中联TC5610塔吊基础计算书(正式)

海南省农垦总医院职工集资建房项目2标段E7栋住宅楼塔吊基础计算书编制人：审核人：审批人：编制单位：编制日期：二O一三年九月六日TC5610塔吊基础计算书-1-TC5610塔吊基础（四桩承台）计算书海南省农垦总医院职工集资房项目2标段E7栋住宅楼工程；属于框剪结构;地上24层;地下1层；建筑高度：81.40m；标准层层高：3.00m；总建筑面积：14083.04平方米；总工期：730天；施工单位：海南第六建设工程有限公司。本工程由海南省农垦总医院投资建设，海口城市规划设计研究院设计，海南地质综合勘察设计院地质勘察，安徽国汉建设监理咨询有限公司监理，海南第六建设工程有限公司组织施工。一、编制依据(1)《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)；(2)《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)；(3)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)；(4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；(5)建筑、结构设计图纸；(6)《塔式起重机使用说明书》；(7)《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92)；(8)《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001、J119-2001）；(9)岩土工程勘察报告；二、参数信息塔吊型号:TC5610，塔吊起升高度H=88m，塔吊倾覆力矩M=1552kN.m，混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=1.6m，最大起重荷载F2=60kN，自重F1=456kN，基础承台厚度hc=1.30m，基础承台宽度Bc=5.50m，，钢筋级别:Ⅲ级钢筋。TC5610塔吊基础计算书-2-三、各土层系数各土层厚度及阻力标准值如下表:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称12.550.000.00杂填土22.5525.000.00淤泥质砂31.2780.000.00含粘土砾砂46.0760.000.00中砂53.3940.000.00粘土66.00120.000.00砾砂根据地质报告，塔吊基础桩端持力层为第6层土砾砂土，因此桩的入土深度为18.00m，配筋及尺寸参照钻孔灌注桩设计图纸，采取桩径为600mm，主筋为1216，加劲箍为14@2000,外箍为￠8@200/100。塔吊承台面标高为-1.35m，在四周砌1.35m高240墙围护水土。四、塔吊基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算模型简图如下图所示：TC5610塔吊基础计算书-3-桩径钻孔灌注桩四桩承台基础布置图当不考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=（F1+F2）×1.2=（456+60）×1.2=619.2kN；（恒载系数取1.2）G──基础自重与基础上面的土的自重：G=1.2×25.0×Bc×Bc×Hc=1089kN；（恒载系数取1.2）Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.50m；W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=27.73m3；M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩M=1.4×1552=2172.80kN.m；（安全系数取1.4）a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：TC5610塔吊基础计算书-4-a=Bc/2-M/(F+G)=5.5/2-2172.8/(619.2+1089)=1.48m。经过计算得到:无附着的最大压力设计值Pmax=(619.2+1089)/5.52+2172.8/27.73=134.83kPa；无附着的最小压力设计值Pmin=(619.2+1089)/5.52-2172.8/27.73=-21.89kPa；有附着的压力设计值P=(619.2+1089)/5.52=56.47kPa；偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(619.2+1089)/(3×5.5×0.906)=228.54kPa。五、地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。计算公式如下:fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取180.000kN/m2；ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;ηb=2.0，ηd=3.0；γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取19.7kN/m3；b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.5m；γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取19.7kN/m3；d--基础埋置深度(m)取2.5m；解得地基承载力设计值：fa=396.7kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=396.7kPa；地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=56.47kPa，满足要求。TC5610塔吊基础计算书-5-地基承载力特征值1.2×fa=476.04大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=228.54kPa，满足要求。六、基础受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。验算公式如下:式中βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；Al---冲切验算时取用的部分基底面积Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。则，βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.95；ft---混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57MPa；TC5610塔吊基础计算书-6-am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:am=[1.60+(1.60+2×1.2)]/2=2.8m；ho---承台的有效高度，取ho=1.2m；Pj---最大压力设计值，取Pj=134.83KPa；Fl---实际冲切承载力：Fl=134.83×(5.5+3.8)×((5.5-3.8)/2)/2=532.92kN。其中5.5为基础宽度，3.8=塔身宽度+2h；允许冲切力：0.7×0.95×1.57×2880.00×900.00=2706177.6N=2703.2kN；532.92kN2703.2kN,实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以满足要求。七、承台配筋计算1、抗弯计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。计算公式如下:式中：MI---任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；a1---任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，取a1=(Bc-B)/2＝(5.50-1.60)/2=1.95m；Pmax---相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取158.83kN/m2；P---相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；P=134.83×(3×1.60-1.95)/(3×1.60)=80.06kPa；G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1089kN/m2；TC5610塔吊基础计算书-7-l---基础宽度，取l=5.5m；a---塔身宽度，取a=1.60m；a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.60m。经过计算得MI=1.952×[(2×5.5+1.60)×(134.83+80.06-2×1089/5.52)+(134.83-80.06)×5.5]/12=665.96kN.m。2、配筋面积计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。公式如下:式中，αl---当混凝土强度不超过C50时，αl取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，本基础强度为C35，取αl=1.00；fc---混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；ho---承台的有效计算高度，ho=1.2m。经过计算得：αs=665.96×106/(1.00×16.70×5.5×103×(1.2×103)2)=0.006；ξ=1-(1-2×0.006)0.5=0.006；γs=1-0.006/2=0.997；As=665.96×106/(0.997×1.2×300.00×106)=2124.13mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.00×1200.00×0.15%=9900mm2。故取As=7500.00mm2。实际配筋：Ⅲ级钢筋，25@200mm，承台底面和顶面单向根数各56根，实际配筋为：3.14×12.5×12.5×48=23550mm2＞7500mm2，满足要求。