塔吊四桩基础施工方案Word下载.docx
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九、桩竖向极限承载力验算及桩长计算16
、工程概况
1、工程名称：
坪山新区体育中心二期招拍挂居住项目施工总承包工程
2、建设地点：
深圳市坪山新区新合路
3、建设单位：
深圳市金地宝城房地产开发有限公司
4、使用功能：
商住综合楼
5、设计标高士0.000相当于绝对标高黄海高程42.45m。
6、1号塔吊定位图和施工平面布置图如下：
㈠、1#塔吊定位图（西区地块）
l-rI
I
㈡、施工平面布置图
施工总承包工程平面布置图
、塔机概述及参数基本信息
1号塔机安装在“坪山新区体育中心二期招拍挂居住项目施工总承包工程”西区5#、6#塔楼地块，主要满足覆盖5号楼33F（塔楼最高：
97.45m）、6号楼33F（塔楼最高：
97.45m）和地下室的施工垂直运输的需要。
塔机独立固定式工作，最大起升工作高度可达220m（附着式），最大工
作幅度60m，可在直径120m范围内一次性满足施工要求。
该塔机为QTZ800系列TC6013A-6型自升塔式起重机。
是由中联重科股
份有限公司建筑起重机械分公司制造，臂长60m，最大起重量6t，首次安装
高度40.4m，其臂长为60m，额定起重力矩为800KN.m。
塔吊自重（包括压重）F仁1144kN（607KN+529KN压重），最大起重荷载
F2=60kN
塔吊倾覆力距M=800kN.m,塔身宽度B=1.8m
混凝土强度:
C45,承台边长Lc=5.5m
桩直径d=0.5m,桩间距a=3.5m,承台厚度Hc=1.4m，桩入土深度为
18.9m
基础以上土厚度D=1.4m（塔吊基础承台面可考虑不附土）
三、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=1144kN
塔吊最大起重荷载F2=60kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2x（1144+60）=1444.8kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4$00=1120kN.m
四、塔吊稳定性验算
塔吊稳定性验算可分为有荷载时和无荷载时两种状态。
1、塔吊有荷载时稳定性验算
塔吊有荷载时，计算简图:
塔吊有荷载时，稳定安全系数可按下式验算：
G（c-州血占）-39»
_护珂-爾马-]>
1.15
°
7一1122900-加
式中K1塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15;
起重机自重力（包括配重，压重）,G=1444（kN）;
c起重机重心至旋转中心的距离，c=0.5（m）;
ho——起重机重心至支承平面距离，ho=6（m）；
b——起重机旋转中心至倾覆边缘的距离，b=2.5（m）;
Q——最大工作荷载，Q=60（kN）;
g——重力加速度（m/s2）,取9.81;
v起升速度,v=0.5（m/s）;
t——制动时间,t=20（s）;
a起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=15（m）；
W1——作用在起重机上的风力，Wi=5（kN）;
取自深圳地区系数
W2——作用在荷载上的风力，W2=1（kN）;
P1——自W作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8（m）;
P2——自W作用线至倾覆点的垂直距离，P2=2.5（m）;
h——吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=28（m）;
n起重机的旋转速度,n=1（r/min）;
H吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H=46（m）;
u起重机的倾斜角（轨道或道路的坡度），la=2（度）。
经过计算得到Ki=5.274
塔吊有荷载时，5.274大于1.15，稳定安全系数满足要求。
2、塔吊无荷载时稳定性验算
塔吊无荷载时，计算简图：
塔吊无荷载时，稳定安全系数可按下式验算
（?
i（h+（?
!
-扯sinc）
住屁—b十妇sin动十牡昌
1.15;
式中K2——塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取
Gi——后倾覆点前面塔吊各部分的重力，Gi=1144（kN）;
ciG至旋转中心的距离，Ci=0.5（m）;
b起重机旋转中心至倾覆边缘的距离，b=3（m）;
hi——G至支承平面的距离，hi=6（m）；
G2——使起重机倾覆部分的重力，G2=800（kN）;
c2G2至旋转中心的距离，C2=3.5（m）;
h2G至支承平面的距离,h2=30（m）;
W3——作用有起重机上的风力，W3=5（kN）;
P3——W至倾覆点的距离,P3=15（m）;
■'
起重机的倾斜角（轨道或道路的坡度），’•・=2（度）。
经过计算得到k2=2.869
塔吊无荷载时，2.869大于1.15，稳定安全系数满足要求。
五、矩形承台弯矩的计算
计算简图:
/M
自然地面
y
承台
Be
Le
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《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1
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=1.2x（1144+60）=1444.8kN;
G——桩基承台的自重，
G=1.2人25>
5.5>
5.5X1.4+20>
5.5X1.4）
=2286.9kN;
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=（F+G）/4+Mx（a/1.414）/[2>
（a/1.414）2]（M为塔吊的倾覆力矩，a为桩间距）
N=（1444.8+2286.9）/4+1120>
（3.5/1.414）/（2>
（3.5/1.414）八2）
=1159.165kN
2、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）
%=工叫片叫1=工％玛
其中Mx1,My1——计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）;
Ni1——扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN）,
Ni仁Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值:
N=（1444.8+2286.9）/4+1120x（3.5/2）/（4x（3.5/2）八2）=1092.925kN
Mx1=My1=2x（1159.165-2286.9/4）x（3.5/2-1.8/2）=998.648KN.m
六、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。
M
丐=T
S二］_Jl_2碍
式中"
1――系数，当混凝土强度不超过C50时，厂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；
■■-1为1;
fc混凝土抗压强度设计值21.1N/mmA2;
h0承台的计算高度1.35m。
fy钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2。
经过计算得：
同s=998.648x1000000/1X21.1X5.5x1000X1.35x
1000X1.35X000=0.005
=1-（1-2>
0.005）八（1/2）=0.005
s=1-0.005/2=0.998
Asx二Asy=998.648>
000000/（0.998>
.35>
1000X210）=3529.627mm2。
七、矩形承台截面抗剪切计算
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，V=1159.165kN
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：
即<
陆叭
其中/0——建筑桩基重要性系数，取1.0；
入计算截面的剪跨比，k=ax/ho，入y=ay/ho，此处，ax,
ay为柱边（墙边）或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得（Bc/2-B/2）-（Bc/2-a/2）=0.85m，当X0.3时，取入=0.3;
当入>
3时取入
=3,满足0.3-3.0范围；
在0.3-3.0范围内按插值法取值。
得入
=0.618181818181818
——剪切系数，当0.3W入44时，B=0.12/（入+0.3）;
当1.4W入
<
3.0时，B=0.2/（Z+1.5），得p=0.131;
fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=21.1N/mm2;
b0——承台计算截面处的计算宽度，b0=5.5X1000mm;
h0——承台计算截面处的计算高度，h0=1.35X1000mm;
fy——钢筋受拉强度设计值，fy=210.00N/mm2;
S——箍筋的间距，S=200mm。
饥叭
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
1159.165kN小于6716.763kN，承台满足抗剪要求！
八、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1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=1159.165kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
MS
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=0.196m2。
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
1159.165kN小于4135.6kN，桩顶轴向压力设计值满足要求
九、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
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：
R=qpaAp+upUqsiaLi
其中R最大极限承载力,最大压力时取Nmax=1159.165kN;
qsia――桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值如下表；
qpa——桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值如下表；
up桩身的周长，u=1.57m;
Ap——桩端面积取Ap=0.196m2;
li――第层土层的厚度，取值如下表；
第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下
序号
第i层土厚度（m）
第i层土侧阻力标
准值（kPa）
第i层土端阻力标准值（kPa）
1
3.3
35
2000
2
0.8
45
2600
3
16
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