塔吊基础设计方案单桩1.docx

1、塔吊基础设计方案单桩1塔吊基础设计（单桩）计算书工程名称： 振华电子工业厂区 工程编制单位： 中国振华集团建筑工程公司1.计算参数（1 ）基本参数工程建筑面积 29503.49 m 2 ,总高度 64 m,主楼地上 J4_层,裙楼_4_层，地下主楼二 层，裙楼一层 ；塔吊型号 QZT63A（5510）臂长55.00m,初装高度39.00m ;塔身尺寸1.63m,基坑开挖 深度-1.50m ;现场地面标咼 0.00m,基础面标咼-0.50m。（2 ）计算参数1）塔机基础受力情况（表 1）基础荷载P(kN)M(kN- m)FkFhMM503.0035.001500.00200.001 )：比较桩基

2、础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按工作状态计算（图Fk=503.00 X 1.2=603.60 kN F h=35.00 X 1.4=49.00 kNM=(1500.00+35.0 X 0.90) X 1.4=2144.10 kN- m2 ）桩顶以下岩土力学资料（表 2）序号地层名称厚度L(m)桩侧阻力标 准值 qsia（ kPa）桩侧岩层和桩端岩层岩样抗压强度 f rs、frp（kPa）qsia* | i(kN/m)抗拔摩阻力 折减系数入i入 iqsia* I i(kN/m)1填土13.0000002砂质粘土9.0030.00220.00270.000.70189.00桩长2

3、2.00qsia* 1 i270.00ZZ 入 i qsia* 1 i189.003）基础设计主要参数（图 2）基础桩采用1根$ 1600钻（冲）孔灌注桩，桩顶标高-1.40m，桩端不设扩大头，桩端入砂质2 4 2 2粘土 9.00m ;桩混凝土等级 C30, fc=14.30N/mm ,Ec=3.00 x 10N/mm； ftk=2.01N/mm，桩长 22.00m;2 5 2钢筋 HRB335,fy=300.00N/mm ,Es=2.00 x 10 N/mm；承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.00m ;桩中心与承台中心重合 ，承台面标高 -0.50m ;承台

4、混凝土等级 C35,f t=1.57N/mm2,f C=16.70N/mm2, 丫 砼=25kN/m3。Gk=ax b x hx 丫砼x 1.2= 4.50 x 4.50 x 1.00 x 25X 1.2= 607.50kN塔吊基础平面图2.单桩允许承载力特征值计算（1 ）单桩竖向承载力特征值1）按地基土物理力学指标与承载力参数计算 按下列公式计算：艮=Rsa + Ra + FR）aRa=卩刀 qsia $ iRa = 3 pC2f rs hrR?a=Of rpA式中Rsa 桩侧土总摩阻力特征值；R ra 桩侧岩总摩阻力特征值；R pa 持力岩层总端阻力特征值；卩P-桩嵌岩端截面周长；h r-

5、嵌岩深度，当岩面倾斜时以低点起计；A p-桩截面面积，对扩底桩取扩大头直径计算桩截面面积；f rs、frp 分别为桩侧岩层和桩端岩层的岩样天然湿度单轴抗压强度;C 1、G-系数，根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定。2 2Ap=n d/4=3.14 X 2.56/4=2.01 m C 1=0.40 C 2=0.05Fa=uE qsia i = n d刀qsia i=3.14 X 1.60 X 270.00=1356.48 kNRa1=UpCfrshr =0.80 X 3.14 X 1.60 X 0.05 X 0X 13.00=0 kNRa2=upCfrshr =0.80 X 3.14 X

6、 1.60 X 0.05 X 220.00 X 9.00=397.90 kNRa=Cf rpAp =0.80 X 0.40 X 220.00 X 2.01=141.48 kNR= Rsa+ F + Ra=1356.48+0+397.90+141.48=1895.86kN2）桩身截面强度计算按下式验算桩身截面强度：式中e c 工作条件系数，灌注桩取 0.70.8（水下灌注桩取较低值），预制桩取0.8 0.9 ；f c -桩身混凝土轴心抗压强度设计值；A p桩身横截面面积；Q -相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向设计值。 c=0.70 cf cAp=0.70 X 14.30 X 1000 X 2.

7、01=20116.10 kN（2）单桩水平承载力特征值计算灌注桩的水平承载力特征值按下式计算：式中：FH单桩水平承载力特征值;W桩身换算截面受拉边缘的截面抗弯模量，圆形截面取:nd-2仁 J 1W 0 =id + 21 IP d: g o32yIE。丿 式中d 桩身直径；d。一扣除保护层的桩直径；Es钢筋的弹性模量；Ec混凝土的弹性模量。p g=0.3+(2000-1600.00)/(2000- 400) X (0.65 -0.3)=0.39%2 2W=n d/32d + 2(Es/Ec 1) p gdo=O.16 X (2.56+11.33 X 0.39%X 2.45)=0.42 r4I o

8、=VOd/2= 0.42 X 1.60/2=0.34 mEI=0.85E clo=0.85 X 3.00 X 10 7X 0.34=8543 666.93查(DBJ15-31-2003)P.118:m=35.00 X 103kN/m4 , bo =0.9(d+1)=2.34m0 2 0 2a =(mbo/Ec|) . =(35.00 X 1000X 2.34/8543666.93) . =0.39a X L=0.39 X 22.00=8.68 4 ,满足长桩标准。按 a X L=4 查(DBJ15-31-2003 ) P.121: V 济0.768Nk=(Fk+ G)/n=(603.60+60

9、7.50)/1=1211.10kN 丫 f2 Z n=0.802 2kNAn=n d /41 + (Es/Ec-1)P g=2.01 X (1+5.67 X 0.39%)=2.05 mRHa=a y ftkW/Vm(1.25+22 p g)(1+ Z Ek/ 丫 mftkAn)= 865.38 X 1.34 X 1.12=1291.10(3)单桩抗拔力特征值计算桩抗拔力的验算按下式计算：Rta = p iq sia li 0 .9 G o式中G-桩自重，地下水位以下取有效重度计算；q sia 桩侧土摩阻力特征值；卩p 桩周长，p= n d ；入i -抗拔摩阻力折减系数。0.9G0=0. 9X

10、3.14 X 0.64 X 22.00 X 25=994.75 kNRa=UpX 入 iqsia i +0.9G 0=5.02 X 189.00+994.75=1944.29 kN3.单桩桩顶作用力计算和承载力验算(1)轴心竖向力作用下Qk =(F k+ G)/n=(603.60+607.50)/1=1211.10kN轴心竖向力 Q=1211.10kN v Ra=1895.86kN,满足要求。(2)水平力作用下Hk=Fh /n=49.00/仁49.00kN单桩水平力 Hk=49.00kN v FHa=1291.10kN,满足要求。4.抗倾覆验算（图倾覆点不意图bi =4.50/2=2.25m倾

11、覆力矩 M倾=叶 FhX h=1500.00+35.00 X 0.90=1531.50 kN- m抗倾覆力矩 皿抗=(Fk+ G) X bi + Ra X bi=(503.00+506.25) X 1.60/2+1944.29 X 2.25=5182.05 kN- mM抗/M 倾=5182.05/1531.50=3.38抗倾覆验算3.38 1.6,满足要求。5.灌注桩配筋计算承台下2 (d + 1)米深度范围土层类别(填土 )按(DBJ15-31-2003 ) P.119 查： 3 =59.002 2 1/53 d (1.5d + 0.5d) (1 + 0.8 N ik/f tk 丫 nAp)

12、=151.04 X1.36 X1.12=229.93kNH ik=49.00kN桩身可不配抗弯钢筋，但应该按照规范规定配置构造钢筋 p = p g=0.39%As=p Ap=0.388%X2009600.00=7787mnf ,采用 HRB335钢筋,f y=300.00N/mm2,取 26 22As 26 X379.9=9877mmA (满足要求)桩顶钢筋抗拔验算 =1531.50 X1061600 斗(26-2) PX379.9=209.96N/mm 22 2桩顶钢筋抗拔验算 209.96N/mm v 300.00N/mm ,满足要求。6.承台受冲切、受剪切承载力验算承台受冲切、受剪切承载

13、力采用验算 ho的高度来判断，可按下式计算：F F -1.2 Qkin。7.承台配筋计算(1)基础弯矩计算N=Fk=603.60kN , X =0.80mM=S Nxi =603.60 X 0.80=482.88 kN- m(2)基础配筋计算(图 4)基础采用 HRB335钢筋,f y=300.00N/mm2Ai=M/0.9f yho=482.88 X 106/(0.9 X 300.00 X 930)=1923 mrn按照最小配筋率p =0.10%计算配筋2As2= p bho=0.001 X 4500X 930=4185 mm比较As1和As2,按As2配筋，取23 22193mm钢筋间距满足要求)2As=23X 380.0=8740 mm承台配筋面积 8740mm 4185mm,满足要求。重台弯矩示直图8.计算结果(1)基础桩1根$ 1600钻(冲)孔灌注桩，桩端不设扩大头 ，桩顶标高-1.40m，桩长22.00m，桩端入砂质粘土 9.00m ;桩混凝土等级 C30,HRB335钢筋，26 20,箍筋采用$ 10mm250mm(2)承台长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.00m ;桩中心与承台中心重合，承台面标高 -0.50m ; 混凝土等级 C35,HRB335钢筋 23 22193m。塔吊基础平面图O g* cm CT* CM 寸桩大样图塔基大样图