利泰花園C6018塔吊基礎(chǔ)計算書

1、.目 錄一、編制依據(jù)2二、工程概況2三、工程地質(zhì)條件2四、塔吊布置5五、塔吊參數(shù)信息5六、塔吊基礎(chǔ)設計6（一）塔吊基礎(chǔ)承臺頂面的豎向力與彎矩計算6（二）矩形承臺彎矩的計算6（三）矩形承臺截面主筋的計算8（四）矩形承臺截面抗剪切計算10（五）樁身與樁基承載力驗算10（六）樁抗拔承載力計算12（七）抗傾覆驗算13（八）管樁焊縫強度驗算15七、施工技術(shù)要求16八、施工平面圖16*;- -一、編制依據(jù)(1) 利泰花園第一期工程巖土工程勘察報告及施工圖紙(2)國家標準建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范（GB50007-2002）(3)行業(yè)標準建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）(4)廣東省標準建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范

2、（DBJ15-31-2003）(5)四川建筑機械廠生產(chǎn)的C6018型塔機說明書；(6)簡明施工計算手冊；(7)PKPM系列軟件；二、工程概況擬建場地位于廣東省從化市明珠工業(yè)園區(qū)， 對外交通十分便利。擬建場地一期占地面積173472.78m2，建筑物包括4棟12層、31棟9層住宅樓。三、工程地質(zhì)條件根據(jù)利泰花園工程巖土工程勘察報告；場地地質(zhì)情況日下：據(jù)鉆探揭露,擬建場地的土層自上而下依次為人工填土層（Qml）、第四系沖洪積層（Qal+pl）、第四系坡積層（Qdl）、第四系殘積層（Qel）及下伏基巖為花崗巖（r）。其特征分述如下:1、人工填土層（Qml）素填土（層序號1）：灰褐色，褐黃色

3、，褐紅色，稍濕，松散狀，主要由風化土堆填而成，未完成自重固結(jié)。本次勘察共有57個孔揭露本層，其中：層厚0.308.10m，平均厚度1.52m；頂板埋深0.000.00m，平均埋深0.00m；頂板標高49.7957.33m，平均標高54.63m。2、第四系沖洪積層（Qal+pl）根據(jù)巖土性質(zhì)的不同可分為含礫砂粘土、粘土、淤泥質(zhì)粘土及含粘性土礫砂四個亞層。含礫砂粘土（層序號2-1）：淺黃色，褐黃色，稍濕，可塑-硬塑狀，主要有粘粒及砂礫組成，礫砂主要成份為石英。本次勘察共有48個孔揭露本層，其中：層厚0.5016.90m，平均厚度3.93m；頂板埋深0.003.10m，平均埋深0.50m；頂板標高4

4、8.3557.71m，平均標高54.09m。粘土（層序號2-2）：褐灰色，褐黃色，灰色，較濕，可塑狀，主要由粘粒組成，局部含少量砂粒，粘性較強。該層僅在ZK51、ZK55、ZK64號孔有揭露，其中：層厚1.302.50m，平均厚度1.80m；頂板埋深2.203.70m，平均埋深2.93m；頂板標高52.4554.90m，平均標高53.86m。淤泥質(zhì)粘土（層序號2-3）：灰黑色，深黑色，濕，軟塑狀，主要由粘粒及腐植質(zhì)組成，局部可見未完腐爛的植物根系，泥腥味較濃，易污手，壓縮性高。該層僅在ZK1、ZK2、ZK51、ZK52、ZK55、ZK63、ZK64、ZK71、ZK78、ZK84、ZK85、ZK

5、89等12個孔有揭露，其中：層厚2.108.90m，平均厚度4.06m；頂板埋深2.509.10m，平均埋深4.71m；頂板標高46.1454.33m，平均標高50.48m。含粘性土礫砂（層序號2-4）：灰黃色，褐黃色，灰色，稍密狀，飽和，成份主要為石英砂礫，粒徑2-6mm，呈此棱角狀，含較多粘土，約為15-20%。該層僅在ZK51、ZK52、ZK55、ZK63、ZK64、ZK71、ZK78、ZK84、ZK89等9個孔有揭露，其中：層厚0.908.10m，平均厚度3.79m；頂板埋深5.2012.10m，平均埋深9.14m；頂板標高43.5449.70m，平均標高46.06m。3、第四系坡積層

6、（Qdl）含礫粉質(zhì)粘土（層序號3）：灰黃色，褐黃色，褐紅色間灰白色，稍濕，可塑-硬塑狀，主要有粘粒、粉粒及砂礫組成，含礫約20%左右，砂礫主要成份為石英。本次勘察共有31個孔揭露本層，其中：層厚1.106.90m，平均厚度3.96m；頂板埋深0.0017.40m，平均埋深5.59m；頂板標高39.8156.16m，平均標高49.06m。4、第四系殘積層（Qel）砂質(zhì)粘性土（層序號4）：灰黃色，褐黃色，褐紅色夾灰白色，灰褐色，稍濕，硬塑狀，系燕山期花崗巖風化殘積而成，主要成份為長石、石英、云母等、原巖結(jié)構(gòu)可辨，巖芯遇水易軟化。該層各孔均有揭露，其中：層厚6.1029.90m，平均厚度18.42m

7、；頂板埋深0.0020.20m，平均埋深4.27m；頂板標高37.0158.41m，平均標高51.27m。5、下伏基巖花崗巖（r）：鉆探深度范圍內(nèi)根據(jù)風化程度不同，可分為全風化、強風化、中風化及微風化四個風化帶。全風化花崗巖（層序號5-1）：灰黃色，灰褐色，褐黃色夾灰白色，巖芯呈土柱狀，主要成份為長石、石英、云母等礦物質(zhì)組成，遇水易軟化。該層除ZK71、ZK78、ZK79、ZK81、ZK82、ZK83、ZK87、ZK89、ZK99、ZK100、ZK101、ZK102、ZK103等13個孔外，其余鉆孔均有揭露，其中：層厚2.4519.50m，平均厚度8.31m；頂板埋深11.0032.20m，平

8、均埋深22.20m；頂板標高22.7845.08m，平均標高33.45m（詳見附件“全風化粉砂質(zhì)泥巖頂板標高等值線示意圖”）。強風化花崗巖（層序號5-2）：灰黃色，灰褐色，褐黃色夾灰白色，巖芯呈堅硬土狀或半巖半土狀，主要成份為長石、石英、云母等礦物質(zhì)組成，手捏易碎，遇水易散。本次勘察共有66個孔揭露本層，其中：層厚0.8022.80m，平均厚度8.48m；頂板埋深19.2044.50m，平均埋深30.95m；頂板標高11.4036.88m，平均標高25.42m中風化花崗巖（層序號5-3）：褐黃色，灰褐色，灰色，巖芯呈碎塊狀，短柱狀，裂隙較發(fā)育，裂面呈褐黃色，巖質(zhì)較堅硬，鉆進較困難，敲擊聲較脆。

9、微風化花崗巖（層序號5-4）：青灰色，灰色，灰白色，巖芯呈短柱狀，長柱狀，裂隙稍發(fā)育，巖質(zhì)堅硬，鉆進困難，敲擊聲較脆。該層僅在ZK13、ZK18、ZK20、ZK21、ZK29、ZK39等6個孔有揭露，其中：層厚0.302.80m，平均厚度0.83m；頂板埋深25.6031.70m，平均埋深29.12m；頂板標高24.5131.31m，平均標高27.28m。四、塔吊布置為了滿足施工需要，在A2棟與B1棟之間、B4棟與C9棟之間施工現(xiàn)場安裝兩臺C6018塔式起重機（編號為4#、5#），具體位置根據(jù)現(xiàn)場情況確定。安裝高度均為45.3m。塔吊基礎(chǔ)采用5400預應力管樁基礎(chǔ)。五、塔吊參數(shù)信息根據(jù)C601

10、8型塔式起重機說明書，其自重(包括壓重)F1=677.01kN（按起吊高度35.8m計算），塔吊最大力距M=2100kN.m，塔吊起重高度: H=35.8m，塔身寬度: B=2.0m，樁混凝土C80，承臺混凝土C35，保護層厚度:50mm，矩形承臺邊長:5.9m×5.9m×1.7m，承臺箍筋間距S=200mm，承臺鋼筋級別: 級，樁直徑d=0.40m， 樁間距a=2.60m，樁入土深度: 4#塔吊2124m，5#塔吊約30m。六、塔吊基礎(chǔ)設計（一）塔吊基礎(chǔ)承臺頂面的豎向力與彎矩計算 塔吊自重(包括壓重)F1=677.01.00kN 作用于樁基承臺頂面的豎向力 F= 677.

11、01kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.4×2100=2940.00kN.m（二）矩形承臺彎矩的計算 計算簡圖： 圖中x軸的方向是隨機變化的，設計計算時應按照傾覆力矩M最不利方向進行驗算。 1. 樁頂偏心豎向力的計算(依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第5.1.1條) 其中 n單樁個數(shù)，n=5； Fk作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值，F(xiàn)=677.01kN； Gk樁基承臺的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc =1480.0kN； Mxk,Myk承臺底面的彎矩設計值(kN.m)； xi,yi,xj,yj單樁到承臺中心軸的XY方向距離(m)； Nik單樁樁頂

12、豎向力設計值(kN)。 經(jīng)計算得到單樁樁頂豎向力設計值:最大壓力： N=(677.01k+1.2×1480)/5+2940.00×(2.60×1.414/2)/2×(2.60×1.414/2)2=727.3kN最大拔力： N=（667.01+1.2×1480)/5-2940.00×(2.60×1.414/2)/2×(2.60×1.414/2)2=254kN 2. 矩形承臺彎矩的計算(依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008的第5.9.2條) 其中 Mx,My計算截面處XY方向的彎矩設計值(kN

13、.m)； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Ni扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值(kN)，Ni=Ni-G/n。 經(jīng)過計算得到彎矩設計值：壓力產(chǎn)生的承臺彎矩： N=（667.01+1.2×1480)/5+2940.00×(2.6/2)/5×(2.6/2)2= 941kN Mx1=My1=2×(906.21480/5)×(1.30-0.84)=560.5kN.m拔力產(chǎn)生的承臺彎矩： N=（-367.4+1.2×1480)/5+2940.00×(2.6/2)/5×(2.6/2)2=734.1kN Mx

14、2=My2=2×734.1×(1.30-0.84)=235kN.m（三）矩形承臺截面主筋的計算 依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB50010-2002)第7.2條受彎構(gòu)件承載力計算。 式中 1系數(shù)，當混凝土強度不超過C50時，1取為1.0,當混凝土強度等級為C80時， 1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定； fc混凝土抗壓強度設計值； h0承臺的計算高度。 fy鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm2。 承臺底面配筋: s=941×106/(1.00×16.70×5900.00×1650.002)=0.004 =1-(1-2×0

15、.004)0.5=0.004 s=1-0.004/2=0.998 Asx= Asy=941×106/(0.998×1350.00×300.00)=2328mm2因計算得出配筋總截面面積為2×2328=4656mm2。塔吊底部配筋為雙向25200鋼筋，總配筋為As=9812.5mm24656mm2，且大于承臺最小配筋率0.15要求（Asmin8400mm2）。如下圖所示：塔吊基礎(chǔ)配筋圖（四）矩形承臺截面抗剪切計算 依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.9.12條配置箍筋承臺公式： 其中 V不計自重的承臺斜截面最大設計剪切值； hs受剪切承載

16、力截面高度影響系數(shù)；a承臺剪切系數(shù)； ft混凝土軸心抗拉強度設計值，ft=2.2N/mm2（C35）； b0承臺計算截面處的計算寬度，b0=5900mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1650mm； fyv鋼筋受拉強度設計值，fy=300.00N/mm2；Asv截面內(nèi)全部箍筋截面面積； S箍筋的間距，S=200mm。 經(jīng)過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!（五）樁身與樁基承載力驗算本塔吊基礎(chǔ)采用5根400的C80預應力混凝土端承樁作為樁基礎(chǔ)，樁基承載力計算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.2.1條、5.2.2條，以及本工程的巖土工程勘察報告，在不考慮地震的條件

17、下計算如下：1、樁基承載力驗算、單樁承受的最大軸向力QK = P1Q1Q2P1塔吊未采用附著時基礎(chǔ)所受的垂直力Q1樁承臺自重Q2樁身自重QK =677.015.9×5.9×1.7 ×25+(3.14×0.202×30-3.14×0.1562×30) ×5×25=2340kN、單樁豎向承載力特征值RaRa=UlPaAp第層樁側(cè)的摩阻力特征值，按省標地基設計規(guī)范（DBJ15-31-2003）表10.2.3-1?。悍圪|(zhì)粘土：I L =3.2 sa=35 kPaI L =1.9 sa=50 kPaI L =4.9

18、 sa=65 kPa全風化巖： sa=40 kPaPa樁端持力層端阻力特征值 按表10.2.3-6取 Pa=1300 kPaU樁身截面周長為1.256×4=5.024 ml第層土層厚度Ap樁身截面面積為0.502×4=2.01m2Ra=5.024×(35×3.2+50×1.9+65×4.9)+1300×2.01=5253.11kN、樁豎向承載力驗算QK=2340KN<Ra=5253.74kN安全 Qik max= P1+ Q1+M/2S=677.01+1480+2100/1.6 =3470 KN1.2 Ra=6303.

19、73KN 由于Qik max1.2 Ra 故安全根據(jù)設計要求終壓其樁身承載力完全能滿足承載力要求。樁基完全能滿足承載力要求。 （六）樁抗拔承載力計算 樁抗拔承載力計算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)的第5.4.5條 1、1） 根據(jù)前面計算N拔為254kN。2）樁抗拔承載力特征值RtaRta=Upl0.9GOGO樁身自重樁側(cè)土摩阻力特征值Up樁周長抗拔摩阻力拆減系數(shù)Rta=5.024×(0.6×30×20.6×29×20.6×40×40.7×45×1.0)0.9×185=1163kN

20、由于N拔<Rta=254<1163KN，故安全。2、抗拔樁管內(nèi)樁芯砼及受力鋼筋驗算1）填芯砼長度：LaQa/fnUm=86.6×103/(0.3×106×0.21×)=1m2）抗拔鋼筋面積：As=Qa/ fy= 86.6×103/300=891.2mm 2則配416二級鋼（As=1017.36 mm 2）作為抗拔筋。則按構(gòu)造設置，具體如下圖：Qa相應于荷載效應基本組合時單樁豎向抗拔承載力設計值fn填芯砼與管樁內(nèi)壁的粘結(jié)強度設計值，取0.3MPaUm管樁內(nèi)孔圓周長度fy鋼筋抗拉強度設計值則：取樁芯填深2.0m 的C35砼，錨筋為418

21、，錨入承臺為750mm。塔吊基礎(chǔ)樁頂構(gòu)造（七）抗傾覆驗算樁的水平變形系數(shù)式中：m土的水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，按DBJ15-31-2003中表10.2.19-2取35MN/m4 b0樁身計算寬度，按表10.2.19-3取2.34m Ec樁身材料的彈性模量，取0.85×3.25×104N/mm2=2.76×107 KN/m2 I 樁截面慣性矩根據(jù)DBJ15-31-2003 10.2.24規(guī)定，可按剛性樁的方法計算樁的內(nèi)力與變位（1）、樁身轉(zhuǎn)角a.b0 樁身計算寬度，按表10.2.19-3確定 b00.9（d+1）2.34m m 地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，按表10.

22、2.19-2取用 35MN/mC0 樁底持力層土的豎向抗力系數(shù) C0m·l315MN/m3W樁底面抵抗矩 =12×（3×2546.79+2×6×111.81）/2.34×35×64+18×315×103×2×0.715=107784.84/815340 =1.32×10-4（2）、允許轉(zhuǎn)動角度arctan(0.003)0.171887c.由于1.32×10-4< 安全(3)、樁底受拉壓邊緣的力矩a.樁的轉(zhuǎn)動點位置Z0= b0 ml3×(4M0K +3

23、HlK )+6 HlK C0dW /2b0 ml2 (3M0K +2lHlK) = 2.34×35×63×103×(4×2546.79+3×111.81×6)+6×111.81×350×103×2×0.715/ 2×2.34×35×103×62×(3×2546.79+2×6×111.81)=2.158×1011/0.53×1011 =4.072 mb.樁頂面處水平位移x=z&#

24、183;4072×2.12×10-40.83mm根據(jù)DBJ15-31-2003表10.2.19-2查得允許水平位移x=2mm由于x<x 故安全（4）總被動土壓力Ep 土的重度。 取Kp 被動土壓力系數(shù)。土的內(nèi)摩擦角取 查簡明施工計算手冊表113，取Kp2.464C 土的內(nèi)聚力。取C30kPaEp1=0.5×18.62×4.0722×2.464+2×30×4.072×2.4641/2 =763.9KNEp2=0.5×18.62×1.9282×2.464+2×30×1.928×2.4641/2=266.85