塔吊基础专项施工方案(3)

塔吊基础专项施工方案

一、工程概况

本工程位于深圳市福田区福强路金地工业区，总用地面积为5687.80m2，总建筑面积33771.27m2；地下室建筑面积：6831.91 m2 ，其中：人防地下室建筑面积787 m2 ，非人防地下室建筑面积6044.91m2，地上部分建筑面积26939.36m2。其中：住宅建筑面积25083m2 商业建筑面积1300m2，其他建筑面积556.36m2。使用年限为50年，建筑耐火等级为一级，屋面防水等级为II级,防水耐用年限为15年。桩基为静压预应力管桩（￠500及￠400），￠500单桩竖向承载力特径值为2500ＫＮ。

二、编制依据

2.1、《塔式起重机使用说明书》

2.2《岩土工程勘察报告》

2.3《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

2.6《地基与基础施工及验收规范》（GBJ202-83）

2.7《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

2.8《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）

2.9《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

2.10《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）

2.11广东省《预应力砼管桩基础技术规程》（ＤＢＪ\Ｔ15－22－98）

三、塔吊选型

根据本工程特点及吊装施工及施工现场材料垂直运输的要求，采用中联建设机械产业公司生产的ＴＣ5613型塔式起重机。该型塔吊臂长56M，末端起重2.63T。ＴＣ5613型塔吊随机《使用说明书》，塔吊基础地耐力要求不低于110000Pa，结合本工程地质勘察资料及塔吊的高度进行分析，塔吊若直接采用整体式钢筋混凝土基础较难满足承载力，尤其是沉降方面的要求，故研究决定设计采用增加桩基础，桩径500mm的摩擦桩4根，桩间距4m，设计单桩承载力R=2500KN （250t），桩上面设置整体式钢筋混凝土基础，基础长和宽a\b=6000/6000mm，高h=1350mm。

（详见塔吊基础尺寸及配筋图）

四、塔吊基础设计计算书

参考信息：详见塔式起重机使用说明书（见附页）

塔吊型号：ＴＣ5613型。自重（包括压重）：1300ＫＮ，最大起重荷载8Ｔ，

塔吊倾覆力距：1096ＫＮ.Ｍ，塔吊起重（最大）高度：180.4Ｍ。砼强度等级：Ｃ30,钢筋级别：Ⅱ级。承台的长度及宽度：6000ＭＭ.

承台厚度：1350ＭＭ。

1、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯距计算

⑴塔吊自重（包括压重）Ｆ1=1300 KN （130t）

⑵塔吊最大起重荷载：Ｆ2＝80 KN

作用于桩基承台面顶面的竖向力：Ｆ＝1.2*（Ｆ1+Ｆ2）＝1656 KN

塔吊的倾覆力距：Ｍ＝1.4*1096＝1534.4ＫＮ.Ｍ

2. 矩型承台弯矩的计算：

桩项竖向力的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94规定）：计算简图：

图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。

1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)

其中n──单桩个数，n=4；

F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2×973.6=1168.00kN；

G──桩基承台的自重，G=1.2×

（26.0*6*6*1.35)=1516.00kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m)；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；

Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:

最大压力：

N=(1168.00+1516.00)/4+1799.00×(1.80×1.414/2)/[2×

(1.80×1.414/2)2]=1377.82kN

2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)

其中Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，

Ni1=Ni-G/n。

经过计算得到弯矩设计值：

N=(1168.00+1516.00)/4+1799.00×(1.80/2)/[4×(1.80/2)2]=1170.72kN

Mx1=My1=2×(1170.72-1516.00/4)×

(0.90-1.25)=-553.7kN.m

3. 矩形承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。

式中1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

1取为0.94,期间按线性内插法确定；

fc──混凝土抗压强度设计值；

h0──承台的计算高度。

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。

经过计算得承台底面配筋s=-398.11×106/(1.00×16.70×6000.00×1450.002)=-0.002

=1-(1-2×-0.002)0.5=-0.002

s=1--0.002/2=1.001

Asx= Asy=-398.11×106/(1.001×1450.00×300.00)=-914.32mm2。

承台顶面按构造配筋。

4. 矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。

根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，

记为V=1504.82kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

其中0──建筑桩基重要性系数，取1.0；

──剪切系数,=0.20；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

5. 桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条

根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1377.82kN