QTZ63塔吊基础方案
一、工程综合说明:
1、 工程名称:x 2、 建筑面积:x 3、 结构形式:x 4、 建筑层次:x 5、 设计单位:x 6、 建设单位:x 7、 监理单位:x; 8、 工程地点:x 9、 工程高程:x
二、塔吊选用情况:
结合工程实际情况及公司资源实际情况,本工程准备投入一台塔吊负责基础及主体阶段的垂直运输,塔吊选用QTZ63,塔吊中心布置于5轴至6轴交G轴至H轴,具体布置见下图:
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砼墙板后浇带地下室底板超前止水带 塔吊基础剖面图 三、编制依据:
1、该工程岩土工程勘察报告x 2、该工程建施、结施图。
3、《QTZ80F塔式起重机使用说明书》。 4、《土力学地基基础》、《砼结构》
四、塔吊计算:
(一)、方案建筑说明:
1、塔吊基础采用四桩承台基础,桩以4-2号粉砂夹粉土层为持力层,Fa=290Kpa,长×宽×高=4.5m×4.5m×1m。 2、基础垫层底标高-8.25m。
3、砼强度等级:采用商品砼,垫层为C15,底板C35,柱、梁:C45(柱从承台上表面至埋铁面采用P6抗渗砼)。
4、钢筋:纵筋级别HRB400,箍筋级别HPB235 5、保护层厚度:承台为50mm,柱、梁为30mm
6、根据地勘报告显示,静止水位为黄海高程2m,地下水及地基土对砼无腐蚀性。 7、基坑放坡采用二级放坡:第一层挖土深度4m,放坡按1:1.5;第二层挖土深度约3m,放坡按1:1放坡,中间设1m宽平台,具体放坡根据现场实际土质调整。
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8、塔吊安装详见安装方案 (二)、方案计算:
1、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:QTZ63, 独立高度吊钩起升高度H=41m, 塔吊倾覆力矩M=1910kN.m, 混凝土强度等级:C35, 塔身宽度B=1.6 m, 基础埋深D=0.7m, 自重F1=440kN, 基础承台厚度Hc=0.700m, 最大起重荷载F2=60kN, 基础承台宽度Bc=4.500m, 桩钢筋级别: III级钢, 桩直径=0.400m,
桩间距a=3.5m, 承台箍筋间距S=200.000mm, 承台砼的保护层厚度=50mm, 空心桩的空心直径:90㎜。 水平力F2=70kN。
2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重(包括压重)F1=440kN, 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN,
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=600kN, 塔吊的倾覆力矩M=1.4×1910=2674kN。 3、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
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自然地面方桩承台方桩 图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
(1)桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。
其中 n──单桩个数,n=4;
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=600kN; G──桩基承台的自重
G=1.2×25×Bc×Bc×(Hc+D)=
1.2×25×4.50×4.50×(0.7+0.7)=850.5kN; Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取2674kN.m; xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m; Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN); 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,
最大压力:Ni=(600+850.5)/4+2674×1.75/(4× 1.752)=745kN。
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(2) 矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条。
其中 Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.95m; Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN), Ni1=Ni-G/n=532kN; 经过计算得到弯矩设计值: Mx1=My1=2×532×0.95=1011kN.m。 4、矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
式中,αl──系数,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,α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2; ho──承台的计算高度Hc-50.00=650.00mm; fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;
经过计算得:αs=1011×106/(1.00×16.70×4500.00×650.002)=0.032; ξ =1-(1-2×0.032)0.5=0.033; γs =1-0.034/2=0.984;
Asx =Asy =1011×106/(0.984×650.00×360.00)=4391mm2>ρmin×b×h0=0.0015×4500×650=4388mm2,按Asx=Asy=4391mm2配筋率取值。
5、矩形承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性, 记为V=745kN我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
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其中,γo──建筑桩基重要性系数,取1.00; bo──承台计算截面处的计算宽度,bo=4500mm; ho──承台计算截面处的计算高度,ho=650mm; λ──计算截面的剪跨比,λx=ax/ho,λy=ay/ho, 此处,ax,ay为柱边(墙边)或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离,得
(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=950mm,当 λ<0.3时,取λ=0.3;当 λ>3时,取λ=3, 满足0.3-3.0范围;在0.3-3.0范围内按插值法取值。得λ=1.46;
β──剪切系数,当0.3≤λ<1.4时,β=0.12/(λ+0.3);当1.4≤λ≤3.0时,β=0.2/(λ+1.5),得β=0.07;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2; fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2; S──箍筋的间距,S=200mm。
则,1.00×745=7.45×105N<0.07×360.00×4500×650=73.71×106N; 经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋! 6、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条。
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=745kN; 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中,γo──建筑桩基重要性系数,取1.00;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=35.90N/mm2; A──桩的截面面积,A=1.19×105mm2。
则,1.00×745000=7.45×105N<35.90×1.19×105=4.28×106N; 经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋! 7、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条;
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=745kN; 单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:
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其中 R──单桩的竖向承载力设计值; Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
380.00kPa;
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:
qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值,取qck=
Ac ---承台底地基土净面积;取Ac=4.500×4.500-4×0.119=19.773m2; n ---桩数量;取n=4;
ηc──承台底土阻力群桩效应系数;按下式取值:
力群桩效应系数;
ηs, ηp, ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻
γs,γp, γc──分别为桩侧阻抗力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值; qpk──极限端阻力标准值; u──桩身的周长,u=1.256m; Ap──桩端面积,取Ap=0.119m2; li──第i层土层的厚度; 8、根据计算结果:
混凝土选用C35,基础下层配筋每侧23根三级钢16@200双向,上层每侧23根三级钢14@200双向。 塔吊基础位置见平面图。 9、施工说明:
(1)本方案经公司审批后,塔吊基础施工必须严格按方案执行,施工顺序分两层进行,第一层挖土深度4m,放坡按1:1.5;中间设1m宽平台,第二层挖土深度约3m,放坡按1:1放坡,土方挖至塔吊基础设计标高,挖土过程应严密注意边坡稳定,出
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现异常应立即停止施工。
(2)此工程静止水位较高,现场应安排多台水泵,连续抽水直至现场排水系统形成,确保塔吊基础无积水。
(3)基础可分三次浇捣混凝土,首次浇捣至基础承台面平;第二次浇捣至-6.05M柱面,浇筑时及时安装预埋铁,并抄平确保四柱面埋铁水平一致;第三次安放塔吊基础脚柱后,绑扎钢筋、立模加固完,砼浇筑至柱顶。
(4)基础混凝土强度必须达到设计强度的80%方可安装塔吊,现场必须制作同条件养护和标准养护试块。
(5)基础柱位于地下室底板中间部位设置300×4钢板止水带,与柱主筋满焊,并注意钢板止水带转角部位缺角补满。 (6)基础挖土后必须进行土质验收。
(7)结构顶板预留2m×2m洞口,钢筋按50%搭接长度预留,保证顶板钢筋封闭质量,顶板砼浇筑应采用比原砼强度等级高一标号的抗渗砼浇筑。
(8)塔吊基础施工必须强调加强设备安装设备部门的配合,避免影响设备安装。 (9)与设备安装设备部门沟通,如塔吊拆卸 (三)、塔吊基础配筋图:
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