QTZ80基础设计1225Word格式.docx

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名称

编号

《中华人民共和国建筑法》

《建设工程质量管理条例》

《建设工程安全生产管理条例》

其他：

1、国家其他有关法律法规2、广东省及地方相关行政法规

3、主要技术标准、规范、规程等

1）国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；

2）广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）；

3）《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）；

4）佛山市地颀工程勘察院编制的《上林苑配套公寓小学教学楼工程岩土工程勘察报告》；

5）塔式起重机QTZ6015使用说明书。

二、工程概况

工程名称：

上林苑公建配套（小学教学楼）

狮山三环东路9号

工程内容：

本工程总建筑面积4129m2，建筑基底面积为1204m2，层数为地上4层，建筑高度为16.4米。

本工程结构形式为钢筋混凝土框架结构，结构安全等级为二级。

本工程的建设单位为南海恒胜置业有限公司，设计单位为广州市建筑设计院，监理单位为广东建诚监理咨询有限公司，地质勘察单位为佛山地质工程勘察院，施工单位为湛江建筑工程公司。

因垂直运输的需要，本工程拟在7~L轴交7-10、7-11北侧（具体位置详塔吊位置示意图）安装一台QTZ6015塔式起重机，满足本工程的垂直运输需要。

根据该工程的地质资料，取塔吊位置附近的DKZ5孔为参考，具体地质情况详见地质报告（附后）。

本工程塔吊基础拟采用四桩承台基础，基础尺寸为5000×

5000×

1200，采用C35混凝土浇筑，承台垫层采用C15混凝土100mm厚，塔吊基础承台面标高暂定为-1.0m。

三、塔吊荷载

塔吊基础所受的荷载如下：

荷载情况

F（KN）

M（KN·

m）

Fh

FV

M

Mn

工作情况

57

540

2835（含安全系数）

非工作情况

51

480

FV—基础所垂直力；

Fh—基础所受水平力

M—基础所受弯矩；

Mn—基础所受扭矩

四、主要施工方法

塔吊基座钢筋砼及基础节预埋：

塔吊基础钢筋砼承台选用：

5000（长）×

5000（宽）×

1200（厚），采用C35混凝土浇筑，钢筋保护层为50mm，承台垫层采用C15混凝土100mm厚，承台面标高暂定为-1m（相对±

0.00）。

钢筋连接均采用压窄螺纹套筒。

浇筑混凝土时采用平铺法，每层厚度不超过400mm，并振捣密实，振捣时应密切注意避免碰撞钢筋和预埋塔吊地脚螺栓。

塔吊初始安装高度为44m，最终安装高度为44m，吊臂最大幅度为50m，回转范围内没有建筑物和高压线。

塔吊基础预埋件大样图见厂家有关图纸，承台配筋大样图见附图一。

五、塔吊基础验算

塔吊四桩基础的计算书

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）。

一.参数信息

塔吊型号:

QTZ6015

塔机自重标准值:

Fk1=510.00kN

起重荷载标准值:

Fqk=60kN

塔吊最大起重力矩:

M=2835kN.m

非工作状态下塔身弯矩:

M=-2835kN.m

塔吊计算高度:

H=44m

塔身宽度:

B=1.8m

桩身混凝土等级:

C80

承台混凝土等级:

C35

保护层厚度:

H=50mm

矩形承台边长:

H=5.0m

承台厚度:

Hc=1.2m

承台箍筋间距:

S=200mm

承台钢筋级别:

HRB400

承台顶面埋深:

D=0.0m

桩直径:

d=0.4m

桩间距:

a=4.0m

桩钢筋级别:

RRB400

桩入土深度:

15m

桩型与工艺:

预制桩

桩空心直径:

0.1m

计算简图如下：

二.荷载计算

1.自重荷载及起重荷载

1）塔机自重标准值

Fk1=510kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=5×

5×

1.20×

25=750kN

承台受浮力：

Flk=5×

5.20×

10=1300kN

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×

2.17×

1.95×

0.638×

0.2=0.43kN/m2

qsk=1.2×

0.43×

0.35×

1.8=0.33kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×

H=0.33×

44.00=14.37kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×

H=0.5×

14.37×

44.00=316.11kN.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=0.50kN/m2）

2.28×

0.50=1.13kN/m2

1.13×

1.80=0.86kN/m

H=0.86×

44.00=37.74kN

37.74×

44.00=830.32kN.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=-2835+0.9×

（2835+316.11）=1.00kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-2835+830.32=-2004.68kN.m

三.桩竖向力计算

非工作状态下：

Qk=（Fk+Gk）/n=（510+750.00）/4=315.00kN

Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×

h）/L

=（510+750）/4+Abs（-2004.68+37.74×

1.20）/5.66=661.43kN

Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×

=（510+750-1300）/4-Abs（-2004.68+37.74×

1.20）/5.66=-356.43kN

工作状态下：

Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（510+750.00+60）/4=330.00kN

Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×

=（510+750+60）/4+Abs（1.00+14.37×

1.20）/5.66=333.22kN

Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×

=（510+750+60-1300）/4-Abs（1.00+14.37×

1.20）/5.66=1.78kN

四.承台受弯计算

1.荷载计算

不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：

最大压力Ni=1.35×

（Fk+Fqk）/n+1.35×

（Mk+Fvk×

=1.35×

（510+60）/4+1.35×

（1.00+14.37×

1.20）/5.66=196.73kN

Fk/n+1.35×

510/4+1.35×

（-2004.68+37.74×

1.20）/5.66=-295.55kN

2.弯矩的计算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条

其中Mx,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（m）；

Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值（kN）。

由于工作状态下，承台正弯矩最大：

Mx=My=2×

196.73×

1.10=432.80kN.m

3.配筋计算

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

式中α1──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,期间按线性内插法确定；

fc──混凝土抗压强度设计值；

h0──承台的计算高度；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。

底部配筋计算:

αs=432.80×

106/（1.000×

16.700×

5000.000×

11502）=0.0039

ξ=1-（1-2×

0.0039）0.5=0.0039

γs=1-0.0039/2=0.9980

As=432.80×

106/（0.9980×

1150.0×

360.0）=1047.5mm2

根据基础最小配筋率0.15%，则：

5000*1200*0.15/100=9000mm2

故承台取最小配筋率为9000mm2

用三级18厘钢筋，面层双向钢筋各向安装18条，底层双向钢筋各向安装18条，则9*9*3.14*2*18=9156.24mm2

实际钢筋用量9156.24mm2>

最小配筋率9000mm2，符合规范要求。

五.承台剪切计算

最大剪力设计值：

Vmax=196.73kN

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的第6.3.4条。

我们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：

式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；

b──承台的计算宽度，b=5000mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1150mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

六.承台受冲切验算

角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算

七.桩身承载力验算

桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的第5.8.2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=1.35×

661.43=892.93kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.85

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2；

Aps──桩身截面面积，Aps=117810mm2。

桩身受拉计算，依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条

受拉承载力计算，最大拉力N=1.35×

Qkmin=-481.18kN

经过计算得到受拉钢筋截面面积As=1336.598mm2。

由于桩的最小配筋率为0.15%，计算得最小配筋面积为177mm2

综上所述，全部纵向钢筋面积1337mm2

八.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/T187-2009）的第6.3.3和6.3.4条

轴心竖向力作用下，Qk=330.00kN；

偏心竖向力作用下，Qkmax=661.43kN

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=1.26m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2；

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）

侧阻力特征值（kPa）

端阻力特征值（kPa）

土名称

1

10.00

55.00

950.00

粘性土

2

1500

砾砂

由于桩的入土深度为15m,所以桩端是在第2层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×

（10×

55+5×

55）+1500×

0.13=1225.22kN

由于:

Ra=1225.22>

Qk=330.00,最大压力验算满足要求!

1.2Ra=1470.27>

Qkmax=661.43,最大压力验算满足要求!

九.桩的抗拔承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）的第6.3.5条

偏心竖向力作用下，Qkmin=-356.43kN

桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：

式中Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；

λi──抗拔系数；

Ra=1.26×

（0.750×

10×

55+0.750×

55）=802.678kN

Gp=0.126×

（15×

25-15×

10）=28.274kN

802.68+28.27>

=356.43，抗拔承载力满足要求!

塔吊计算满足要求！

六、技术要求

（1）地基土质要求均匀，混凝土强度不低于C35。

（2）塔机安装，基础混凝土强度不应低于90%，并做好基础的排水工作。

（3）必须用Φ25圆钢穿过相邻两族地脚螺栓。

（4）基础必须做好接地措施，要求接地电阻≤4。

（5）浇注前，先将螺栓定位框穿好地脚螺栓与螺母，然后吊入基础地坑内。

（6）调整定位框的位置，并用水平仪检查定位框底板上端面，使其平面度达到不大于1/500的要求后，才可以将地脚螺栓与基础配筋用铁丝固定，底板和螺栓固定必须牢固可靠，不得因浇注混凝土而松动。

（7）特别注意：

地脚螺栓禁止采用焊接固定。

（8）浇筑混凝土时注意保护好地脚螺栓螺纹，以便装拆螺母。

（9）本工程东北方向场地开阔，拟设置于该工程的东北角，距主体工程5米，自由高度可满足施工要求，不需安装附墙件。

七、验收要求

（1）施工必须严格执行广东省《建筑地基基础施工及验收规程》（DBJ15-201-91）的有关规定及要求。

（2）基础钢筋必须进行隐蔽验收，浇筑基础混凝土时必须留置足够的试件。

（3）塔吊基础完成后必须进行专项验收合格后方可进行塔吊安装工作。