塔吊基础方案.(钢格构柱+承台专家评审完成)

一、编制的依据： 《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992） 《地基基础设计规范》（GB50007-2002） 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 《建筑安全检查标准》（JGJ59-99） 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） 《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009） QTZ63（5013）塔吊说明书 施工图纸及地质勘探报告等 二、塔吊基础概况

本工程垂直运输的需要布置QTZ63塔吊十三台，其中5#塔吊臂长45m，2#、9#塔吊臂长50m，其余塔吊臂长为55m。为确保基础及地下室施工进度满足垂直运输需要，其中6#、9#、13#、15#塔吊基础采用预制管桩+钢筋混凝土承台的形式，其余采用桩孔灌注桩+钢筋混凝土承台形式。塔吊钢筋混凝土基础为5.50m×5.50m×1.20m，管桩基础承台下设4根Φ500预应力管桩，桩长22m，灌注桩基础承台下设4根Φ700钻孔灌注桩，桩长22m。4#塔吊桩顶标高-8.50m，其余桩顶标高为-4.00m。（详见附图）基础预埋件找平至水平度误差1/500。 三、矩形格构式基础计算书(预应力管桩基础)

（本计算书采用品茗施工安全设施计算软件2011版进行计算） 一、塔机属性

塔机型号 QTZ63 (ZJ5311) 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 40 塔机独立状态的计算高度H(m) 43 塔身桁架结构 方钢管 塔身桁架结构宽度B(m) 1.6 二、塔机荷载

塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值

塔身自重G0(kN) 251 起重臂自重G1(kN) 37.4 起重臂重心至塔身中心距离RG1(m) 22 小车和吊钩自重G2(kN) 3.8 最大起重荷载Qmax(kN) 60 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m) 11.5 最小起重荷载Qmin(kN) 10 最大吊物幅度RQmin(m) 50 最大起重力矩M2(kN·m) Max[60×11.5，10×50]＝690 平衡臂自重G3(kN) 19.8 平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m) 6.3 平衡块自重G4(kN) 89.4 平衡块重心至塔身中心距离RG4(m) 11.8 2、风荷载标准值ωk(kN/m2) 工程所在地 上海 上海

基本风压ω0(kN/m2) 工作状态 0.2

非工作状态 0.55

塔帽形状和变幅方式 锥形塔帽，小车变幅 地面粗糙度 C类(有密集建筑群的城市市区)

风振系数βz 工作状态 1.77

非工作状态 1.87

风压等效高度变化系数μz 0.94

风荷载体型系数μs 工作状态 1.95

非工作状态 1.95

风向系数α 1.2

塔身前后片桁架的平均充实率α0 0.35

风荷载标准值ωk(kN/m2) 工作状态 0.8×1.2×1.77×1.95×0.94×0.2＝0.63 非工作状态 0.8×1.2×1.87×1.95×0.94×0.55＝1.82 3、塔机传递至基础荷载标准值

工作状态 塔机自重标准值Fk1(kN) 251+37.4+3.8+19.8+89.4＝401.4 起重荷载标准值Fqk(kN) 60 竖向荷载标准值Fk(kN) 401.4+60＝461.4 水平荷载标准值Fvk(kN) 0.63×0.35×1.6×43＝15.17 倾覆力矩标准值Mk(kN·m) 37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×15.17×43)＝601.38 非工作状态 竖向荷载标准值Fk'(kN) Fk1＝401.4 水平荷载标准值Fvk'(kN) 1.82×0.35×1.6×43＝43.83 倾覆力矩标准值Mk'(kN·m) 37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×43.83×43＝585.48 4、塔机传递至基础荷载设计值 工作状态 塔机自重设计值F1(kN) 1.2Fk1＝1.2×401.4＝481.68 起重荷载设计值FQ(kN) 1.4FQk＝1.4×60＝84 竖向荷载设计值F(kN) 481.68+84＝565.68 水平荷载设计值Fv(kN) 1.4Fvk＝1.4×15.17＝21.24

倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×15.17×43)＝904.56

非工作状态 竖向荷载设计值F'(kN) 1.2Fk'＝1.2×401.4＝481.68

水平荷载设计值Fv'(kN) 1.4Fvk'＝1.4×43.83＝61.36 倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×43.83×43＝891.05 三、桩顶作用效应计算

承台布置 桩数n 4 承台高度h(m) 1.2

承台长l(m) 5.5 承台宽b(m) 5.5

承台长向桩心距al(m) 4 承台宽向桩心距ab(m) 4 桩直径d(m) 0.5

承台参数 承台混凝土等级 C25 承台混凝土自重γC(kN/m3) 25

承台上部覆土厚度h'(m) 0 承台上部覆土的重度γ'(kN/m3) 19

承台混凝土保护层厚度δ(mm) 50 配置暗梁 是 矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hγc+h'γ')=5.5×5.5×(1.2×25+0×19)=907.5kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×907.5=1089kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.66m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(461.4+907.5)/4=342.22kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(461.4+907.5)/4+(601.38+43.83×1.2)/5.66=457.83kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(461.4+907.5)/4-(601.38+43.83×1.2)/5.66=226.62kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(565.68+1089)/4+(904.56+21.24×1.2)/5.66=578.08kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(565.68+1089)/4-(904.56+21.24×1.2)/5.66=249.26kN 四、桩承载力验算

桩参数 桩混凝土强度等级 C80 桩基成桩工艺系数ψC 0.85

桩混凝土自重γz(kN/m3) 25 桩混凝土保护层厚度б(mm) 35 桩入土深度lt(m) 22 桩配筋 自定义桩身承载力设计值 是 桩身承载力设计值 2700

地基属性 是否考虑承台效应 否

土名称 土层厚度li(m) 侧阻力特征值qsia(kPa) 端阻力特征值qpa(kPa) 抗拔系数 承载力特征值fak(kPa)

粘性土 1.5 5 100 0.7 -

粉质粘土 1.5 24 340 0.7 -

淤泥质土 9 18 200 0.7 -

粘土 5 20 340 0.7 -

粉质粘土 20 24 340 0.7 -

1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=πd=3.14×0.5=1.57m 桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.52/4=0.2m2 Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap

=1.57×(1.5×24+9×18+5×20+6.5×24)+340×0.2=779.9kN

Qk=342.22kN≤Ra=779.9kN Qkmax=457.83kN≤1.2Ra=1.2×779.9=935.88kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=226.62kN≥0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nπd2/4=11×3.14×10.72/4=989mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=578.08kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=2700kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=226.62kN≥0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 五、承台计算

承台配筋(设暗梁) 承台梁上部配筋 HRB400 6Φ22 承台梁腰筋配筋 HRB400 4Φ22

承台梁底部配筋 HRB400 6Φ22 承台梁箍筋配筋 HRB335 Φ12@200

承台梁箍筋肢数n 4 暗梁计算宽度l'(m) 0.6

1、荷载计算 塔身截面对角线上立杆的荷载设计值： Fmax=F/n+M/(20.5B)=565.68/4+904.56/(20.5×1.6)=541.18kN Fmin=F/n-M/(20.5B)=565.68/4-904.56/(20.5×1.6)=-258.34kN