QTZ63塔吊基礎設計方案

QTZ63塔吊基礎設計方案

一、方案編制依據

　　參數信息

　　塔吊型號: 我公司生產QTZ63,自重 (包括壓重)F1=450.80kN,最大起重荷載F2=60.00kN 塔吊傾覆力距M=630.00kN.m,塔吊起重高度H=55.00m,塔身寬度 B=2.5m 混凝土強度:C25,鋼筋級別:Ⅱ級,承臺長度Lc或寬度Bc=4.50m 樁直徑或方樁邊長 d=0.50m,樁間距a=3.50m,承臺厚度Hc=1.40m 基礎埋深D=1.50m,承臺箍筋間距S=200mm,保護層厚度:50mm

　　1、XX 勘察設計有限公司堪察的《巖土工程堪察報告》。
　　2、我司為本設計所進行的現場堪察。
　　3、《建筑施工手冊》（第四版）。
　　4、佛山市南海高達建筑機械有限公司 QTZ63塔吊使用說明書。

二、塔吊布置

　　根據總體施工部署和施工現場總平面布置規劃，本 1#塔吊設置在銀輝酒店主樓5 軸交D-E 軸處。

三、塔吊基礎的確定

　　本1#塔吊擬選用4500×4500×1400 的塔吊基礎，塔吊的自由高故為55m，根據塔吊說明書所提供的數據顯示需要的地基承載力設計值為20t/m 2 。塔吊基礎持力層地基擬采用樁基礎，樁基選用型號用相同樁徑的4 根￠400 預應力管樁，單樁承載力為1200KN，樁基礎承臺尺寸為4500×4500×1400。

四、樁基設計

1、承臺尺寸 1#塔吊承臺尺寸為4500×4500×1400。
2、樁基承臺混凝土等級 C25，鋼筋選用Ⅱ級，fy=310N/mm 2 ，具體配筋與塔吊說明書相同。
3、樁基承臺構造要求：承臺最小寬度不應小于 500m，承臺邊緣  至樁中心的距離不宜小于樁的直徑或邊長，且邊緣挑出部分不應小于 150mm（詳見建筑樁基技術規范 JGJ94-94）。本 1#塔吊布置如附圖

五、樁基承載力驗算

(一). 塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算

1. 塔吊自重(包括壓重)F1=450.80kN
2. 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 塔吊的傾覆力矩 M=1.4×630.00=882.00kN.m

(二). 矩形承臺彎矩的計算

計算簡圖：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《建筑樁基礎技術規范》JGJ94-94 的第5.1.1條) 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=1.2× 510.80=612.96kN； G——樁基承臺的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0 ×Bc×Bc×D)=1579.50kN； Mx,My——承臺底面的彎矩設計值(kN.m)； xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Ni——單樁樁頂豎向力設計值(kN)。 經計算得到單樁樁頂豎向力設計值: 最大壓力： N=(612.96+1579.50)/4+882.00×(3.50×1.414/2)/[2× (3.50×1.414/2) 2 ]=726.33kN  沒有抗拔力!

2. 矩形承臺彎矩的計算(依據《建筑樁基礎技術規范》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(kN.m)； xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Ni1——扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值(kN)， Ni1=Ni-G/n。 經過計算得到彎矩設計值： N=(612.96+1579.50)/4+882.00×(3.50/2)/[4× (3.50/2) 2 ]=674.12kN Mx1=My1=2×(674.12-1579.50/4)× (1.75-1.25)=279.24kN.m

(三). 矩形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 1——系數，當混凝土強度不超過C50時， 1取為1.0,當  混凝土強度等級為C80時， 1取為0.94,期間按線性內插法確定； fc——混凝土抗壓強度設計值； h0——承臺的計算高度。 fy——鋼筋受拉強度設計值，fy=300N/mm 2 。 經過計算得 s=279.24×10 6 /(1.00×11.90×4500.00× 1350.00 2 )=0.003 =1-(1-2×0.003) 0.5 =0.003 s=1-0.003/2=0.999 Asx= Asy=279.24×10 6 /(0.999×1350.00× 300.00)=690.47mm 2 。

(四). 矩形承臺截面抗剪切計算

　　依據《建筑樁基礎技術規范》(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=726.33kN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 0——建筑樁基重要性系數，取1.0； ——剪切系數, =0.20； fc——混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=11.90N/mm 2 ；  b0——承臺計算截面處的計算寬度，b0=4500mm； h0——承臺計算截面處的計算高度，h0=1350mm； fy——鋼筋受拉強度設計值，fy=300.00N/mm 2 ； S——箍筋的間距，S=200mm。 經過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構造配箍筋!

(五).樁承載力驗算

　　樁承載力計算依據《建筑樁基礎技術規范》(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=726.33kN 樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式： 其中 0——建筑樁基重要性系數，取1.0； fc——混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=11.90N/mm 2 ； A——樁的截面面積，A=0.126m 2 。 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!

(六).樁豎向極限承載力驗算及樁長計算

　　樁承載力計算依據《建筑樁基礎技術規范》(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=726.33kN 樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式：  最大壓力: 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: Qck——相應于任一復合基樁的承臺底地基土總極限阻力標準值: qck——承臺底1/2承臺寬度深度范圍(≤5m)內地基土極限阻力標準值； s, p——分別為樁側阻群樁效應系數，樁端阻群樁效應系數； c——承臺底土阻力群樁效應系數；按下式取值： s, p, c——分別為樁側阻力分項系數，樁端阻抗力分項系數，承臺底土阻抗力分項系數； qsk——樁側第i層土的極限側阻力標準值，按下表取值； qpk——極限端阻力標準值，按下表取值； u——樁身的周長，u=1.571m； Ap——樁端面積,取Ap=0.13m 2 ；  li——第i層土層的厚度,取值如下表； 厚度及側阻力標準值表如下: 序號 土厚度(m) 土側阻力標準值(kPa) 土端阻力標準值(kPa) 土名稱 1 12.32 20 800 粉土或砂土 2 10.75 45 1500 粘性土 由于樁的入土深度為22m,所以樁端是在第2層土層。 最大壓力驗算: R=1.57×(12.32×20×1+9.68×45×1)/1.65+1.06× 1500.00×0.13/1.65+0.38×531.56/1.70=888.50kN 上式計算的R的值大于最大壓力726.33kN,所以滿足要求!