吊位置临近ZK135钻孔,2#塔吊位置临近ZK157钻孔,3#塔吊位置临近
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ZK165钻孔,塔吊承台底土层自上而下主要有:淤泥、粉质粘土、粉砂、灰岩强风化硬土状、灰岩中风化。(土层详见附图三)。 五、塔吊基础设计
1#、2#塔、3#吊采用桩基础,根据塔吊所在位置,结合岩土勘察报告土质情况并参考《塔吊说明书》的塔基图,塔基承台尺寸定为5.5m×5.5m×1.2m,承台砼强度等级C35。并在每个塔基承台下设置1根φ1400冲孔灌注桩。砼强度等级C30,钢筋等级HRB400。(配筋图详见附图四、五) 。 六、施工方法 6.1基础施工顺序
桩位放线→桩基施工→承台基础放线→土方开挖 →浇注砼垫层→ 钢筋绑扎→固定支腿预埋安装→模板支设→ 浇筑砼→ 养护 6.2桩基施工方法
本塔吊桩基为冲孔灌注桩,设计桩径Φ1400,1#塔吊桩入土深度约19.9米,持力层为进入强风化灰岩1米, 2#塔吊桩入土深度约23.5米,持力层为进入强风化灰岩1米, 3#塔吊桩入土深度约18.7米,持力层为进入强风化灰岩1米。 6.3承台土方开挖
塔吊基础先行开挖,塔吊基础周边环境比较简单, 10米内无已建或在建建筑,通过安全、经济等各方面综合分析比较后,开挖深度在10m范围,采用1:1天然放坡,坡度可根据现场情况适当调整。开挖按外边线外侧预留200mm的操作面。 6.4基础承台施工
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(1)承台钢筋施工
承台按照《塔吊说明书》要求进行配筋,按照实际平面形式进行钢筋加工和安装。当预埋固定支腿与主筋交叉时,主筋位置可作相应调整,但主筋数量不得减少和切断。钢筋保护层厚度为50mm。 (2)基础模板施工
承台基础底模利用垫层作为模版,侧模采用18mm后木胶合板拼制,后背采用50×100mm木枋及Φ48×3.0扣件式钢管支撑加固,模板内边线不得超过承台外边线。 (3)固定螺栓预埋、安装
本工程塔吊采用预埋螺栓固定基础,具体布置及安装要求见《塔吊说明书》: 6.5混凝土浇筑
(1)承台基础混凝土采用普通砼、砼强度为C35,桩身砼强度为C30。 (2)浇筑混凝土时要从两个方向同时下灰,以减少对预埋件的冲击力。 (3)浇筑过程中要边振捣边检查预埋件的垂直度及尺寸,如有变化应立即调整。
(4)模板内的垃圾泥土清除干净,浇筑前用水将砼垫层湿润,并扫除积水。砼应振捣密实,不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙等缺陷。 (5)混凝土浇筑完成后进行养护工作,不少于14天。
(6)混凝土浇筑过程中,留置28天标养试块和同条件试块各一组。 (7)浇筑砼时在基础面中心向四周外做2%的排水坡度,坡底设置一个锅底,积水后用潜水泵进行抽水,防止排水不畅,造成对基础的侵蚀。
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七、塔吊基础施工技术措施及质量验收 1、承台基础混凝土强度等级采用C35;
2、本工程基础桩采用冲孔灌注桩,其施工工艺及质量控制要点详见《桩基工程专项施工方案》。
3、冲孔灌注桩强度等级采用C30,砼浇筑时标准养护试件留置每根桩不少于一组。承台施工前应对桩身质量检测,检测方法采用低应变动力检测,全数检测;
4、埋设固定支角参照一下程序施工:
①将固定式小地盘支脚和标准节装在一起,安放在加强钢筋网上,采用钢管支架固定支脚,支板下用楔块调整其固定支脚位置。
②塔身标准节在固定支脚安装完毕后,从两个方向检查其垂直度。 ③混凝土浇捣完成后立即对支脚塔身进行二次水平及垂直方向检查及校正。
④强度达到后拆下塔身标准节。
5、起重机的混凝土基础应验收合格后,方可使用。
6、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳,应有可靠的接地装置,接地电阻不应大于10Ω。
7、按塔机说明书,核对基础施工质量关键部位。
8、检测塔机基础的几何位置尺寸误差,应在允许范围内。
9、基础砼浇筑完毕后应浇水养护,达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告,强度达到安装说明书要求。
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10、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块,基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼,并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。
11、塔吊基础底部土质应良好,开挖经质检部门验槽,符合设计要求及地质报告概述方可施工。
12、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好,塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连,接地件至少插入地面以下1.5m。 13、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点,并完成初始高程测设,在上部结构安装前再测一次,以后在上部结构安装后每半月测设一次,发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用,并汇报公司工程技术部门分析处理后,方可决定可断续使用或不能使用。 八、塔吊穿地下室处理措施
1#、2#、3#塔吊均布置在地下室中,塔吊穿地下室的处理措施如下: 1、地下室底板处理措施:
(1)塔吊基础顶标高为地下室底板底标高,塔吊基础现行浇筑,浇筑地下室底板预留一个3.3m×3.3m预留孔,孔侧边采用快易收口网模板。 (2)底板预留孔处钢筋按规范要求预留一个单面电弧焊长度并在孔侧预埋3厚的止水钢板。
(3)拆除塔吊后,钢筋采用单面电弧焊方式连接,混凝土同后浇带设计要求进行施工。
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2、地下室顶板处理措施:
(1)在塔身穿地下室顶板处设置一个1.8m×1.8m孔,孔侧边采用快易收口网模板。
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(2)顶板孔处钢筋按规范要求预留一个搭接长度并在孔侧预埋3厚的止水钢板。
(3)在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水,素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。
(4)拆除塔吊后,采用单面电弧焊的方式连接,混凝土同后浇带设计要求进行施工。
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九、塔吊基础设计验算
1#塔吊单桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号:QTZ63 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 非工作状态下塔身弯矩:M=-200.0kN.m 塔身宽度:B=2.50m 桩钢筋级别:HRB400 桩入土深度: 19.9m 承台混凝土等级:C35 承台厚度:Hc=1.2m 承台顶面标高:0.000m
塔机自重标准值:Fk1=450.80kN 塔吊最大起重力矩:M=630.00kN.m 塔吊计算高度:H=75m 桩身混凝土等级:C30 桩直径: d=1.4m 保护层厚度:50mm 矩形承台边长:5.5m 承台顶面埋深:D=0.00m 地下水位标高:-1m 二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值 Fk1=450.8kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=5.5×5.5×1.20×25=907.5kN
承台受浮力:Flk=5.5×5.5×0.20×10=60.5kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2 qsk=1.2×0.34×0.35×2.5=0.35kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.35×75.00=26.49kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
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Msk=0.5Fvk×H=0.5×26.49×75.00=993.24kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2 qsk=1.2×0.59×0.35×2.5=0.62kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.62×75.00=46.35kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×46.35×75=1738.17kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+0.9×(630+993.24)=1260.92kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+1738.17=1538.17kN.m
三. 承台计算
承台尺寸:5500mm×5500mm×1200mm
单桩承台的承台弯矩两个方向都为0(kN.m),所以承台只需采用构造配筋,不需要进行抗剪和其它的验算!
四. 桩身最大弯矩计算
计算简图:
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1. 按照m法计算桩身最大弯矩:
计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。
(1) 计算桩的水平变形系数α(1/m):
其中 m──地基土水平抗力系数; b0──桩的计算宽度,b0=2.16m。
E──抗弯弹性模量,E=0.67Ec=21105.00N/mm2; I──截面惯性矩,I=0.19m4; 经计算得到桩的水平变形系数: α=0.341/m (2) 计算 Dv:
Dv=46.35/(0.34×1538.17)=0.09 (3) 由 Dv查表得:Km=1.02 (4) 计算 Mmax:
经计算得到桩的最大弯矩值:
Mmax=1538.17×1.02=1573.50kN.m。
由 Dv查表得:最大弯矩深度 z=0.36/0.34=1.08m。
五.桩配筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第E.0.4条。
沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其截面受压承载力计
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算:
偏心受压构件应符合下例规定:
式中 As──全部纵向钢筋的截面面积;
r──圆形截面的半径,取 r=0.70m;
rs──纵向钢筋重心所在圆周的半径,取 rs=0.65m;
e0──轴向压力对截面重心的偏心矩: e0=Mmax/F=1573.50/907=1.73m;
ea──附加偏心矩,应取20mm和偏心放学截面最大尺寸的1/30两者中的较大者,ea=46.67mm;
α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值,取 α=0.53; αt──纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当α>0.625时,取 αt=0: 由上两式计算结果:只需构造配筋!
六.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条 轴心竖向力作用下,Qk=907.00kN 桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中 Ra──单桩竖向承载力特征值;
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值; u──桩身的周长,u=4.40m; Ap──桩端面积,取Ap=1.54m2;
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:
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序号 土层厚度(m) 1 2 3 4 5 0.5 11.5 3.3 3.6 1 侧阻力特征值(kPa) 0 0 16 48 80 端阻力特征值(kPa) 0 0 0 0 800 土名称 填土 淤泥 粘性土 砾砂 风化岩 由于桩的入土深度为19.9m,所以桩端是在第5层土层。 最大压力验算:
Ra=4.40×(0.5×0+11.5×0+3.3×16+3.6×48+0.999999999999996×80)+800×1.54=2575.61kN
由于:Ra = 2575.61 > Qk = 907.00,所以满足要求! 塔吊计算满足要求!
2#塔吊单桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号:QTZ100 起重荷载标准值:Fqk=80.00kN 非工作状态下塔身弯矩:M=-200.0kN.m 塔身宽度:B=2.50m 桩钢筋级别:HRB400 桩入土深度: 23.5m 承台混凝土等级:C35 承台厚度:Hc=1.2m 承台顶面标高:0.000m
塔机自重标准值:Fk1=744.80kN 塔吊最大起重力矩:M=1000.00kN.m 塔吊计算高度:H=100m 桩身混凝土等级:C30 桩直径: d=1.4m 保护层厚度:50mm 矩形承台边长:5.5m 承台顶面埋深:D=0.00m 地下水位标高:-1m 二. 荷载计算
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1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值 Fk1=744.8kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=5.5×5.5×1.20×25=907.5kN
承台受浮力:Flk=5.5×5.5×0.20×10=60.5kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=80kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2 qsk=1.2×0.34×0.35×2.5=0.35kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.35×100.00=35.32kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×35.32×100.00=1765.76kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m qsk=1.2×0.59×0.35×2.5=0.62kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.62×100.00=61.80kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×61.80×100=3090.09kN.m
2
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-200+0.9×(1000+1765.76)=2289.19kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+3090.09=2890.09kN.m
三. 承台计算
承台尺寸:5500mm×5500mm×1200mm
单桩承台的承台弯矩两个方向都为0(kN.m),所以承台只需采用构造配筋,不需要进行抗剪和其它的验算!
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四. 桩身最大弯矩计算
计算简图:
1. 按照m法计算桩身最大弯矩:
计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。
(1) 计算桩的水平变形系数α(1/m):
其中 m──地基土水平抗力系数; b0──桩的计算宽度,b0=2.16m。
E──抗弯弹性模量,E=0.67Ec=21105.00N/mm2; I──截面惯性矩,I=0.19m4; 经计算得到桩的水平变形系数: α=0.341/m (2) 计算 Dv:
Dv=61.80/(0.34×2890.09)=0.06 (3) 由 Dv查表得:Km=1.01 (4) 计算 Mmax:
经计算得到桩的最大弯矩值:
Mmax=2890.09×1.01=2924.50kN.m。
由 Dv查表得:最大弯矩深度 z=0.30/0.34=0.89m。
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五.桩配筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第E.0.4条。
沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其截面受压承载力计算:
偏心受压构件应符合下例规定:
式中 As──全部纵向钢筋的截面面积;
r──圆形截面的半径,取 r=0.70m;
rs──纵向钢筋重心所在圆周的半径,取 rs=0.65m;
e0──轴向压力对截面重心的偏心矩: e0=Mmax/F=2924.50/927=3.15m;
ea──附加偏心矩,应取20mm和偏心放学截面最大尺寸的1/30两者中的较大者,ea=46.67mm;
α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值,取 α=0.52; αt──纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当α>0.625时,取 αt=0:
由上两式计算结果:只需构造配筋!
六.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条 轴心竖向力作用下,Qk=927.00kN
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中 Ra──单桩竖向承载力特征值;
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
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u──桩身的周长,u=4.40m; Ap──桩端面积,取Ap=1.54m2;
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 土层厚度(m) 1 2 3 4 5 3.5 16.7 1.8 0.5 1 侧阻力特征值(kPa) 0 0 16 10 80 端阻力特征值(kPa) 0 0 0 0 800 土名称 填土 淤泥 粘性土 粉砂 风化岩 由于桩的入土深度为23.5m,所以桩端是在第5层土层。 最大压力验算:
Ra=4.40×(3.5×0+16.7×0+1.8×16+0.5×10+1×80)+800×1.54=1732.02kN 由于:Ra = 1732.02 > Qk = 927.00,所以满足要求! 塔吊计算满足要求!
3#塔吊单桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号:QTZ100 起重荷载标准值:Fqk=80.00kN 非工作状态下塔身弯矩:M=-200.0kN.m 塔身宽度:B=2.50m 桩钢筋级别:HRB400 桩入土深度: 18.7m 承台混凝土等级:C35 承台厚度:Hc=1.2m 承台顶面标高:0.000m 19 / 32
塔机自重标准值:Fk1=744.80kN 塔吊最大起重力矩:M=1000.00kN.m 塔吊计算高度:H=100m 桩身混凝土等级:C30 桩直径: d=1.4m 保护层厚度:50mm 矩形承台边长:5.5m 承台顶面埋深:D=0.00m 地下水位标高:-1m
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值 Fk1=744.8kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=5.5×5.5×1.20×25=907.5kN
承台受浮力:Flk=5.5×5.5×0.20×10=60.5kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=80kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2 qsk=1.2×0.34×0.35×2.5=0.35kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.35×100.00=35.32kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×35.32×100.00=1765.76kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2 qsk=1.2×0.59×0.35×2.5=0.62kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.62×100.00=61.80kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×61.80×100=3090.09kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+0.9×(1000+1765.76)=2289.19kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-200+3090.09=2890.09kN.m
三. 承台计算
承台尺寸:5500mm×5500mm×1200mm
单桩承台的承台弯矩两个方向都为0(kN.m),所以承台只需采用构造配筋,不需要
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进行抗剪和其它的验算!
四. 桩身最大弯矩计算
计算简图:
1. 按照m法计算桩身最大弯矩:
计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。
(1) 计算桩的水平变形系数α(1/m):
其中 m──地基土水平抗力系数; b0──桩的计算宽度,b0=2.16m。
E──抗弯弹性模量,E=0.67Ec=21105.00N/mm2; I──截面惯性矩,I=0.19m4; 经计算得到桩的水平变形系数: α=0.341/m
(2) 计算 Dv:
Dv=61.80/(0.34×2890.09)=0.06 (3) 由 Dv查表得:Km=1.01 (4) 计算 Mmax:
经计算得到桩的最大弯矩值:
Mmax=2890.09×1.01=2924.50kN.m。
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由 Dv查表得:最大弯矩深度 z=0.30/0.34=0.89m。
五.桩配筋计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第E.0.4条。
沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其截面受压承载力计算:
偏心受压构件应符合下例规定:
式中 As──全部纵向钢筋的截面面积; r──圆形截面的半径,取 r=0.70m;
rs──纵向钢筋重心所在圆周的半径,取 rs=0.65m;
e0──轴向压力对截面重心的偏心矩: e0=Mmax/F=2924.50/927=3.15m;
ea──附加偏心矩,应取20mm和偏心放学截面最大尺寸的1/30两者中的较大者,ea=46.67mm;
α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值,取 α=0.52; αt──纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值,当α>0.625时,取 αt=0:
由上两式计算结果:只需构造配筋!
六.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条 轴心竖向力作用下,Qk=927.00kN 桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中 Ra──单桩竖向承载力特征值;
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qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值; qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值; u──桩身的周长,u=4.40m; Ap──桩端面积,取Ap=1.54m2;
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 土层厚度(m) 1 2 3 4 5 1 11.5 2.8 2.4 1 侧阻力特征值(kPa) 0 0 16 10 80 端阻力特征值(kPa) 0 0 0 0 800 土名称 填土 淤泥 粘性土 粉砂 风化岩 由于桩的入土深度为18.7m,所以桩端是在第5层土层。 最大压力验算:
Ra=4.40×(1×0+11.5×0+2.8×16+2.4×10+1×80)+800×1.54=1885.96kN 由于:Ra = 1885.96 > Qk = 927.00,所以满足要求! 塔吊计算满足要求!
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十、附图
附图一:塔吊平面布置图
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附图二:塔吊基础定位图 1号塔吊基础定位图 2号塔吊基础定位图 3号塔吊基础定位图 25 / 32 附图三:钻孔地质剖面
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附图四:塔吊基础承台配筋图
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附图五:塔吊基础桩基配筋图
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附图六:塔吊预留口支撑平面图
预留口两侧钢管距离口边间距为150mm-200mm,模板拆除后预留口两侧的两排支撑钢管不得拆除,必须等预留口混凝土浇筑完毕,达到设计强度标准值时方可拆除。拆除塔吊后,预留口钢筋采用单面电弧焊的方式连接,混凝土强度等级同结构后浇带设计要求进行施工。
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附图七: 塔吊预留口支撑立面图
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