專業基礎教材-施工方案-塔吊基礎設計方案
[ 關鍵詞:塔吊施工方案 塔吊基礎設計方案 發表日期:2012-09-13 11:42:44 ]
塔吊施工方案-塔吊基礎設計方案,塔吊建筑機械廠(http://www.by2cn.com)塔吊施工方案欄目:http://www.by2cn.com/tadiaoshigongfangan/ ,提供更多塔吊施工方案案例,敬請參考。
一、工程概況
本工程的工程名稱是XXX,1#、6#住宅樓及公寓B 座,其中1#樓地下兩層地上33 層,6#樓地下兩層地上30 層,B 座地下兩層地上20 層。
二、塔吊布置及型號選擇
根據該工程的平面布置形式及工程的特點,選用三臺塔吊,其中1#樓采用FO/23B 自升式塔吊,6#樓采用QTZ63塔吊,分別為塔吊1 和塔吊2, B 座采用QTZ80塔吊,為塔吊3,三臺塔吊均采用附著式。塔吊基礎中心分別為:塔吊1 為C-19 軸向西偏移4417mm,C-E 軸向北偏移4436mm;塔吊2 為 D27 軸向西偏移4100mm,D-F 向北偏移2002mm;塔吊3 為D-27 向西偏移10000mm, D-S 軸向北偏移10250mm。具體位置詳見附圖。三部塔吊能滿足本工程的起重要求。
三、設計依據
設計依據如下:
1、XXX 的《鐵東路2 號地勘察報告》。
2、塔式起重機基本參數信息
3 、本方案的標高為黃海標高, 所附的詳圖標高為相對標高, 全部以 +0.00 相當于大沽標高2.630m 為準。
四、塔吊基礎計算
本計算書主要依據施工圖紙及以下規范及參考文獻編制:《塔式起重機設計規范》(GB/T13752-1992)、《地基基礎設計規范》(GB50007-2002)、《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)、《建筑安全檢查標準》(JGJ59-99)、《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)、《建筑樁基技術規范》(JGJ94-94)等編制。
1、QTZ63塔吊計算書
1.1、塔吊的性能參數、特點信息
塔吊型號:QTZ63,塔吊起升高度H:120.000m, 塔身寬度B:1.8m, 基礎埋深D:1.200m, 自重F1:450.8kN, 基礎承臺厚度Hc:1.200m, 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 2 最大起重荷載F2:60kN, 基礎承臺寬度Bc:5.000m, 樁鋼筋級別:III級鋼, 樁直徑或者方樁邊長:0.700m, 樁間距a:4m, 承臺箍筋間距S:370.000mm, 承臺混凝土的保護層厚度:50mm, 承臺混凝土強度等級:C35, 額定起重力矩是:630kN·m, 基礎所受的水平力:30kN, 標準節長度:2.5m, 主弦桿材料:角鋼/方鋼, 寬度/直徑c:120mm, 所處城市:天津天津市, 基本風壓W0:0.5kN/m 2 , 地面粗糙度類別為:D類密集建筑群,房屋較高,風荷載高度變化系數μ z: 1.61 。
1.2、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算
塔吊自重(包括壓重)F1=450.80kN, 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN, 作用于樁基承臺頂面的豎向力F=1.2×(F1+F2)=612.96kN, 塔吊傾覆力矩M=1.4×7032.93=9846.10kN·m
1.3、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算
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)、 樁頂豎向力的計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.1.1條,在實際情況中x、y 軸是隨機變化的,所以取最不利情況計算。 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 3 其中 n——單樁個數,n=4; F——作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值,F=612.96kN; G——樁基承臺的自重:G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(20×5.00 ×5.00×1.20)=900.00kN; Mx,My——承臺底面的彎矩設計值,取9846.10kN·m; xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離a/2 0.5 =2.83m; Ni——單樁樁頂豎向力設計值; 經計算得到單樁樁頂豎向力設計值, 最大壓力:Nmax=(612.96+900.00)/4+9846.10×2.83/(2× 1248.52 2 )=1248.52kN。 最小壓力:Nmin=(612.96+900.00)/4-9846.10×2.83/(2× -492.04 2 )=-492.04kN。 需要驗算樁的抗拔。
(2)、承臺彎矩的計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.6.1條。 其中 Mx1,My1——計算截面處XY方向的彎矩設計值; xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=1.10m; Ni1——扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值, Ni1=Ni-G/n=1023.52kN; 經過計算得到彎矩設計值:Mx1=My1=2×1023.52×1.10=2251.75kN·m。
1.4、承臺截面主筋的計算
依據《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 4 式中,α l——系數,當混凝土強度不超過C50時,α 1取為1.0,當混凝土強度等級為C80時,α 1取為0.94,期間按線性內插法得1.00; fc——混凝土抗壓強度設計值查表得16.70N/mm 2 ; ho——承臺的計算高度:Hc-50.00=1150.00mm; fy——鋼筋受拉強度設計值,fy=300.00N/mm 2 ; 經過計算得: α s=2251.75×10 6 /(1.00×16.70×5000.00×1150.00 2 )=0.020; ξ =1-(1-2×0.020) 0.5 =0.021; γ s =1-0.021/2=0.990; Asx =Asy =2251.75×10 6 /(0.990×1150.00× 300.00)=6594.73mm 2 。 2#塔吊建議配筋值:III級鋼筋,底面單項根數為13根,底面單向根數為13根。實際配筋為 9593.49mm 2 。
1.5、承臺斜截面抗剪切計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.6.8條和第5.6.11條。 根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性,記為V=1248.52kN我們考慮承臺配置箍筋的情況,斜截面受剪承載力滿足下面公式: 其中,γ o——建筑樁基重要性系數,取1.00; bo——承臺計算截面處的計算寬度,bo=5000mm; ho——承臺計算截面處的計算高度,ho=1150mm; λ ——計算截面的剪跨比,λ =a/ho此處, a=(5000.00/2-1800.00/2)-(5000.00/2-4000.00/2)=1100.00mm;當 λ <0.3時,取λ =0.3;當 λ >3時,取λ =3,得λ =0.96; β ——剪切系數,當0.3≤λ <1.4時,β =0.12/(λ +0.3);當1.4≤ λ ≤3.0時,β =0.2/(λ +1.5),得β =0.10; 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 5 fc——混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=16.70N/mm 2 ; 則,1.00×1248.52=1.25×10 6 N≤0.10×16.70×5000×1150=9602500N; 經過計算承臺已滿足抗剪要求,只需構造配箍筋! 建議上部配筋同下部配筋,箍筋間距。
1.6、樁承載力驗算
樁承載力計算依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第4.1.1條。 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中最大值 N=1248.52kN; 樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式: 其中,γ o——建筑樁基重要性系數,取1.00; fc——混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=19.10N/mm 2 ; A——樁的截面面積,A=3.85×10 5 mm 2 。 則,1.00×1248520.69=1.25×10 6 N≤19.10×3.85×10 5 =7.35×10 6 N; 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋! 樁構造配筋計算: As=π d 2 /4×0.65%=3.14×700 2 /4×0.65%=2500.23mm 2 ; 擬采用配筋值:HRB335鋼筋,14 16。實際配筋值2814mm 2 。 依據《建筑樁基設計規范》(JGJ94-2008), 箍筋采用螺旋式,直徑為8mm,間距宜為200mm;受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d 范圍內箍筋應加密;間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層范圍內時箍筋應加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定;當鋼筋籠長度超過4m時,應每隔2m設一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。
1.7、樁豎向極限承載力驗算
樁承載力計算依據《建筑樁基技術規范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3條; 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中最大值 N=1248.52kN; 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 6 單樁豎向承載力設計值按下面的公式計算: 其中 R——最大極限承載力; Qsk——單樁總極限側阻力標準值: Qpk——單樁總極限端阻力標準值: η s, η p——分別為樁側阻群樁效應系數,樁端阻群樁效應系數; γ s, ν p——分別為樁側阻力分項系數,樁端阻抗力分項系數; qsik——樁側第i層土的極限側阻力標準值; qpk——極限端阻力標準值; u——樁身的周長,u=2.199m; Ap——樁端面積,取Ap=0.385m 2 ; li——第i層土層的厚度; 各土層厚度及阻力標準值如下表: 序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa)抗拔系數 土名稱 1 6.60 30.00 0.00 0.80 粉質粘土層 2 1.60 28.00 0.00 0.80 淤泥質粉質粘土 3 1.60 50.00 0.00 0.80 粘土 4 1.40 52.00 0.00 0.80 粉質粘土 5 2.70 54.00 550.00 0.70 粉質粘土 6 1.90 56.00 600.00 0.70 粉土 7 4.90 55.00 600.00 0.80 粉質粘土 8 4.90 58.00 0.00 0.80 粉土 9 1.50 52.00 600.00 0.80 粘土 10 15.50 57.00 750.00 0.80 粉質粘土 11 6.40 58.00 750.00 0.80 粘土 12 5.50 60.00 800.00 0.80 粉質粘土 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 7 13 2.00 62.00 0.00 0.80 粉土 14 2.60 70.00 850.00 0.80 粉土 由于樁的入土深度為30.00m,所以樁端是在第10層土層。 單樁豎向承載力驗算: R=2.20×(6.60×30.00×1.01+1.60×28.00×1.01+1.60×50.00× 1.01+1.40×52.00×1.01+2.70×54.00×1.01+1.90×56.00×1.01+4.90× 55.00×1.01+4.90×58.00×1.01+1.50×52.00×1.01+2.90×57.00× 1.01)/1.67+1.07×850.00×0.385/1.67=2.14×10 3 kN>N=1248.521kN; 上式計算的R的值大于最大壓力1248.52kN,所以滿足要求!
1.8、樁基礎抗拔驗算
單樁破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值: 其中:Uk——樁基抗拔極限承載力標準值; ui——破壞表面周長,取ui=π d=3.142 ×0.7=2.199m; qski ——樁側表面第i層土的抗壓極限側阻力標準值; λ i ——抗拔系數,砂土取0.50~0.70,粘性土、粉土取0.70~0.80,樁長l與樁徑d之比小于20時,λ 取小值; li——第i層土層的厚度。 經過計算得到Uk=2486.36kN>Nmin=492.04kN 樁抗拔滿足要求。
2、QTZ80E 塔吊計算書
2.1、塔吊的基本參數信息
塔吊型號:QT80E, 塔吊起升高度H:120.000m, 塔身寬度B:1.8m, 基礎埋深D:1.500m, 自重F1:440.02kN, 基礎承臺厚度Hc:1.200m, 最大起重荷載F2:80kN, 基礎承臺寬度Bc:5.500m, 樁鋼筋級別:II級鋼, 樁直徑或者方樁邊長:0.700m, 樁間距a:4m, 承臺箍筋間距S:200.000mm, 承臺混凝土的保護層厚度:50mm, 承臺混凝土強度等級:C35, 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 8 額定起重力矩是:800kN·m, 基礎所受的水平力:30kN, 標準節長度:2.5m, 主弦桿材料:角鋼/方鋼, 寬度/直徑c:120mm, 所處城市:天津天津市, 基本風壓W0:0.5kN/m 2 , 地面粗糙度類別為:D類密集建筑群,房屋較高,風荷載高度變化系數μ z: 1.61 。
2.2、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算
塔吊自重(包括壓重)F1=440.02kN, 塔吊最大起重荷載F2=80.00kN, 作用于樁基承臺頂面的豎向力F=1.2×(F1+F2)=624.02kN, 塔吊傾覆力矩M=1.4×7196.93=10075.70kN·m
2.3、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算
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)、 樁頂豎向力的計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.1.1條,在實際情況中x、y 軸是隨機變化的,所以取最不利情況計算。 其中 n——單樁個數,n=4; F——作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值,F=624.02kN; G——樁基承臺的自重:G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(20×5.50 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 9 ×5.50×1.20)=1089.00kN; Mx,My——承臺底面的彎矩設計值,取10075.70kN·m; xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離a/2 0.5 =2.83m; Ni——單樁樁頂豎向力設計值; 經計算得到單樁樁頂豎向力設計值, 最大壓力:Nmax=(624.02+1089.00)/4+10075.70×2.83/(2× 1318.83 2 )=1318.83kN。 最小壓力:Nmin=(624.02+1089.00)/4-10075.70×2.83/(2× -462.32 2 )=-462.32kN。 需要驗算樁的抗拔。
(2)、 承臺彎矩的計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.6.1條。 其中 Mx1,My1——計算截面處XY方向的彎矩設計值; xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=1.10m; Ni1——扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值, Ni1=Ni-G/n=1046.58kN; 經過計算得到彎矩設計值:Mx1=My1=2×1046.58×1.10=2302.48kN·m。
2.4、承臺截面主筋的計算
依據《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。 式中,α l——系數,當混凝土強度不超過C50時,α 1取為1.0,當混凝土強 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 10 度等級為C80時,α 1取為0.94,期間按線性內插法得1.00; fc——混凝土抗壓強度設計值查表得16.70N/mm 2 ; ho——承臺的計算高度:Hc-50.00=1150.00mm; fy——鋼筋受拉強度設計值,fy=300.00N/mm 2 ; 經過計算得: α s=2302.48×10 6 /(1.00×16.70×5500.00×1150.00 2 )=0.019; ξ =1-(1-2×0.019) 0.5 =0.019; γ s =1-0.019/2=0.990; Asx =Asy =2302.48×10 6 /(0.990×1150.00× 300.00)=6738.33mm 2 。 建議配筋值:II級鋼筋,。承臺底面單向根數27根。實際配筋值6871.5mm 2 。
2.5、承臺斜截面抗剪切計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.6.8條和第5.6.11條。 根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性,記為V=1318.83kN我們考慮承臺配置箍筋的情況,斜截面受剪承載力滿足下面公式: 其中,γ o——建筑樁基重要性系數,取1.00; bo——承臺計算截面處的計算寬度,bo=5500mm; ho——承臺計算截面處的計算高度,ho=1150mm; λ ——計算截面的剪跨比,λ =a/ho此處, a=(5500.00/2-1800.00/2)-(5500.00/2-4000.00/2)=1100.00mm;當 λ <0.3時,取λ =0.3;當 λ >3時,取λ =3,得λ =0.96; β ——剪切系數,當0.3≤λ <1.4時,β =0.12/(λ +0.3);當1.4≤ λ ≤3.0時,β =0.2/(λ +1.5),得β =0.10; fc——混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=16.70N/mm 2 ; 則,1.00×1318.83=1.32×10 6 N≤0.10×16.70×5500×1150=10562750N; 經過計算承臺已滿足抗剪要求,只需構造配箍筋! 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 11 建議上部配筋同下部配筋,箍筋間距。
2.6、樁承載力驗算
樁承載力計算依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第4.1.1條。 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中最大值 N=1318.83kN; 樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式: 其中,γ o——建筑樁基重要性系數,取1.00; fc——混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=19.10N/mm 2 ; A——樁的截面面積,A=3.85×10 5 mm 2 。 則,1.00×1318830.65=1.32×10 6 N≤19.10×3.85×10 5 =7.35×10 6 N; 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋! 樁構造配筋計算: As=π d 2 /4×0.65%=3.14×700 2 /4×0.65%=2500.23mm 2 ; 擬采用配筋值:HRB335鋼筋,14 16。實際配筋值2814mm 2 。 依據《建筑樁基設計規范》(JGJ94-2008), 箍筋采用螺旋式,直徑為8mm,間距宜為200mm;受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d 范圍內箍筋應加密;間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層范圍內時箍筋應加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定;當鋼筋籠長度超過4m時,應每隔2m設一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。
2.7、樁豎向極限承載力驗算
樁承載力計算依據《建筑樁基技術規范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3條; 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中最大值 N=1318.83kN; 單樁豎向承載力設計值按下面的公式計算: 其中 R——最大極限承載力; 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 12 Qsk——單樁總極限側阻力標準值: Qpk——單樁總極限端阻力標準值: η s, η p——分別為樁側阻群樁效應系數,樁端阻群樁效應系數; γ s, ν p——分別為樁側阻力分項系數,樁端阻抗力分項系數; qsik——樁側第i層土的極限側阻力標準值; qpk——極限端阻力標準值; u——樁身的周長,u=2.199m; Ap——樁端面積,取Ap=0.385m 2 ; li——第i層土層的厚度; 各土層厚度及阻力標準值如下表: 序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa)抗拔系數 土名稱 1 1.60 38.00 0.00 0.80 粘土 2 1.30 36.00 0.00 0.80 粉質粘土 3 1.30 40.00 0.00 0.80 粉土 4 2.30 38.00 0.00 0.80 粉土 5 6.60 30.00 0.00 0.80 粉質粘土 6 1.60 28.00 0.00 0.80淤泥質粉質粘土 7 1.60 50.00 0.00 0.80 粘土 8 1.40 52.00 0.00 0.80 粉質粘土 9 2.70 54.00 550.00 0.80 粉質粘土 10 1.90 56.00 600.00 0.80 粉土 11 4.90 55.00 600.00 0.80 粉質粘土 12 4.90 58.00 0.00 0.80 粉土 13 1.50 52.00 600.00 0.80 粘土 14 15.50 57.00 750.00 0.80 粉質粘土 15 6.40 58.00 750.00 0.80 粘土 16 5.50 60.00 800.00 0.80 粘質粉土 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 13 17 2.00 62.00 0.00 0.80 粘土 18 2.60 70.00 850.00 0.80 粉土 由于樁的入土深度為35.00m,所以樁端是在第14層土層。 單樁豎向承載力驗算: R=2.20×(1.60×38.00×1.01+1.30×36.00×1.01+1.30×40.00× 1.01+2.30×38.00×1.01+6.60×30.00×1.01+1.60×28.00×1.01+1.60× 50.00×1.01+1.40×52.00×1.01+2.70×54.00×1.01+1.90×56.00× 1.01+4.90×55.00×1.01+4.90×58.00×1.01+1.50×52.00×1.01+1.40× 57.00×1.01)/1.67+1.07×850.00×0.385/1.67=2.36×10 3 kN>N=1318.831kN; 上式計算的R的值大于最大壓力1318.83kN,所以滿足要求!
2.8、樁基礎抗拔驗算
單樁破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值: 其中:Uk——樁基抗拔極限承載力標準值; ui——破壞表面周長,取ui=π d=3.142 ×0.7=2.199m; qski ——樁側表面第i層土的抗壓極限側阻力標準值; λ i ——抗拔系數,砂土取0.50~0.70,粘性土、粉土取0.70~0.80,樁長l與樁徑d之比小于20時,λ 取小值; li——第i層土層的厚度。 經過計算得到Uk=2825.95kN>Nmin=462.32kN 樁抗拔滿足要求。
3、23B塔吊基礎計算書
3.1、塔吊的基本參數信息
塔吊型號:FO/23B, 塔吊起升高度H:120.000m, 塔身寬度B:2m, 基礎埋深D:1.500m, 自重F1:1818.88kN, 基礎承臺厚度Hc:1.350m, 最大起重荷載F2:100kN, 基礎承臺寬度Bc:5.000m, 樁鋼筋級別:III級鋼, 樁直徑或者方樁邊長:0.700m, 樁間距a:4m, 承臺箍筋間距S:185.000mm, 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 14 承臺混凝土的保護層厚度:25mm, 承臺混凝土強度等級:C35, 額定起重力矩是:1450kN·m, 基礎所受的水平力:30kN, 標準節長度:2.5m, 主弦桿材料:角鋼/方鋼, 寬度/直徑c:120mm, 所處城市:天津天津市, 基本風壓W0:0.5kN/m 2 , 地面粗糙度類別為:D類密集建筑群,房屋較高,風荷載高度變化系數μ z: 1.61 。
3.2、塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算
塔吊自重(包括壓重)F1=1818.88kN, 塔吊最大起重荷載F2=100.00kN, 作用于樁基承臺頂面的豎向力F=1.2×(F1+F2)=2302.66kN, 塔吊傾覆力矩M=1.4×8363.82=11709.35kN·m
3.3、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算
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)、樁頂豎向力的計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.1.1條,在實際情況中x、y 軸是隨機變化的,所以取最不利情況計算。 其中 n——單樁個數,n=4; F——作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值,F=2302.66kN; G——樁基承臺的自重:G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(20×5.00 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 15 ×5.00×1.35)=1012.50kN; Mx,My——承臺底面的彎矩設計值,取11709.35kN·m; xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離a/2 0.5 =2.83m; Ni——單樁樁頂豎向力設計值; 經計算得到單樁樁頂豎向力設計值, 最大壓力:Nmax=(2302.66+1012.50)/4+11709.35×2.83/(2× 1863.76 2 )=1863.76kN。 最小壓力:Nmin=(2302.66+1012.50)/4-11709.35×2.83/(2× -206.18 2 )=-206.18kN。 需要驗算樁的抗拔
(2)、承臺彎矩的計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.6.1條。 其中 Mx1,My1——計算截面處XY方向的彎矩設計值; xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=1.00m; Ni1——扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值, Ni1=Ni-G/n=1610.63kN; 經過計算得到彎矩設計值:Mx1=My1=2×1610.63×1.00=3221.27kN·m。
3.4、承臺截面主筋的計算
依據《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。 式中,α l——系數,當混凝土強度不超過C50時,α 1取為1.0,當混凝土強 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 16 度等級為C80時,α 1取為0.94,期間按線性內插法得1.00; fc——混凝土抗壓強度設計值查表得16.70N/mm 2 ; ho——承臺的計算高度:Hc-25.00=1325.00mm; fy——鋼筋受拉強度設計值,fy=300.00N/mm 2 ; 經過計算得: α s=3221.27×10 6 /(1.00×16.70×5000.00×1325.00 2 )=0.022; ξ =1-(1-2×0.022) 0.5 =0.022; γ s =1-0.022/2=0.989; Asx =Asy =3221.27×10 6 /(0.989×1325.00× 300.00)=8194.87mm 2 。 建議配筋值:III級鋼筋,。承臺底面單向根數27根。實際配筋值8483.4mm 2 。
3.5、承臺斜截面抗剪切計算
依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第5.6.8條和第5.6.11條。 根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性,記為V=1863.76kN我們考慮承臺配置箍筋的情況,斜截面受剪承載力滿足下面公式: 其中,γ o——建筑樁基重要性系數,取1.00; bo——承臺計算截面處的計算寬度,bo=5000mm; ho——承臺計算截面處的計算高度,ho=1325mm; λ ——計算截面的剪跨比,λ =a/ho此處, a=(5000.00/2-2000.00/2)-(5000.00/2-4000.00/2)=1000.00mm;當 λ <0.3時,取λ =0.3;當 λ >3時,取λ =3,得λ =0.75; β ——剪切系數,當0.3≤λ <1.4時,β =0.12/(λ +0.3);當1.4≤ λ ≤3.0時,β =0.2/(λ +1.5),得β =0.11; fc——混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=16.70N/mm 2 ; 則,1.00×1863.76=1.86×10 6 N≤0.11×16.70×5000×1325=12170125N; 經過計算承臺已滿足抗剪要求,只需構造配箍筋! 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 17 建議上部配筋同下部配筋,箍筋間距。
3.6、樁承載力驗算
樁承載力計算依據《建筑樁技術規范》(JGJ94-94)的第4.1.1條。 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中最大值 N=1863.76kN; 樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式: 其中,γ o——建筑樁基重要性系數,取1.00; fc——混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=19.10N/mm 2 ; A——樁的截面面積,A=3.85×10 5 mm 2 。 則,1.00×1863758.92=1.86×10 6 N≤19.10×3.85×10 5 =7.35×10 6 N; 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋! 擬采用配筋值:HRB335鋼筋,14 16。實際配筋值2814mm 2 。 依據《建筑樁基設計規范》(JGJ94-2008), 箍筋采用螺旋式,直徑為8mm,間距宜為200mm;受水平荷載較大的樁基、承受水平地震作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d 范圍內箍筋應加密;間距不應大于100mm;當樁身位于液化土層范圍內時箍筋應加密;當考慮箍筋受力作用時,箍筋配置應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定;當鋼筋籠長度超過4m時,應每隔2m設一道直徑不小于12mm的焊接加勁箍筋。
3.7、樁豎向極限承載力驗算
樁承載力計算依據《建筑樁基技術規范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3條; 根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中最大值 N=1863.76kN; 單樁豎向承載力設計值按下面的公式計算: 其中 R——最大極限承載力; Qsk——單樁總極限側阻力標準值: 中國建筑第六工程局有限公司 塔吊基礎設計方案 18 Qpk——單樁總極限端阻力標準值: η s, η p——分別為樁側阻群樁效應系數,樁端阻群樁效應系數; γ s, ν p——分別為樁側阻力分項系數,樁端阻抗力分項系數; qsik——樁側第i層土的極限側阻力標準值;