枫湾塔机基础设计计算方案

-0-枫湾家园三期工程塔吊基础加固方案编制人：职务（称）：审核人：职务（称）：批准人：职务（称）：批准部门：批准日期：-1-塔机基础设计计算方案一、编制依据。1、本工程地质勘察报告2、塔吊使用说明书、3、《钢结构设计规范》（GB50017－2003）4、《钢结构设计手册》（第三版）、《建筑结构静力计算手册》（第二版）5、《结构荷载规范》（GB5009－2011）6、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）7、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）8、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）等编制9、本工程各设计图纸。二、工程概况本工程为宁波慈城镇枫湾家园三期安置房项目东区，位于慈城妙山农场工业地块东南侧，甬余夫路东北侧。我单位施工的为本工程3号与4号区块，共有8幢11层小高层住宅（1#、2＃、6＃、7＃、10＃、11＃、13＃、14＃）及一单层地下室组成，1＃与2＃楼浅基础，其余均在地下室顶板上。其中设置塔吊基础位置的在一层地下室的底板面标高为-6.500米，底板厚度为400，垫层厚为350，地下室顶板面标高为-2.50米，现浇板厚为200，自然地面标高约为-1.00米。±0.00相当于黄海高程5.4米。本工程根据现场实际施工需要共安装塔机5台(分别编号为1#～5#机),其中1号塔机放于1＃楼与2号楼间，2#楼33轴向东6米，A轴线向北5.4米（此塔吊位于地下室围护外侧）,2号塔机放于6号楼的南面,轴线位置2-6～2-7/2-B～2-D，3号塔机放于7号楼的北面,轴线位置2-17～2-18/2-J～2-L，4号塔机放于10号楼的北面,轴线位置2-6～2-7/2-Y～2-Z，5号塔吊放于14号楼南面，轴线位置2-17～2-18/2-d～2-f，2＃～4＃四台塔吊均放于地下室内，详细塔吊基础轴线位置后附图说明。三、本工程塔机基础做法1）、本工程的2＃、4＃二台塔机基础承台高出地下室底板面1.2米（按承-2-台底计），承台采用板式，承台尺寸为5.0米×5.0米,承台厚度为1.2米，塔吊承台底标高为-5.300米,此二塔机基础的承台下均采用4Ф800钻孔灌注桩，桩间距为3米，钻孔灌注桩桩顶标高为-4.50米，各桩内均放4根主肢为∟125×10角铁、缀条为100×10扁铁（包括斜缀与平缀）、截面尺寸为450×450格构式型钢柱（缀条间距为400）；此塔吊型钢柱总长为6米（设置在桩标高的-4.50米～-10.50米处），此二台塔吊基础桩标高在-4.50米～-6.900米间高度部分桩砼在做底板前要凿掉，等砼凿掉后格构柱支撑及时用125×10的角铁设置斜撑，砼凿掉后承台与底板间实际是由型钢柱来支撑，每只型钢柱顶部80CM锚入塔机承台内。其余部分保留在钻孔桩内，留在钻孔桩内的型钢柱长度为3.60米。2）、本工程的1号塔机基础设置于自然地面上，承台均采用板式，承台尺寸为5.0米×5.0米，承台厚度为1.2米,塔机基础的承台下均采用4Ф800钻孔灌注桩，桩间距为3.00米，此承台底标高为-3.00米。3、）、本工程的3、5号塔机基础因其所在位置岩石层埋深较浅，根据地质报告显示基在-6.5米处已到全风化岩，此区域桩底按进入中风化1米考虑桩长在2.5米左右，无法设置格构柱。故考虑此塔吊设置时承台面与底板底平，承台均采用板式，承台尺寸为5.0米×5.0米，承台厚度为1.2米,此塔吊基础位置底板砼留设施工缝暂不浇筑。4）本工程五塔机基础实际桩长根据提供地质报告相应位置的地质情况确定，1号塔机按地质资料布孔Z205：2.4/34.0孔计，需要桩总长为（加灌长度1米+承台底以下部分桩长22.6米=23.6米）；1号塔吊基础4枚桩全断面均须进入5-2强风化凝灰岩1米。2号塔机按地质资料布孔Z170：2.38/24.0孔计，需要桩总长为（加灌长度1米+底板底以上部分长度2.4米+底板底以下部分桩长14.4米=17.8米）；2号塔吊基础4枚桩均须全断面进入5-3中风化凝灰岩1米。3号塔机按地质资料布孔Z161：2.74/12.0孔计，无法进行桩基础。4号塔机按地质资料布孔Z121：2.58/26.1孔计，需要桩总长为（加灌长度1米+底板底以上部分长度2.4米+底板底以下部分桩长21.7米=25.1米）；4号-3-塔吊基础4枚桩均须全断面进入5-2强风化凝灰岩1米。5号塔机按地质资料布孔Z101：2.28/17.0孔计，无法进行桩基础。以上各塔吊基础的各桩长均以实际嵌岩为准。钻孔钻配筋为主筋10Ф20、箍筋为Ф8＠200（其中塔机桩有格构柱伸入部位处高度箍筋为Ф8＠100）、Ф14＠2000加强箍的钢筋笼，钢筋笼通长设置。以上所用塔机为QTZ63T.M，塔机。根据地质资料所有塔机基础桩均进入第5-2层强风化凝灰岩或5-3层中风化凝灰岩1.0米，桩砼强度为C30。塔吊基础承台配筋上部为Ф18＠200双向设置，上部为Ф25＠200双向设置，纵横每隔二排设一根Ф14的上下层支撑钢筋。四、设计桩承载力计算塔机基础Ø800钻孔灌注桩桩身有效面积:Ap=ΠD2/4=3.14×0.82/4=0.502m2桩身周长：μp=ЛR=3.14×0.8=2.512M1、1号机Z205:2.4/34.0孔地质情况层号土层名称桩侧摩阻力qsiaKPa桩端阻力qpaKPa土层厚度M2-1淤泥4.51.72-2粘土90.92-3淤泥质粘土512.53-1含粘性土砾砂4070003-2粉质粘土161.94-1粘土315404.74-2粘土223005-1全风化凝灰岩367502.55-2强风化凝灰岩4513001（1.5)5-3中风化凝灰岩724000本塔吊基础桩长承台底下去为22.6米，桩全断面进入强风化层1米（实际桩-4-长以嵌岩为准）。此塔吊基础在地下室外围不设置格构柱，故其入土深从塔吊基础承台底算起。则1号塔吊基础桩标准承载力值为Rk=2.512(1.7×4.5+0.9×9+12.5×5+1.9×16+4.7×31+2.5×36+1×45)+0.502X1300=1631KN2、2号机Z170:2.38/24.0孔地质情况层号土层名称桩侧摩阻力qsiaKPa桩端阻力qpaKPa土层厚度M2-2粘土902-3淤泥质粘土56.63-1含粘性土砾砂4070003-2粉质粘土1604-1粘土3154004-2粘土2230005-1全风化凝灰岩367505.65-2强风化凝灰岩4513001.25-3中风化凝灰岩7240001本塔吊基础桩长底板下去为14.4米，桩全断面进入5-3中风化层1米。则2号塔吊基础桩标准承载力值为Rk=2.512(6.6×5+5.6×36+1.2×45+1×72)+0.502X4000=2913KN3、3号机Z161:2.74/12.0孔地质情况层号土层名称桩侧摩阻力qsiaKPa桩端阻力qpaKPa土层厚度M2-2粘土902-3淤泥质粘土50-5-3-1含粘性土砾砂4070003-2粉质粘土1604-1粘土3154004-2粘土2230005-1全风化凝灰岩367500.95-2强风化凝灰岩4513000.85-3中风化凝灰岩7240001本塔吊基础不采用型钢格构柱。此塔吊基础承台底与底板底平标高为-6.900米。4、4号机Z121:2.58/26.1孔地质情况层号土层名称桩侧摩阻力qsiaKPa桩端阻力qpaKPa土层厚度M2-2粘土902-3淤泥质粘土515.53-1含粘性土砾砂4070003-2粉质粘土1604-1粘土3154034-2粘土2230005-1全风化凝灰岩367502.25-2强风化凝灰岩45130015-3中风化凝灰岩724000本塔吊基础桩长底板下去为21.7米，桩全断面进入强风化层1米。则4号塔吊基础桩标准承载力值为Rk=2.512(15.5×5+3×31+2.2×36+1×45)+0.502X1300=1393KN5、5号机Z101:2.28/17.0孔地质情况层号土层名称桩侧摩阻力qsia桩端阻力qpa土层厚度-6-KPaKPaM2-2粘土902-3淤泥质粘土503-1含粘性土砾砂407001.43-2粉质粘土1604-1粘土3154004-2粘土2230005-1全风化凝灰岩367503.25-2强风化凝灰岩4513002.45-3中风化凝灰岩7240001本塔吊基础不采用型钢格构柱。此塔吊基础承台底与底板底平标高为-6.900米。五、格构式塔吊基础计算1、塔机属性塔机型号QTZ63(TC5610)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)45塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.62、塔机荷载-7-塔机竖向荷载简图2.1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)431起重臂自重G1(kN)48起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)27.5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)14最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)55最大起重力矩M2(kN·m)Max[60×14，10×55]＝840平衡臂自重G3(kN)45平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3-8-平衡块自重G4(kN)132平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.82.2、风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地浙江宁波市基本风压ω0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.5塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数βz工作状态1.59非工作状态1.59风压等效高度变化系数μz1.34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α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.59×1.95×1.34×0.2＝0.8非工作状态0.8×1.2×1.59×1.95×1.34×0.5＝1.992.3、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)431+48+3.8+45+132＝659.8起重荷载标准值Fqk(kN)60-9-竖向荷载标准值Fk(kN)659.8+60＝719.8水平荷载标准值Fvk(kN)0.8×0.35×1.6×45＝20.16倾覆力矩标准值Mk(kN·m)48×27.5+3.8×14-45×6.3-132×11.8+0.9×(840+0.5×20.16×45)＝696.34非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1＝659.8水平荷载标准值Fvk'(kN)1.99×0.35×1.6×45＝50.15倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)48×27.5-45×6.3-132×11.8+0.5×50.15×45＝607.282.44、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＝1.2×659.8＝791.76起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk＝1.4×60＝84竖向荷载设计值F(kN)791.76+84＝875.76水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk＝1.4×20.16＝28.22倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(48×27.5+3.8×14-45×6.3-132×11.8)+1.4×0.9×(840+0.5×20.16×45)＝1068.46非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'＝1.2×659.8＝791.76水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'＝1.4×50.15＝70.21倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(48×27.5-45×6.3-132×11.8)+1.4×0.5×50.15×45＝954.43、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.2承台长l(m)5承台宽b(m)5-10-承台长向桩心距al(m)3承台宽向桩心距ab(m)3桩直径d(m)0.8承台参数承台混凝土等级C30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