塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

1、10/101、工程概況鄭州曼哈頓廣場(chǎng)A地塊工程位于鄭州市，北臨金水路，西臨未來東路，由河南升龍置業(yè)有限公司投資建設(shè)，核工業(yè)第五研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。本工程為高層住宅，由A1-A4四棟31層的高層住宅和位于四棟樓之間的2層商業(yè)用房等5個(gè)分項(xiàng)組成（其中A1-A4樓均設(shè)有1層地下室，兩層商業(yè)用房設(shè)有2層地下室）。根據(jù)本工程建筑物分布特點(diǎn)、周邊環(huán)境情況及工程進(jìn)度的需要，本工程計(jì)劃在1#、2#、4#樓各設(shè)一臺(tái)、3樓設(shè)兩臺(tái)型號(hào)為QTZ63的塔吊，臂長(zhǎng)50m，使用高度為140m。2塔吊選型及塔吊參數(shù)塔式起重機(jī)主要用于結(jié)構(gòu)施工中的水平垂直運(yùn)輸，特別是鋼筋、模板的運(yùn)輸，根據(jù)本工程具體情況及考慮各方面的因素，塔吊選用型

2、號(hào)為QTZ63型塔吊，該塔吊機(jī)械性能如下表：名稱倍率速度m/mmt繞繩量hpKw起升2快速0505287m287m7051.5慢速01002.54快速02510慢速0505變幅6DPC47.5306064.4回轉(zhuǎn)OMD4500.8rmp2624.4該型號(hào)塔吊機(jī)械參數(shù)（行走時(shí)最大高度情況下）如下表：塔吊類型吊鉤最大高度重量（t）基礎(chǔ)所受載荷工作狀況非工作狀況彎矩剪力支座反力（t）彎矩剪力支座反力（t）行走式59.8m58.5t-mt拉力壓力t-mt拉力壓力234.54.468.04107.8464.715.62156.8191.6注：本工程塔吊采用固定使用并附墻。根據(jù)河南省建筑設(shè)計(jì)研究院2006

3、年8月提供的編號(hào)為KC04128鄭州曼哈頓廣場(chǎng)A地塊巖土工程勘察報(bào)告查知，本工程場(chǎng)地巖土層自上而下依次為：第層：雜填土，黑黃色、褐黃色，含有機(jī)質(zhì)，結(jié)構(gòu)較松散，不易作為天然地基土，層厚0.73.5m。第層：粉土，褐黃色，飽和，軟塑可塑狀態(tài)，中等壓縮性土，層底埋深0.75.0m，fak=100160kPa 。第層：灰黑色粉質(zhì)粘土，灰黑色，軟塑可塑狀態(tài)，飽和，含有機(jī)質(zhì)，中等壓縮性土；層底埋深4.520.0m ，fak =110kPa。粉土，褐黃色，可塑狀態(tài)，飽和，中等壓縮性，與粉質(zhì)粘土交錯(cuò)分布；層底埋深4.520.0m ，fak =160kPa。第層：粉砂，褐黃色，硬塑堅(jiān)硬狀態(tài)，中等壓縮性土，層底埋

4、深18.622.8m ，fak =240kPa。第層：細(xì)砂，褐黃色，中密密實(shí)狀態(tài)，層底埋深28.031.8m ， fak =330kPa，。第層：粉質(zhì)粘土，褐黃色，硬塑堅(jiān)硬狀態(tài)，中等壓縮性土，層底埋深36.939.9m ，fak =340kPa。選用第層作為塔吊基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)埋深2.5m3塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1荷載分析根據(jù)QTZ63型塔吊機(jī)械性能表查得，基礎(chǔ)所承受得荷載形式有：基礎(chǔ)所受的傾翻力矩在工作狀態(tài)下為1450KN.m，在非工作狀態(tài)下為210KN.m，故取大值約1450KN.m；塔機(jī)本身自重=平衡重+整機(jī)重=38 t；沿底架基礎(chǔ)的對(duì)角線方向水平在工作狀態(tài)下為16.11KN，在非工作狀態(tài)

5、下為33.6KN。故取大值33.6KN。為簡(jiǎn)化計(jì)算，仍埋固式計(jì)算，由于塔吊自身安全問題，在底架四角加斜撐。3.2塔吊基礎(chǔ)計(jì)算塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書詳附錄4防雷措施本工程塔吊防雷接地用鍍鋅扁鐵將塔身與主體鋼筋防雷接地連接。5承臺(tái)防護(hù)承臺(tái)靠基坑內(nèi)側(cè)周圍砌240磚墻維護(hù)，承臺(tái)靠基坑邊一側(cè)設(shè)置排水溝，溝深200，寬200，用標(biāo)磚砌筑，溝內(nèi)粉刷，將水排至主樓基坑邊排水溝內(nèi)。附錄：1、塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書2、塔吊基礎(chǔ)定位平面圖3、塔吊承臺(tái)圖4、塔吊承臺(tái)配筋圖5、QTZ63G自升塔式起重機(jī)使用說明書附錄1：塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書一、土層狀況分析本工程塔吊基礎(chǔ)計(jì)算所涉及土層分析根據(jù)河南省建筑設(shè)計(jì)研究院河南升龍置業(yè)有限公司燕莊改造工

6、程（A區(qū)）巖土工程勘察報(bào)告。由河南省建筑設(shè)計(jì)研究院提供的地勘報(bào)告可以得知塔吊安裝位置的地質(zhì)狀況1號(hào)樓根據(jù)ZK16地質(zhì)狀況，2號(hào)樓根據(jù)ZK7地質(zhì)狀況，取最不利地質(zhì)狀況ZK16如下表：地層編號(hào)地層名稱厚度（m）預(yù)制樁極限樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik(Kpa)極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpa(Kpa)1雜填土2.12 2沉積粉土2.06223粉質(zhì)粘土夾粉土2.20204粉質(zhì)粘土2.08185粉土3.45276粉質(zhì)粘土2.45207粉土1.87338粉質(zhì)粘土3.14228夾粉土0.94319粉土1.424010-1粉砂1.9146360010細(xì)砂8.95485200注：該表中第10層厚度為塔吊樁尖所進(jìn)入的長(zhǎng)度。根

7、據(jù)地質(zhì)狀況及現(xiàn)場(chǎng)情況，塔吊樁基采用直徑為500mm壁厚125mm的PHC預(yù)制管樁，采用第10土層（細(xì)砂）作為塔吊樁的持力層，塔吊樁伸入該土層大于1.0m。二、基本參數(shù)1依據(jù)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500072002）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500102002）2.塔吊基礎(chǔ)單樁承載力計(jì)算塔吊樁采用直徑500mm壁厚125mm的PHC預(yù)制管樁，樁身砼強(qiáng)度等級(jí)C80，樁尖進(jìn)入第7層土（卵石）大于1.0m，塔吊樁按摩擦樁進(jìn)行計(jì)算單樁承載力。2.1單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：qsik樁周極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值 qpk樁端極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值u 樁身周長(zhǎng) D樁直徑 lsi樁穿越第I層土的厚度Quk 單樁豎

8、向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值si大直徑PHC預(yù)制管樁側(cè)阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)p 大直徑PHC預(yù)制管樁端阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)3.塔吊樁數(shù)量計(jì)算：塔吊工作狀態(tài)下：塔身重58.5t，配重14.5t，壓重50t；產(chǎn)生豎向力N=mg=（58.5+14.5+50）9.8=1205.4KNn=1.2N/Qa=1.21205.4/2557.53=0.88根據(jù)作用于支撐系統(tǒng)穩(wěn)定性要求。取樁數(shù)n=4，樁心距2.5m4.塔吊樁基礎(chǔ)豎向承載力及其驗(yàn)算：塔吊各種荷載來自QZT63塔吊機(jī)械參數(shù)：（按最大值取值）：彎矩M取塔吊非工作狀態(tài)下彎矩值M=210.0t-m；豎向力N按2點(diǎn)中計(jì)算結(jié)果來取，N=1205.4KN （1）最大壓力：取大值作為

9、單樁承受的軸向力，N1=894.7KNN1=894.7KNQa=2557.53KN單樁豎向承載力滿足要求。（2）最大拔力：取小值作為單樁承受的軸向力，N1-269.5KN拔力驗(yàn)算：大于拔力-177.41KN單樁豎向抗拔力滿足要求。經(jīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)安全。5.塔吊承臺(tái)承載力計(jì)算塔吊承臺(tái)尺寸及配筋詳附圖5.1承臺(tái)梁荷載計(jì)算：塔身豎向荷載設(shè)計(jì)值P1（58.514.5）9.81.2858.48KN塔身彎矩設(shè)計(jì)值M1210.09.81.22469.6KNm砼自重設(shè)計(jì)值P2509.81.2588KN單根承臺(tái)梁受力：F1P1/4M1/2.828858.48/42469.6/2.828214.62873.271087

10、.89KNF2P1/4M1/2.828214.62873.27-658.65KNq5880.5/7.07141.58KN/m5.2承臺(tái)梁受力計(jì)算：FA（1087.894949.5658.652121.541.587.0713535.5）/7071761.49197.61147.01710.89KNFD（1087.892121.5658.654949.541.587.0713535.5）/7071326.40461.04147.0112.34KNMB710.892.121541.582.12152.12150.51508.1593.571414.58KNmMC12.342.121541.582.

11、12152.12150.5=26.18-93.57-67.39KNmVmax710.89KN5.3承臺(tái)梁受彎承載力驗(yàn)算（1）梁底配筋驗(yàn)算：砼強(qiáng)度等級(jí)C35 fC14.33N/mm ft1.43N/mm鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy300N/mm ES200000N/mm彎矩M1414.58 KNm 截面尺寸bh8001hOhaS13501001相對(duì)界限受壓高度b1/1fy/(EScu)0.550受壓區(qū)高度XhOhO22OM/(1fCb)0.51相對(duì)受壓區(qū)高度X/hO180/12500.144b0.550底部縱向受拉鋼筋A(yù)S1fCbX/fy5694mm2配筋率AS/(bhO)0.56最小配筋率minMax0

12、.20，0.210.21實(shí)際配筋率143.1412.52/(8001250)0.68滿足要求（2）梁面配筋驗(yàn)算：彎矩M67.39 KNmXhOhO22OM/(1fCb)0.545X/hO0.036b梁面縱向受拉鋼筋A(yù)S1fCbX/fy1414mm2配筋率AS/(bhO)0.14，min0.21取0.21實(shí)際配筋103.1412.52/(8001250)0.49滿足要求5.4承臺(tái)梁受剪承載力驗(yàn)算砼強(qiáng)度等級(jí)C35 fC14.33N/mm ft1.43N/mm箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy300N/mm 箍筋間距S100mm承臺(tái)梁剪力設(shè)計(jì)值V1332.91KN截面尺寸bh8001350mm hOhaS1350.7ftbhONV710890N當(dāng)V0.7ftbhO h800 構(gòu)造要求：箍筋最小直徑Dmin8mm，箍