QTZ63塔吊基础计算书

万科红郡西岸工程塔吊基础施工方案浙江省海天建设集团有限公司万科红郡西岸项目部二0一三年八月塔吊基础施工方案一、编制依据1、建筑施工手册（第四版）2、施工图纸3、本工程地质勘察报告4、施工现场实际情况5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GBJ50202--2002）6、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20027、浙江省建设机械有限公司提供的QTZ63（ZJ5510）、（5010）塔式起重机产品说明书及相关基础设计资料8、塔式起重机设计规范（GB/T13752-92）9、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）10、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）11、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）等编制12、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）等编制二、场地土工程地质特征因施工场地为农田、河塘及高土堆，现就完成的部分勘察点可知，在勘探孔揭露深度范围内，按地层成因、时代及各土层物理力学性质特征，场地内土层大致可分为7层，3个亚层兹自上而下分述如下：①杂填土：黄褐色，杂色，松散～稍密，主要由粉质粘土及建筑垃圾组成，为新近回填土，堆积时间2年以下，分布不稳定，厚度变化较大；层厚0.40～3.70m。②粉质粘土：灰色、黄灰色，软～可塑，为次生土，中等压缩性，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，稍有光泽；分布不稳定，主要分布于坳沟部位，土质不均匀，层厚变化较大，局部粉粒含量较高；建议fak=110Kpa。③-1粉质粘土夹粉土：灰色，软塑状，夹粉土局部夹砂，稍密，中压缩性，干强度中等，韧性中等，摇震反应慢，稍有光泽；透镜体状分布，主要分布于坳沟部位，土质不均匀，局部含有大量腐植质；建议fak=80Kpa。③粉质粘土：灰色，流塑～软塑，高压缩性，干强度中等，韧性中等，摇震反应慢，稍有光泽；分布不稳定，主要分布于坳沟部位，土质不均匀，局部含有大量腐植质；建议fak=60Kpa。③-2粉质粘土：灰色，软塑局部流塑，中压缩性，干强度中等，韧性中等，摇震反应慢，稍有光泽；分布不稳定，主要分布于坳沟部位，土质不均匀，局部含有大量腐植质；建议fak=90Kpa。④粉质粘土：灰黄色、灰色，可塑，中等压缩性，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，稍有光泽；分布不稳定，土质不均匀；建议fak=160Kpa。④-1粉质土质粘土夹粉土：黄褐色，可塑，夹粉土，稍密状，中等压缩性，干强度低，韧性中等，无摇震反应，稍有光泽；分布不稳定，土质不均匀；建议fak=140Kpa。⑤粉质粘土：黄褐色，灰色可塑，局部软塑，中等压缩性，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，稍有光泽；分布不稳定，局部缺失，土质不均匀；建议fak=170Kpa。⑥粉质粘土：黄褐色、灰色，硬塑，夹铁锰质结核，中等压缩性，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，稍有光泽；总体分布不稳定，但顶板起伏较大，土质不均匀；建议fak=230Kpa。⑦粉质粘土夹碎石：黄褐色，稍密，由粉质粘土胶结，呈软～可塑状，中等压缩性，夹碎石，砾径大小一般在3～30mm，碎石含量15%左右，碎石呈次棱角状，碎石岩性主要以石英岩、砂岩为主，土质不均匀；建议fak=250Kpa。三、塔吊基础形式及技术要求塔吊基础采用整体钢筋混凝土基础，其技术要求如下：1、基础挖至设计标高后必须验槽，看地基土质是否与地质勘察报告相符。所用钢筋、水泥必须有质保书及复试报告，钢材为Q235-A及HRB335。2、混凝土标号≥C35。3、混凝土基础的深度不小于1.25M，边长不小于5M×5M，重量不小于75T。4、预埋螺栓组应与基础内钢筋网可靠连成一体，预埋螺栓周围的钢筋数量不得减少和切断，主筋通过预埋螺栓杆有困难时，允许主筋避让。5、铺设混凝土基础的地基应能承受0.2MPa的压力。6、混凝土基础应能承受20MPa的压力。7、混凝土基础表面应校水平，平面误差小于1/500。8、4块承重钢板的上表面平面度不大于1/1000。9、必须保证390尺寸和1465尺寸，为保证预埋螺栓组的位置，制作混凝土基础时可用承重板作为简易工装。10、预埋螺栓组周围的混凝土充填率必须达到95%以上。11、每次装拆后预埋螺栓组应全部更换新的。四、塔吊布置及基础设计根据总平面图，现场共使用5台塔吊，其中4台ZJ5010塔吊，料场旁边设置一台ZJ5510塔吊，塔吊计算岸ZJ5510塔吊计算。根据地质勘查报告分析，1号塔吊参照160号勘查点，塔吊基础顶标高为-2.3，桩顶标高为-3.6，桩长为10.00m,桩端是在第4层土层；2号塔吊参照238号勘查点，土质较好，选用天然地基基础，在第④层土层作为持力层，挖3.6M，fak=160Kpa；3号塔吊参照265号勘查点，土质差，选用桩基础，在第④-1层土层作为桩端持力层，桩顶标高为—6.95，桩长不小于12M；4号塔吊参照191号勘查点，土质差，选用桩基础，桩顶标高为—6.95，桩长不小于18M，在第○3-2层土层作为持力层；5号塔吊参照188号勘查点，土质差，选用桩基础，桩顶标高为—6.95，桩长不小于15M，在第○3-2层土层作为持力层；根据上述现选2号塔吊地基基础和1号塔吊桩基基础验算。（一）天然地基塔吊基础设计1、塔吊参数信息（以下参数见塔吊说明书）塔吊型号：5510塔吊起重高度H：30m，塔身宽度B：1.6m，基础埋深d：4.00m，基础所受垂直荷载Fv：434+60=494kN基础承台厚度hc：1.30m，最大起重荷载F2：60kN，混凝土强度等级：C35，基础所受的水平荷载Fh：73.5kN，标准节长度a：3m，基础所受倾覆力矩M=1796KN.M所处城市：江苏镇江，基本风压W0：0.4kN/m2，塔吊基础底标高为—3.6，绝对标高为7Fg——混凝土基础的重力，6×6×1.3×2.5×9.8=1146.6KN基础宽度BC现设计为6m×6m，验算如下：塔吊基础承载力计算式：塔吊设计要求：0.2Mpa×(5.0×5.0)=5.0Mpa岩土工程勘察报告238点38-38、剖面实际：0.16Mpa×(5.0×5.0)=4.0Mpa，小于5.0Mpa不符合要求。采取措施：加大塔吊基础截面为6m×6m0.16Mpa×(6×6)=5.76Mpa，大于5.0Mpa符合要求。2、塔吊基础承载力及抗倾翻计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图: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：混凝土基础抗倾翻稳定性计算：M+Fh·hFv+Fge=（1796+73.5×1.3）/（494+1146.6）=1.15≤2根据《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-92）第4.6.3条，塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。当不考虑附着时Pmax=（494+1146.6）/62+1796×6/63=95.5Pmin=（494+1146.6）/62-1796×6/63=-4.3当考虑附着时的基础设计值计算公式：P=（494+1146.6）/62=45.6当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：公式中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：a=Bc/2-ea=Bc/2-e=6/2-1.3=1.7m。Pkmax=2×（494+1146.6）/3×6×1.7=107.23KN/M23、地基承载力验算地基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)；e=≤Bc/3fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取160.000kN/m2；ηb基础宽度地基承载力修正系数，取0.30；ηd基础埋深地基承载力修正系数，取1.60；γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取10.000kN/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6.00m；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10.000kN/m3；d--基础埋置深度(m)取4.000m；解得地基承载力设计值：fa=225.000kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=225.000kPa；地基承载力特征值fa大于无附着时压力设计值P=95.5kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=107.23kPa，满足要求！4、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；取βhp=0.96；ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.57MPa；ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=1.3m；am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=[1.60+(1.60+2×1.3)]/2=2.9m；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）；取at＝1.6m；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；ab=1.60+2×1.3=4.20；pj---扣除基础自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；取Pj=107.23kPa；Al---冲切验算时取用的部分基底面积；Al=6.0×(6.0-4.20)/2=5.4m2Fl---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。Fl=107.23×5.4=579.042KN允许冲切力：0.7×0.96×1.57×2900.00×1300.00=3977500.8N=3977.5kNFl=579.042kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！5、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＝(6.0-1.60)/2=2.2m；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107.23kN/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=Pmax×(3a-al)/3aP=107.23×(3×1.60-2.2)/(3×1.60)=58kPa；G=Fg——混凝土基础的重力，1146.6KNl---基础宽度，取l=6.0m；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=2.22×[(2×6.0+1.60)×(107.23+58-2×1146.6/62)+(107.23-58)×6]/12=676.1kN.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，α1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，取αl=1.00；fc---混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；ho---承台的计算高度，ho=1.25m。经过计算得：αs=676.1×106/(1.00×16.70×6×103×(1.3×103)2)=0.004；ξ=1-(1-2×0.004)0.5=0.004；γs=1-0.004/2=0.998；As=676.1×106/(0.998×1.3×103×300.00)=1737.06mm