上海某高層建筑塔吊四樁基礎(chǔ)計(jì)算書

1、qtz80 塔吊四樁樁基計(jì)算書浙江萬達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司2011年12月25日一、工程概況建設(shè)單位：農(nóng)工商房地產(chǎn)集團(tuán)上海銀航置業(yè)有限公司設(shè)計(jì)單位：上海城鄉(xiāng)建筑設(shè)計(jì)院有限公司監(jiān)理單位：上海容基工程管理項(xiàng)目有限公司施工單位： 浙江萬達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司勘察單位：上海千年工程建設(shè)咨詢有限公司擬建的上海航頭拓展基地22-06#地塊，北起北橫河，西至經(jīng)一路，東至a3公路，南面毗鄰張家橋港。屬于框剪結(jié)構(gòu)；地上28層；地下1層；建筑高度：83.4m；標(biāo)準(zhǔn)層層高：2.8m ；總建筑面積：99835平方米；本計(jì)算書主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻(xiàn)編制：塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb/t13752-1992）、地基基礎(chǔ)

2、設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50007-2002）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2001）、建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（jgj59-99）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50010-2002）、建筑樁基技術(shù)規(guī)范（jgj94-2008）等編制。本工程現(xiàn)場自然地坪標(biāo)高為4.1m，塔吊基礎(chǔ)頂標(biāo)高與基礎(chǔ)筏板頂標(biāo)高相同，在樁間土開挖時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工，根據(jù)廠家提供的塔吊起重機(jī)作用說明書，選用16噸汽車式起重機(jī)安裝塔機(jī)。二、地層特性表 （摘錄自上海市大型居住社區(qū)航頭鎮(zhèn)新選址基地 22-06 號地塊建設(shè)工程巖土工程勘察報(bào)告） 工程編號：11qnk006序號土名稱土厚度(m)土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa)土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa)抗拔系數(shù)1 粉

3、質(zhì)粘土1.60 53.00 1270.00 0.80 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土3.40 33.00 1270.00 0.80 3 砂質(zhì)粉土2.30 53.00 1270.00 0.70 4 淤泥質(zhì)粘土9.80 28.50 965.00 0.70 5 粘土7.00 28.50 1400.00 0.70 6 粉質(zhì)粘土4.50 74.00 3150.00 0.70 7 粘質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土9.00 53.00 2300.00 0.70 8 粉砂32.00 32.00 2550.00 0.80 三、塔吊的基本參數(shù)信息塔吊型號：qtz80a(5512)， 塔吊起升高度h：90.000m，塔身寬度b：1.65m，

4、 基礎(chǔ)埋深d：4.300m，自重f1：632.00kn， 基礎(chǔ)承臺厚度hc：1.350m，最大起重荷載f2：60kn， 基礎(chǔ)承臺寬度bc：5.000m，樁鋼筋級別:ii級鋼， 樁直徑或者方樁邊長：0.40m，樁間距a：3.4 m， 承臺箍筋間距s：495.000mm，承臺混凝土的保護(hù)層厚度：50mm， 空心樁的空心直徑：0.25m。 額定起重力矩是：800knm， 基礎(chǔ)所受的水平力：30kn，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度：2.5m，主弦桿材料：圓鋼, 寬度/直徑c：120mm，所處城市：上海市 基本風(fēng)壓w0：0.55kn/m2，四、塔吊基礎(chǔ)承臺頂面的豎向力和彎矩計(jì)算塔吊自重（包括壓重）f1=632kn， 塔吊最

5、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)=830 kn， 塔吊傾覆力矩m=1.41350=1890knm五、承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計(jì)算 圖中x軸的方向是隨機(jī)變化的，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)按照傾覆力矩m最不利方向進(jìn)行驗(yàn)算。1. 樁頂豎向力的計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范（jgj94-2008）的第5.1.1條，在實(shí)際情況中x、y軸是隨機(jī)變化的，所以取最不利情況計(jì)算。 其中 n單樁個(gè)數(shù)，n=4； f作用于樁基承臺頂面的豎向力設(shè)計(jì)值，f=830kn； g樁基承臺的自重：g=1.2(25bcbchc)=1.2(255.005.001.35)=1012.50kn； mx,m

6、y承臺底面的彎矩設(shè)計(jì)值，取2397.43knm； xi,yi單樁相對承臺中心軸的xy方向距離a/20.5=2.83m； ni單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值；經(jīng)計(jì)算得到單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值， 最大壓力：nmax=(830+1012.50)/4+2397.432.83/(22.832)=871.84kn。最小壓力：nmin=(830+1012.50)/4-2397.432.83/(22.832)=23.90kn。不需要驗(yàn)算樁的抗拔2. 承臺彎矩的計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范（jgj94-2008）的第5.6.1條。 其中 mx1,my1計(jì)算截面處xy方向的彎矩設(shè)計(jì)值； xi,yi單樁相對承臺中心軸的xy方向距離取

7、a/2-b/2=1.20m； ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值，ni1=ni-g/n=618.72kn；經(jīng)過計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值：mx1=my1=2618.721.20=1484.93knm。六、承臺截面主筋的計(jì)算依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50010-2002)第7.2條受彎構(gòu)件承載力計(jì)算。 式中，l系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過c50時(shí)，1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為c80時(shí)，1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法得1.00； fc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值查表得19.10n/mm2； ho承臺的計(jì)算高度：hc-50.00=1300.00mm； fy鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300.00n/mm2；

8、經(jīng)過計(jì)算得：s=1483.00106/(1.0019.105000.001300.002)=0.009； =1-(1-20.009)0.5=0.009； s =1-0.009/2=0.996； asx =asy =1484.93106/(0.9961300.00300.00)=3822.80mm2。由于最小配筋率為0.15%,所以構(gòu)造最小配筋面積為:5000.001350.000.15%=10125.00mm2。建議配筋值：ii級鋼筋，20150mm。承臺底面單向根數(shù)33根。實(shí)際配筋值10362mm2。七、承臺斜截面抗剪切計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(jgj94-2008)的第5.6.8條和第5.6

9、.11條。根據(jù)第二步的計(jì)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=788.10kn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，o建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00； bo承臺計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，bo=5000mm； ho承臺計(jì)算截面處的計(jì)算高度，ho=1300mm； 計(jì)算截面的剪跨比，=a/ho此處，a=(4000.00-1600.00)/2=1200.00mm；當(dāng) 3時(shí),取=3，得=0.92； 剪切系數(shù)，當(dāng)0.31.4時(shí)，=0.12/(+0.3)；當(dāng)1.43.0時(shí)，=0.2/(+1.5)，得=0.10； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=19.

10、10n/mm2；則，1.00788.10=7.88105n0.1019.1050001300=124.2105n；經(jīng)過計(jì)算承臺已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋！八、樁承載力驗(yàn)算樁承載力計(jì)算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(jgj94-2008)的第4.1.1條。樁型采用phs高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁：phs-a400(250)根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值n=871.84kn；樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式： 其中，o建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=35.90n/mm2； a樁的截面面積，a=1.11105mm2。則，1.00871840

11、=8.72105n35.901.53105=52.9105n；經(jīng)過計(jì)算得到樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值滿足要求,只需構(gòu)造配筋！六、樁豎向極限承載力驗(yàn)算依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(jgj94-2008)的第5.2.2-3條，單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值按下面的公式計(jì)算： r = sqsk/s+pqpk/p+cqck/c qsk = uqsikli qpk = qpkap qck = qckac/n其中 r單樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值； qsk單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值； qpk單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值； qck相應(yīng)于任一復(fù)合基樁的承臺底地基土總極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值； qck承臺底1/2承臺寬度深度范圍(5m)內(nèi)地基土極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值，qc

12、k= 250.000 kpa； ac承臺底地基土凈面積，ac=5.0005.000-40.283=23.869m2； n樁數(shù)量，n=4； c承臺底土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)，c=ciaci/ac+ceace/ac s, p, c分別為樁側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)，樁端阻群樁效應(yīng)系數(shù)，承臺底土阻力群樁效應(yīng)系數(shù)； s,p, c分別為樁側(cè)阻抗力分項(xiàng)系數(shù)，樁端阻抗力分項(xiàng)系數(shù)，承臺底土阻抗力分項(xiàng)系數(shù)； qsik樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值； qpk極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值； u樁身的周長，u=1.6m； ap樁端面積,取ap=0.111m2； li第i層土層的厚度；樁的入土深度為26.00m,所以樁端是在第6層土層單樁豎向承載力驗(yàn)算: r=1.6(1.6053.001.00+3.4033.001.00+2.3053.001.00+9.8028.501.00+7.0028.501.00+4.5074.00)/1.65+1.063150.000.111/1.65+0.37(250.00023.869/4)/1.700=1646knn=871.84kn；上式計(jì)算的r的值大于最大壓力871.84kn,所以滿足要求!九、結(jié)論1）塔吊基礎(chǔ)采用工程樁