塔吊基础方案new.docx

1、塔吊基础方案new1.工程概况 本工程由会所、4#楼、8#、9#楼组成，总建筑面积57157.74m2，其中地下室14758.4m2。地下室1层，建筑物檐口高度分别为18.5m、99. 5m、90.5m、69.5m。0.000相当于黄海高程5.600m，自然地坪黄海高程4.500m，地下室层高3.73.8m。2.工程地质情况根据温州市勘察测绘研究院提供的地质报告，各塔吊基础底部土质情况如下：2.1 4#楼塔吊地基土构成根据4#楼塔吊地基土构成，Z5处为最不利情况，结合6-6剖面，其地基土构成如下表1： 表1 4#楼塔吊地基土构成情况表土层顶标高（M）土层厚度（M）qsqp备注淤泥2.28.95

2、柱身埋入地基土顶标高（黄海高程）0.1m。淤泥-8.810.38淤泥质粘土-21.16.610粉质粘土-27.71.521圆砾-29.21.64012002.2 8#楼塔吊地基土构成根据8#楼塔吊地基土构成，Z17处为最不利情况，结合13-13剖面，其地基土构成如下表1： 表2 8#楼塔吊地基土构成情况表土层顶标高（M）土层厚度（M）qsqp备注淤泥2.0812.95柱身埋入地基土顶标高（黄海高程）0.1m。淤泥-10.9210.38淤泥质粘土-21.126.610粉质粘土-31.621.521卵石-32.321.64012002.2 9#楼塔吊地基土构成根据9#楼塔吊地基土构成，Z8处为最不

3、利情况，结合12-12剖面，其地基土构成如下表1： 表3 8#楼塔吊地基土构成情况表土层顶标高（M）土层厚度（M）qsiaqpa备注淤泥1.9513.15柱身埋入地基土顶标高（黄海高程）0.1m。淤泥-11.259.68淤泥质粘土-20.858.0010粉质粘土-30.851.121卵石-31.951.64012003、塔吊的布置 本工程安装三台QTZ5013D塔吊，臂长50米，安装在4#楼的塔式起重机简称4#塔吊，4#塔吊安装在4#楼南侧，安装高度115m；安装在8#楼的塔式起重机简称8#塔吊， 8#塔吊安装在8#楼东北侧，安装高度105m；安装在9#楼的塔式起重机简称9#塔吊，9#塔吊安装

4、在9#楼东北侧，安装高度85m。塔吊布置示意图详见附图1。塔吊基础桩平面布置图详见附图24。4 塔吊基础的作法4.1塔吊桩基的作法4.1.1桩顶标高： 塔吊桩顶标高（绝对标高）为1.9m，桩底标高以进入-3卵石层1.6m控制，故4#、8#、9#楼塔吊基础桩有效桩长分别确定为：33m、36m、36m。桩身砼超灌量为1.5m。4.1.2桩身配筋：（1)桩身直径为800,塔吊桩21m以上主筋为1418，21m以下主筋为714。（2)采用8螺旋筋作箍筋间距，每隔1.8m加设114的箍筋作加强箍。（3)同截面主筋焊接接头比例不得超过50%；钢筋接头采用单面焊10d,接头错开35d。桩身配筋图详见附图5。

5、4.2塔吊基础梁的作法塔吊基础梁采用两根7501400mm（宽高）钢筋砼交叉梁，砼等级为C30。基础梁上部主筋配筋为818，下部主筋配筋为1018，腰筋为1014，箍筋为8150（4）.塔吊基础梁布置示意图详见附图6。塔吊基础梁配筋详见附图7。5、塔吊基础的受力分析与计算5.1塔机技术参数工作状况： P=52t H=4t M=145tm Mk=25tm非工作状况： P=42t H=8t M=220tm Mk=0tm5.2塔机受力分析力的传导线路：塔身基座基础梁塔桩土层 荷载分析：从塔机技术参数来看，在非工作状况时荷载为最大，塔身自由高度为40米，超过40米时，增加附臂，力矩通过护臂传递给建筑物

6、。故荷载最不利位置为：当自由高度为40米，塔臂与基础梁方向一致时，弯矩与集中力叠加作用于基础梁上。5.3 基础梁的设计采用承台梁与联系梁共同作用的承重体系5.3.1基础梁截面设计：1）承台梁：bh=7501400 混凝土强度等级：C302）基础梁受力验算：假定其中的一根钢筋砼梁不受力，梁两端固定于桩顶使梁成为两端固定梁所受荷载有：两集中力、塔身非工作状况弯距M/2。1、基础梁所受力最大竖向力（为便于计算，将钢筋混凝土梁的自重转化为集中力，按两根计算）：1-1、基础梁自重传来的集中力：Q=1.21.40.75(4.336-0.8)252/4=55.8KNFmax=Q+P(工作状态)=55.8+1

7、.25210/4=211.8KN2、塔吊非工作状态弯矩M1=1.2M/2=1.22200/2=1320KN.M 3、塔吊桩顶砼梁受力图： 4、受力简图：5、等效受力图 5.4 受力计算 5.4.1 根据结构力学中力法进行计算：（向上为正）由MA=0 Rb3.536- F0.708-F（2.12+0.708）-2M1=0Rb=958.4KN由MB=0 Ra3.536+2M1 -F0.708-F（2.12+0.708）= 0Ra= -534.8KN5.4.2 根据力法计算，从C处断开取右截面单元为脱离体： 由 Mc左+（0.708+2.12）Rb= M1+F2.12 得：Mc左=-941.3KN

8、故：Mc右=1320-941.3=378.7KN5.4.3 根据力法计算，从D处断开取右面单元为脱离体： MD左 = -Rb0.708=-678.5KN 故：MD右=1320-678.5=641.5KN 等效弯矩图 KN.My1=（3.536-0.7082/3）/3.536=0.867y2=-（1.2612/3+0.859+0.708）/3.536=-0.681y3=（0.859-0.8592/3+0.708）/3.536=0.281y4=-（0.7082/3）/2.5=-0.133 同理求得：y1，=0.133 y2，=-0.319 y3 ，=0.719 y4，=-0.8671P=（1/20

9、.708387.70.867-1/21.261941.30.681+1/20.859641.50.281-1/20.708678.50.133）/EI=-239.70/EI 2P=（1/20.708387.70.133-1/21.261941.30.319+1/20.859641.50.719-1/20.708678.50.867）/EI=-181.21/EI11=22=1/23.53612/3/EI=1.179/EI12=21=1/213.536 1/3/EI=0.589/EI求X1、X211X1+12X2+1P=021X1+22.X2+2P=0代入求得X1=238KN.m X2=-69.4

10、5KN.m根据等效图计算求得:MA, =X1=238KN MB, =X2=-69.45KN由MA=0 X1+ X2-2M+3.536F+ 3.536 RA,=0RA,= 487.1KN由MB=0 RB3.536+2M1 -F0.708-F（2.12+0.708）= 0RB= -534.8KNRA,= 487.1KN RB,= -534.8KNMA,=X1=238KN.m MB,=X2=-69.45KN.mMC左=-941.3KN.m MC右=378.7KN.mMD左=-678.5KN.m MD右=641.5KN.m集中力与集中弯矩作用下的剪力与弯矩图：5.4荷载效应分析：由剪力弯矩图可知：钢筋

11、砼梁承受的最大正弯矩M1max=941.3KN.M，承受的最大负弯矩M2max=-678.5KN.M，承受的最大剪力Vmax=487.1KN ，最大拔力534.8KN，钢筋砼梁对桩顶最大压力487.1KN。5.5钢筋砼梁配筋验算：钢筋砼梁截面尺寸为：b=750mm h=1400mm5.5.1钢筋砼梁下部钢筋验算假设下部钢筋按两排设置，ho=1400-65=1335M1max=sfcmb ho2 s= M1max/ fcmbho2=941.3106/16.575013352=0.043相对受压区高度= = =0.022受压区高度=ho=0.0221335=29.37mm由fcmb=fyAs得 A

12、s =fcmb/fy =16.575029.37/310=1173mm2选用1018（As=2545mm21173mm2，符合要求）5.5.2钢筋砼梁上部钢筋验算假设上部钢筋按一排设置，ho=1400-35=1365M2max=sfcmb ho2 s= M2max/ fcmb h02=678.5106/16.575013652=0.029相对受压区高度= =0.01受压区高度=ho=0.011365=13.65mm由fcmb=fyAs得 As =fcmb/fy =16.575013.65/310=1030mm2选用818（As=2035 mm21030mm2，符合要求）5.5.3钢筋砼梁斜截面

13、承载力验算 Vc=0.07fcb ho=0.07157501335=1051.312KN632.4KN 钢筋砼梁抗剪承载力符合要求5.6桩承载力及桩身配筋验算:5.6.1桩承载力的组成：桩的承载力主要由桩侧阻力承受、端阻力为辅助作用，即为端承摩擦桩。5.6.2桩单桩竖向桩承载力计算公式:Rk=QpaAp +UPQsiaLi式中：Rk单桩竖向承载力特征值Qpa桩端土的承载力标准值Qsia桩周各土层的摩擦力标准值Up桩身周边长度Ap桩身横截面面积Li第i层岩土厚度5.6.3各塔吊桩承载力验算（1）4#楼塔吊单桩竖向承载力验算由工程地质勘察报告得：Qpa=1200mpa Ap=0.50m2 Up=3

14、.140.8=2.512m Qsa1=5mpa h1=8.9m Qsa2=8mpa h2=10.3mQsa3=10mpa h3=6.6m Qsa4=21mpa h4=1.5mQsa5=40mpa h6=1.6m Rk=0.51200+2.512(58.9+810.3+6.610+211.5+401.6) =600724=1324KN桩顶承受的最大压力RA,=487.1KN桩身自重为G1=3.140.40.43625=452.16 KN Rk=1324KNRA,+ G1=939.26KN 故桩身受压满足要求。桩身抗拔验算：最大拨力RB,=534.8KN 桩周摩阻力R=3.140.8(58.9+8

15、10.3+6.610+211.5+401.6)=724KN RB,=534.8KN故桩身抗拔可满足要求。（2） 8#楼塔吊单桩竖向承载力验算由工程地质勘察报告得：Qpa=1200mpa Ap=0.50m2 Up=3.140.8=2.512m Qsa1=5mpa h1=12.9m Qsa2=8mpa h2=10.3mQsa3=10mpa h3=6.6m Qsa4=21mpa h4=1.5mQsa5=40mpa h6=1.6m Rk=0.51200+2.512(512.9+810.3+6.610+211.5+401.6) =600734=1334KN桩顶承受的最大压力RA,=487.1KN桩身自重

16、为G1=3.140.40.43325=414.48 KN Rk=1234KNRA,+ G1=901.58 KN 故桩身受压满足要求。桩身抗拔验算：最大拨力RB,=534.8KN 桩周摩阻力R=3.140.8(58.9+810.3+6.610+211.5+401.6)=734KN RB,=534.8KN故桩身抗拔可满足要求。（3） 9#楼塔吊单桩竖向承载力验算由工程地质勘察报告得：Qpa=1200mpa Ap=0.50m2 Up=3.140.8=2.512m Qsa1=5mpa h1=13.1m Qsa2=8mpa h2=9.6mQsa3=10mpa h3=8.0m Qsa4=21mpa h4=

17、1.1mQsa5=40mpa h6=1.6m Rk=0.51200+2.512(513.1+89.6+8.010+211.1+401.6) =500776=1375KN桩顶承受的最大压力RA,= 487.1KN 桩身自重为G1=3.140.40.43325=414.48 KN Rk=1275KNRA,+ G1=901.58 KN 故桩身受压满足要求。桩身抗拔验算：最大拨力RB,=534.8KN 桩周摩阻力R=3.140.8(58.9+810.3+6.610+211.5+401.6)=776KN RB,=534.8KN故桩身抗拔可满足要求。5.6.4桩身配筋验算（1）桩身抗压、抗拔配筋验算桩顶承

18、受的最大压力RB,= 487.1 KN 桩身所能承受有压力N=Afc=40040012.5=6280KN RB,= 487.1KN故受压时只需按构造配筋。桩顶承受的最大拨力RA,=534.8KN桩身所能承受的抗拔力N=Asfy=2.660310=824.6KNRA,=534.8KN故桩身配筋可满足要求（714 As=2660mm2）。（2）桩身承受弯矩配筋验算桩身承受的最大弯据：即钢梁固定端传递过末的最大固端M=238KN.m。 桩身所能承受的最大弯矩：计算方法及公式符号意义其承载力按下式计算：M2/3fcmArsin3a/+fyAsRs(sina/+sinat)/ 且fcmA(1-sin2a

19、/2a+a-at)fyAs=0at=1.25-2a用上式计算时，先假定桩截面和配筋，求出a值。M标准荷载下的弯矩；fcm砼抗弯强度设计值；r圆形截面的半径；A灌注桩截面面积;fy钢筋抗拉强度设计值;As全部纵向钢筋的截面面积;Rs受压区砼截面面积的圆心角(rad)与2的比值;at纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋的截面面积的比值. 已知：fcm=13.5N/mm2 A=4002=502400m假定配筋取1418，则AS=3563mm2令b=fyAS/fcm.A 得:a=(1.25b+sin2a/2)/(1+3b)b=3103563/(13.5502400)=0.163将b代入上式，并用试算法求得a=0.136,则at1.25-2a=0.218得：M=2/3.fcm.A.r.sin3a/+fy.AS.rs.(sina/+sinat)/ =467.43KN.m238KN.m