廣州某小區(qū)工程塔吊基礎(chǔ)設(shè)計方案

目錄HYPERLINK\l"_Toc120353402"一、工程概況1HYPERLINK\l"_Toc120353403"二、塔吊荷載2HYPERLINK\l"_Toc120353404"三、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計2HYPERLINK\l"_Toc120353405"四、塔吊基礎(chǔ)、承臺承載力抗拔力復(fù)核2HYPERLINK\l"_Toc120353406"（一）、樁基承載力驗算3HYPERLINK\l"_Toc120353407"（二）、抗拔驗算4HYPERLINK\l"_Toc120353408"（三）、抗傾覆驗算5HYPERLINK\l"_Toc120353409"五、塔吊承臺配筋計算7HYPERLINK\l"_Toc120353410"（一）、抗沖切力計算7HYPERLINK\l"_Toc120353411"（二）、抗彎力計算7一、工程概況項目名稱：******村安置區(qū)工程Ⅰ區(qū)，地址：**市南沙區(qū)廣隆村南邊，工程占地面積為81456㎡，總建筑面積130000㎡，場區(qū)內(nèi)建筑分3層、6層、11層三類。根據(jù)工程施工需要，計劃安裝4臺廣東業(yè)豪機械制造有限公司生產(chǎn)的QTZ80A外爬塔吊，該塔吊獨立固定式最大起升高度為41.5m，附著式最大起升高度為150m，塔吊首次安裝高度為30m，最終安裝高度為45m，塔吊最大起重量為6噸，最大幅度起重為1.3噸，起重臂長為55m。塔吊部件外型尺寸及重量如下表：部件名稱外形尺寸（m）（長、寬、高）重量（Kg）備注加強節(jié)（標(biāo)準(zhǔn)節(jié)）1.6×1.6××3882套架2×2×7.43363209含液壓系統(tǒng)回轉(zhuǎn)支承577支座1097上支座1112回轉(zhuǎn)機構(gòu)686回轉(zhuǎn)塔身1.2×1.2××1.911011含起重量限制器塔帽1.2×1.2××6.51329含力距限制器司機室354平衡臂1.2×8.74451780含電器柜平衡臂拉桿199起升機構(gòu)2300起重臂48.2×1.11×0.9554040起重臂拉桿1455載重小車200吊鉤145變幅機構(gòu)458平衡重1771+27445×2+22748×22+15466=143003Kg二、塔吊荷載QTZ80A塔吊正常使用下的極限荷載查表可得：荷載情況基礎(chǔ)荷載P（KN）M（KN·M）P1P2MMk工作狀態(tài)952.2343.281591.56358.25非工作狀態(tài)851.74111.812546.790P1——基礎(chǔ)所受垂直力P2——基礎(chǔ)所受水平力（風(fēng)荷載忽略不計）M——基礎(chǔ)所受傾翻力矩Mk——基礎(chǔ)所受扭矩塔吊基礎(chǔ)受力如右圖：三、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計采用4根有效樁長為30～40米φ400預(yù)應(yīng)力管樁，樁身為C80砼，單樁豎向承載力特征值1200KN，樁端持力層為第（9）層強風(fēng)化花崗片麻巖，其巖土設(shè)計極限承載值為6000kpa，樁端進入持力層深度為1m樁頂伸進承臺100mm，承臺采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，尺寸為5000×5000×1500mm，C25砼，承臺墊層為C15素砼，100mm厚。四、塔吊基礎(chǔ)、承臺承載力抗拔力復(fù)核（一）基本數(shù)據(jù)預(yù)應(yīng)力管樁直徑D1=400mm（4根）單樁豎向承載力特征值1200KN樁長（暫定）L≈35m（暫定）承臺尺寸A×B×B＝5×5×1.5=37.5m3塔吊基礎(chǔ)承受最不利彎矩（非工作狀態(tài)下）M=2546.79kN·m塔吊工作狀態(tài)下自重F=P1=952.23KN承臺自重G=37.5×2.5×9.8=918.75KN單根預(yù)應(yīng)力管樁自重（按35m）Q=76.7KN（二）樁基驗算1、樁基承載力驗算1）荷載計算根據(jù)分析，在非工作狀態(tài)下，塔吊大臂垂直于基礎(chǔ)面對角線時最危險。當(dāng)以對角兩根樁的連線為軸(如圖)，產(chǎn)生傾覆力矩時，將由單樁受力，此時樁的受力為最不利情況。塔吊在安裝完畢后，其下地基即承受塔吊基礎(chǔ)傳來的上部荷載，一是豎向荷載，包括塔吊重量F和基礎(chǔ)重量G；另一部份是彎矩M，主要是風(fēng)荷載和塔吊附加荷卸載產(chǎn)生的彎矩。塔吊基礎(chǔ)受力，可簡化成偏心受壓的力學(xué)模型（如圖），此時，基礎(chǔ)邊緣的接觸壓力最大值和最小值分別可以按下式計算：eq\o\ac(○,1)當(dāng)只受到傾覆力矩時:Ｐ11=Ｐ12==600KN②當(dāng)只受到基礎(chǔ)承臺及塔吊重力時：Ｐ21=Ｐ22==468KN2）單樁荷載最不利情況Ｐ1=Ｐ11+Ｐ12==600+468=1068KNＰ1<1200KN[φ400預(yù)應(yīng)力管樁豎向承載力特征值]3）單樁承載力單樁的受壓承載力由樁側(cè)摩阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，單樁受壓的承載力為：Ｒk1=qpAp+up∑qli=6000×3.14×0.22+1.25×1.79×45+4.14×15+3.28×55+1.2×15+1.67×25+1.5×65+2.46×65+5.76×80+5.37×100）=2801.1KN因Ｐ1+Q=1068+76.7=1144.7KN<Ｒk1，故單樁承載力滿足要求；2、抗拔驗算1）單樁最小荷載Ｐ2=Ｐ22-Ｐ21==468-600=-132KN因Ｐ2<0，即樁將受到拉力，拉力為=132KN2）單樁的抗拔承載力由樁側(cè)摩阻力承擔(dān)，單樁抗拔力為：Rk2=up∑qsiali=2047.5KN=132KN<Ｒk2，故單樁抗拔滿足要求。qsia第層樁側(cè)的摩阻力特征值，查地質(zhì)勘察報告《巖土設(shè)計參數(shù)建議值表》。qp樁端持力層端承載力特征值，查地質(zhì)勘察報告《巖土設(shè)計參數(shù)建議值表》。up樁身截面周長為3.14×0.4=1.25ml第層土層厚度Ap樁身截面面積為3.14×0.22=1.26m3、抗傾覆驗算1）樁的水平變形系數(shù)α式中：m土的水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，按DBJ15-31-2003中表10.2.19-2取35MN/m4b0樁身計算寬度，按表10.2.19-3取2.34mEc樁身材料的彈性模量，取0.85×3.25×104N/mm2=2.76×107KN/m2I樁截面慣性矩根據(jù)DBJ15-31-200310.2.24規(guī)定，可按剛性樁的方法計算樁的內(nèi)力與變位2）樁身轉(zhuǎn)角b0樁身計算寬度，按表10.2.19-3確定b0＝0.9（d+1）＝1.125mm地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，按表10.2.19-2取用35MN/mC0樁底持力層土的豎向抗力系數(shù)C0＝m·l＝315MN/m3W樁底面抵抗矩θ=12×（3×2546.79+2×6×111.81）/1.125×35×64+18×315×103×2×0.715=185604.84/59095217.48=3.14×10-33）、允許轉(zhuǎn)動角度[θ]＝arctan(0.003)＝0.171887由于θ＝3.14×10-3<[θ]安全4、樁底受拉壓邊緣的力矩1）樁的轉(zhuǎn)動點位置=1.125×35×353×103×(4×2546.79+3×111.81×35)+6×111.81×315×103×2×0.715/2×1.125×35×103×352×(3×2546.79+2×35×111.81)=3.702×1013/1.492×1012=24.8m2）樁頂面處水平位移X=z·θ＝24800×3.14×10-3/4＝19mm根據(jù)DBJ15-31-2003表10.2.19-2查得允許水平位移不大于1‰樁長[x]=20mm由于x<[x]故安全5、總被動土壓力Ep土的重度。取Kp被動土壓力系數(shù)。土的內(nèi)摩擦角取查《簡明施工計算手冊》表1－13，取Kp＝2.464C土的內(nèi)聚力。取C＝30kPaEp1=0.5×18.62×24.82×2.464+2×30×24.8×2.4641/2=16445.08KNEp2=0.5×18.62×10.22×2.464+2×30×10.2×2.4641/2=3347.5KN6、樁底受壓邊緣的力矩（以傾覆彎矩為負(fù)彎矩）1）樁身轉(zhuǎn)動點上下的被動土壓力產(chǎn)生的彎矩Ma＝16445.08×24.8/3+3347.5×10.2/3＝147327.5kN·m2）傾覆彎矩Mb＝－2546.79kN·m3）基礎(chǔ)水平力產(chǎn)生的彎矩Mc＝－98.73×11.2＝－1105.78kN·m4）塔吊及樁身自重產(chǎn)生的彎矩Md＝（851.74+3.14×5×5×1.5×25）×1.0＝1789.24kN·m所以∑M＝147327.5－2546.79－1105.78+1789.24＝145464.17kN·m>0安全五、塔吊承臺配筋計算1、抗沖切力計算1）單樁承受最大剪力F=Ｐ1＝1068KN2）承臺混凝土抗沖切力[F]＝0.7ftumh0＝