塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

1、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（單樁）計(jì)算書工程名稱：振華電子工業(yè)廠區(qū)工程編制單位：中國振華集團(tuán)建筑工程公司1. 計(jì)算參數(shù)（1 ）基本參數(shù)工程建筑面積 29503.49 m 2 ,總高度 64 m,主樓地上 J4_層,裙樓_4_層，地下主樓二 層，裙樓一層 ；塔吊型號(hào) QZT63A（5510）臂長(zhǎng)55.00m,初裝高度39.00m ;塔身尺寸1.63m,基坑開挖 深度-1.50m ;現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)咼 0.00m,基礎(chǔ)面標(biāo)咼-0.50m。（2 ）計(jì)算參數(shù)1）塔機(jī)基礎(chǔ)受力情況（表1）基礎(chǔ)荷載P(kN)M(kN- m)FkFhMM503.0035.001500.00200.001 )：比較樁基礎(chǔ)塔機(jī)的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)

2、的受力情況，塔機(jī)基礎(chǔ)按工作狀態(tài)計(jì)算（圖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=2144.10kN- mFh基礎(chǔ)頂面所受垂直力 基礎(chǔ)頂面所受水平力 基礎(chǔ)頂面所受傾覆力矩 基礎(chǔ)所受扭矩塔吊基礎(chǔ)受力示意圖2 ）樁頂以下巖土力學(xué)資料（表 2）序號(hào)地層名稱厚度L(m)樁側(cè)阻力標(biāo) 準(zhǔn)值 qsia（ kPa）樁側(cè)巖層和樁端巖層巖樣抗壓強(qiáng)度 f rs、frp（kPa）qsia* | i(kN/m)抗拔摩阻力 折減系數(shù)入i入 iqsia* I i(kN/m)1填土13.0000002砂質(zhì)粘土9

3、.0030.00220.00270.000.70189.00樁長(zhǎng)22.00qsia* 1 i270.00ZZ 入 i qsia* 1 i189.003）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要參數(shù)（圖 2）基礎(chǔ)樁采用1根$ 1600鉆（沖）孔灌注樁，樁頂標(biāo)高-1.40m，樁端不設(shè)擴(kuò)大頭，樁端入砂質(zhì)2422粘土 9.00m ;樁混凝土等級(jí) C30, fc=14.30N/mm ,Ec=3.00 x 10N/mm； ftk=2.01N/mm，樁長(zhǎng) 22.00m;252鋼筋 HRB335,fy=300.00N/mm ,Es=2.00 x 10 N/mm；承臺(tái)尺寸長(zhǎng)(a)=4.50m、寬(b)=4.50m、高(h)=1.00m ;

4、樁中心與承臺(tái)中心重合 ，承臺(tái)面標(biāo)高 -0.50m ;承臺(tái)混凝土等級(jí) C35,f t=1.57N/mm2,f C=16.70N/mm2, 丫 砼=25kN/m3。塔吊基礎(chǔ)剖面圖Gk=ax b x hx 丫砼x 1.2= 4.50 x 4.50 x 1.00 x 25X 1.2= 607.50kN塔吊基礎(chǔ)平面圖2. 單樁允許承載力特征值計(jì)算（1 ）單樁豎向承載力特征值1）按地基土物理力學(xué)指標(biāo)與承載力參數(shù)計(jì)算 按下列公式計(jì)算：艮=Rsa + Ra + FR）aRa=卩刀 qsia $ iRa = 3 pC2f rs hrR?a=Of rpA式中Rsa 樁側(cè)土總摩阻力特征值；R ra 樁側(cè)巖總摩阻力特

5、征值；R pa 持力巖層總端阻力特征值；卩P-樁嵌巖端截面周長(zhǎng)；h r-嵌巖深度，當(dāng)巖面傾斜時(shí)以低點(diǎn)起計(jì)；A p-樁截面面積，對(duì)擴(kuò)底樁取擴(kuò)大頭直徑計(jì)算樁截面面積；f rs、frp 分別為樁側(cè)巖層和樁端巖層的巖樣天然濕度單軸抗壓強(qiáng)度;C 1、G-系數(shù)，根據(jù)持力層基巖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 1

6、3.00=0 kNRa2=upCfrshr =0.80 X 3.14 X 1.60 X 0.05 X 220.00 X 9.00=397.90kNR>a=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）樁身截面強(qiáng)度計(jì)算按下式驗(yàn)算樁身截面強(qiáng)度：式中e c 工作條件系數(shù)，灌注樁取0.70.8（水下灌注樁取較低值），預(yù)制樁取0.8 0.9 ；f c -樁身混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；A p樁身橫截面面積；Q -相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的單樁豎向設(shè)計(jì)值。&

7、#165; c=0.70¥ cf cAp=0.70 X 14.30 X 1000 X 2.01=20116.10 kN（2）單樁水平承載力特征值計(jì)算灌注樁的水平承載力特征值按下式計(jì)算：HaftkWo1.2522gN1kf Am tk n式中：FH單樁水平承載力特征值;a 樁的水平變形系數(shù)，按規(guī)范式（10.2.19）確定;mb o5 EdY m塑性系數(shù)，圓形截面丫聲2；ftk -樁身混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;U m樁身最大彎矩系數(shù)，按表取值，視上部結(jié)構(gòu)、承臺(tái)、地梁對(duì)樁W樁身換算截面受拉邊緣的截面抗彎模量，圓形截面取:nd-2仁 J 1W 0 =id+ 21 IP d:'go32yI

8、E。丿頂?shù)募s束程度及樁頂構(gòu)造，分別按鉸接或固接考慮；N1k-樁頂扣除豎向活荷載作用的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值；p g 樁身縱筋配筋率；Z N樁頂豎向力影響系數(shù)，豎向壓力取z N=0.8，豎向拉力取A 樁換算截面積，圓形截面為：Z N=-1 ；式中d 樁身直徑；d。一扣除保護(hù)層的樁直徑；Es鋼筋的彈性模量；Ec混凝土的彈性模量。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=VOd/2= 0.42

9、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 ,滿足長(zhǎng)樁標(biāo)準(zhǔn)。按 a X L=4 查(DBJ15-31-2003 ) P.121: V 濟(jì)0.768Nk=(Fk+ G)/n=(603.60+607.50)/1=12

10、11.10kN丫 f2 Z n=0.802 2An=n d /41 + (Es/Ec-1)P g=2.01 X (1+5.67 X 0.39%)=2.05 mkNRHa=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)單樁抗拔力特征值計(jì)算樁抗拔力的驗(yàn)算按下式計(jì)算：Rta =p 'iq sia li 0 .9 G o式中G-樁自重，地下水位以下取有效重度計(jì)算；q sia 樁側(cè)土摩阻力特征值；卩p 樁周長(zhǎng)，p= n d ；入i -抗拔摩阻力折減系數(shù)。0.9G0=0. 9X 3.14 X

11、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. 單樁樁頂作用力計(jì)算和承載力驗(yàn)算(1) 軸心豎向力作用下Qk =(F k+ G)/n=(603.60+607.50)/1=1211.10kN軸心豎向力 Q=1211.10kN v Ra=1895.86kN,滿足要求。(2) 水平力作用下Hk=Fh /n=49.00/仁49.00kN單樁水平力 Hk=49.00kN v FHa=1291.10kN,滿足要求。4.抗傾覆驗(yàn)算（圖傾覆點(diǎn)不意圖bi =4.50/2=2.25m傾覆力矩

12、M傾=葉 FhX h=1500.00+35.00 X 0.90=1531.50 kN- m抗傾覆力矩 皿抗=(Fk+ G) X bi + Ra X bi=(503.00+506.25) X 1.60/2+1944.29 X 2.25=5182.05kN- mM抗/M 傾=5182.05/1531.50=3.38抗傾覆驗(yàn)算3.38 > 1.6,滿足要求。5. 灌注樁配筋計(jì)算承臺(tái)下2 (d + 1)米深度范圍土層類別(填土 )按(DBJ15-31-2003 ) P.119 查： 3 =59.00221/53 d (1.5d + 0.5d)(1 + 0.8 N ik/f tk 丫 nAp)=1

13、51.04 X1.36 X1.12=229.93kN>H ik=49.00kN樁身可不配抗彎鋼筋，但應(yīng)該按照規(guī)范規(guī)定配置構(gòu)造鋼筋 p = p g=0.39%As=p Ap=0.388%X2009600.00=7787mnf ,采用 HRB335鋼筋,f y=300.00N/mm2,取 2622As '26 X379.9=9877mm>A (滿足要求)樁頂鋼筋抗拔驗(yàn)算 =1531.50 X1061600 斗(26-2) PX379.9=209.96N/mm 222樁頂鋼筋抗拔驗(yàn)算 209.96N/mm v 300.00N/mm ,滿足要求。6. 承臺(tái)受沖切、受剪切承載力驗(yàn)算承

14、臺(tái)受沖切、受剪切承載力采用驗(yàn)算ho的高度來判斷，可按下式計(jì)算：F F -1.2' Qkin。式中Fi作用于沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值; f c -承臺(tái)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；C 柱截面周長(zhǎng)；F 作用于柱底的豎向壓力設(shè)計(jì)值；刀Q-沖切破壞錐體范圍內(nèi)各基樁的凈反力F k 作用于柱底處的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)值；n 樁數(shù)；(不計(jì)承臺(tái)及其上覆土重)之和;n o沖切破壞錐體范圍內(nèi)的樁數(shù)。Fi =F 1.2 工 Qk =Fk=503.00kN u c=4X 0.2=0.800 m, h°=1.00-0.07=0.93m0 50 52X ( F i/f c) . uc/8=2X (503000.0

15、- 16.70). -(800 - 8)=247 mm承臺(tái)有效高度247mnv h°=930mm承臺(tái)受沖切、受剪切承載力滿足要求。塔吊基礎(chǔ)平面圖屮CM CM7. 承臺(tái)配筋計(jì)算(1)基礎(chǔ)彎矩計(jì)算N=Fk=603.60kN , X =0.80mM=S Nxi =603.60 X 0.80=482.88 kN- m(2)基礎(chǔ)配筋計(jì)算(圖 4)基礎(chǔ)采用 HRB335鋼筋,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%計(jì)算配筋2As2= p bho=0.001 X 4500X 930=4185 mm比較As1和As2,按As2配筋，取2322193mm鋼筋間距滿足要求)2As=23X 380.0=8740 mm承臺(tái)配筋面積 8740mm> 4185mm,滿足要求。重臺(tái)彎矩示