塔吊四樁基礎施工方案概要.doc

坪山新區(qū)體育中心二期招拍掛居住項目施工總承包工程1#塔吊基礎施工方案汕頭市建安實業(yè)（集團）有限公司坪山新區(qū)體育中心二期招拍掛居住項目施工總承包工程1#塔吊基礎施工方案（西區(qū)）編 制 人：審 核 人：審 批 人： 編制單位：汕頭市建安實業(yè)(集團)有限公司編制日期：二0一三年四月八日目 錄一、工程概況4二、塔機概述及參數基本信息6三、塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算6四、塔吊穩(wěn)定性驗算71、塔吊有荷載時穩(wěn)定性驗算72、塔吊無荷載時穩(wěn)定性驗算8五、矩形承臺彎矩的計算9六、矩形承臺截面主筋的計算11七、矩形承臺截面抗剪切計算12八、樁承載力驗算13九、樁豎向極限承載力驗算及樁長計算13一、工程概況1、工程名稱：坪山新區(qū)體育中心二期招拍掛居住項目施工總承包工程2、建設地點：深圳市坪山新區(qū)新合路3、建設單位：深圳市金地寶城房地產開發(fā)有限公司4、使用功能：商住綜合樓5、設計標高0.000相當于絕對標高黃海高程42.45m。6、1號塔吊定位圖和施工平面布置圖如下：、1#塔吊定位圖（西區(qū)地塊）、施工平面布置圖二、塔機概述及參數基本信息1號塔機安裝在“坪山新區(qū)體育中心二期招拍掛居住項目施工總承包工程”西區(qū)5#、6#塔樓地塊，主要滿足覆蓋5號樓33F（塔樓最高：97.45m）、6號樓33F（塔樓最高：97.45 m）和地下室的施工垂直運輸的需要。塔機獨立固定式工作，最大起升工作高度可達220m（附著式），最大工作幅度60m，可在直徑120m范圍內一次性滿足施工要求。該塔機為QTZ800系列TC6013A-6型自升塔式起重機。是由中聯重科股份有限公司建筑起重機械分公司制造，臂長60m，最大起重量6t，首次安裝高度40.4m，其臂長為60m，額定起重力矩為800KN.m。塔吊自重(包括壓重)F1=1144kN（607KN+529KN壓重）,最大起重荷載F2=60kN塔吊傾覆力距M=800kN.m,塔身寬度B=1.8m混凝土強度:C45,承臺邊長Lc=5.5m樁直徑d=0.5m,樁間距a=3.5m,承臺厚度Hc=1.4m，樁入土深度為18.9m基礎以上土厚度D=1.4m （塔吊基礎承臺面可考慮不附土）三、塔吊基礎承臺頂面的豎向力與彎矩計算塔吊自重(包括壓重)F1=1144kN塔吊最大起重荷載F2=60kN作用于樁基承臺頂面的豎向力 F=1.2(1144+60)=1444.8kN塔吊的傾覆力矩 M=1.4800=1120kN.m四、塔吊穩(wěn)定性驗算 塔吊穩(wěn)定性驗算可分為有荷載時和無荷載時兩種狀態(tài)。1、塔吊有荷載時穩(wěn)定性驗算塔吊有荷載時，計算簡圖： 塔吊有荷載時,穩(wěn)定安全系數可按下式驗算:式中K1塔吊有荷載時穩(wěn)定安全系數，允許穩(wěn)定安全系數最小取1.15； G起重機自重力(包括配重，壓重),G=1444(kN)； c起重機重心至旋轉中心的距離,c=0.5(m)； h0起重機重心至支承平面距離, h0=6(m)； b起重機旋轉中心至傾覆邊緣的距離,b=2.5(m)； Q最大工作荷載,Q=60(kN)； g重力加速度(m/s2),取9.81； v起升速度,v=0.5(m/s)； t制動時間,t=20(s)； a起重機旋轉中心至懸掛物重心的水平距離,a=15(m)； W1作用在起重機上的風力,W1=5(kN)；取自深圳地區(qū)系數 W2作用在荷載上的風力,W2=1(kN)；取自深圳地區(qū)系數 P1自W1作用線至傾覆點的垂直距離,P1=8(m)； P2自W2作用線至傾覆點的垂直距離,P2=2.5(m)； h吊桿端部至支承平面的垂直距離,h=28(m)； n起重機的旋轉速度,n=1(r/min)； H吊桿端部到重物最低位置時的重心距離，H46(m)； 起重機的傾斜角(軌道或道路的坡度)，=2(度)。經過計算得到K1 =5.274 塔吊有荷載時，5.274大于1.15，穩(wěn)定安全系數滿足要求。 2、塔吊無荷載時穩(wěn)定性驗算 塔吊無荷載時，計算簡圖: 塔吊無荷載時,穩(wěn)定安全系數可按下式驗算: 式中K2塔吊無荷載時穩(wěn)定安全系數，允許穩(wěn)定安全系數最小取1.15； G1后傾覆點前面塔吊各部分的重力,G1=1144(kN)； c1G1至旋轉中心的距離,c1=0.5(m)； b起重機旋轉中心至傾覆邊緣的距離,b=3(m)； h1G1至支承平面的距離,h1=6(m)； G2使起重機傾覆部分的重力,G2=800(kN)； c2G2至旋轉中心的距離,c2=3.5(m)； h2G2至支承平面的距離,h2=30(m)； W3作用有起重機上的風力,W3=5(kN)；取自深圳地區(qū)系數 P3W3至傾覆點的距離,P3=15(m)； 起重機的傾斜角(軌道或道路的坡度)，=2(度)。 經過計算得到 k2=2.869 塔吊無荷載時，2.869大于1.15，穩(wěn)定安全系數滿足要求。五、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(依據建筑樁技術規(guī)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(1144+60)=1444.8kN； G樁基承臺的自重，G= 1.2(255.55.51.4+205.55.51.4)=2286.9kN； 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=(F+G)/4+M(a/1.414)/2(a/1.414)2 (M為塔吊的傾覆力矩，a為樁間距)N=(1444.8+2286.9)/4+1120(3.5/1.414)/(2(3.5/1.414)2)=1159.165kN 2、矩形承臺彎矩的計算(依據建筑樁技術規(guī)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= (1444.8+2286.9)/4+1120(3.5/2)/(4(3.5/2)2)=1092.925kNMx1=My1=2(1159.165-2286.9/4)(3.5/2-1.8/2)=998.648KN.m六、矩形承臺截面主筋的計算依據混凝土結構設計規(guī)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；1為1； fc混凝土抗壓強度設計值21.1N/mm2； h0承臺的計算高度1.35m。 fy鋼筋受拉強度設計值，fy=210N/mm2。經過計算得: s=998.6481000000/121.15.510001.3510001.351000=0.005=1-(1-20.005)(1/2)=0.005s=1-0.005/2=0.998Asx= Asy=998.6481000000/(0.9981.351000210)=3529.627mm2。七、矩形承臺截面抗剪切計算依據建筑樁技術規(guī)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，V=1159.165kN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； 計算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho，此處，ax，ay為柱邊（墻邊）或承臺變階處至x, y方向計算一排樁的樁邊的水平距離，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=0.85m，當 3時,取=3， 滿足0.3-3.0范圍；在0.3-3.0范圍內按插值法取值。得=0.618181818181818； 剪切系數，當0.31.4時，=0.12/(+0.3)；當1.43.0時，=0.2/(+1.5)，得=0.131； fc混凝土軸心抗壓強度設計值，fc=21.1N/mm2； b0承臺計算截面處的計算寬度，b0=5.51000 mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=1.351000 mm； fy鋼筋受拉強度設計值，fy=210.00N/mm2； 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!1159.165kN小于6716.763kN，承臺滿足抗剪要求！八、樁承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規(guī)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=1159.165kN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=16.70N/mm2； A樁的截面面積，A=0.196m2。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。1159.165kN小于4135.6kN，樁頂軸向壓力設計值滿足要求。九、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地基基礎設計規(guī)范(GB500072002)的第8.5.5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=1159.165kN樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式：最大壓力: R=qpaAp + upqsiaLi其中 R最大極限承載力,最大壓力時取Nmax=1159.165kN； qsia樁側第i層土的極限側阻力標準值，取值如下表； qpa樁側第i層土的極限端阻力標準值，取值如下表； up樁身的周長，u=1.57m； Ap樁端面積,取Ap=0.196m2； li第i層土層的