建筑工程规范资料之塔吊基础设计计算方案(桩基础).docx

【最新资料,Word版，可自由编辑！】一、工程概况1、地理位置2、设计概况本工程结构形式为框架剪力墙结构，人工挖孔桩承重，建筑高度为：楼54.15m 、二层为地下室，正负零以上为住房，层高 3.00m。为： 楼18层、建筑等级：一级，耐火等级为地下 室一级，主体二级，平安等级二级，抗震设防烈度小于六度。主体结构设计使用年限为50年。二、塔吊选型和位置确定根据施工现场条件及周围环境条件和工程结构情况，该工程采用一台TC5510塔式起重机，臂长55米，用于栋施工，塔高安装高度72m。塔吊安装位置见塔吊定位平面布置图塔吊在此位置可满足塔臂就位与撤除以及工程施工的需要。三、塔吊根底设计方案本工程栋土 0.00相当于绝对高程57.6m，负二层地下室根底顶面标高-11.9m，那么相等于绝对标高45.70m,塔吊按保用说明书根底为高度 1.42m,那么塔吊根底底绝对标高为44.28m，按照塔 吊定位图在确定其根底附近最近地勘钻孔为 ZK165，根据ZK165钻孔柱状图显示塔吊根底底板下 为回填土，一直至第岩土层强风化岩体方可作为持力层，基第岩土层底绝对标高为35.80m， 相差8.48m，故需采用桩根底方可用于塔吊根底持力。拟采用人工挖孔桩灌注桩，桩径800mm共4根用于塔吊根底持力。由于第岩土层风化程度高，强度较低且厚度小，所以以第中风化层作 为持力层，有效桩长按8.5m计算，桩身及承台混凝土强度等级 C30,承台按塔吊根底原图尺寸5.0m x 5.0m x 1.42m进行设计，配筋根据受力情况进行计算。四、塔吊桩根底计算书1、设计依据.?建筑桩基技术标准?JGJ92021.?混凝土结构设计标准? GB50010-2002.?建筑地基根底设计标准? GB500072002.?建筑机械使用平安规程?JGJ32001 1 V -J -P, 1/1 < < L.?建筑结构荷载标准?GB50009-2001.本工程?岩石工程勘察报告?.施工图纸.简明施工计算手册.塔吊使用说明书2、地质参数以本工程?岩石工程勘察报告?中有关资料为计算依据以 ZK175孔为依据，其主 要设计参数见土层设计计算参数表。指标岩土层天然地基 承载力特 征值KPa压缩模量 MPa土层厚 度m凝聚力KPa桩的侧 阻力特 彳值qsiaKPa桩端端 阻力特 征值qpaKPa填土/5.3/-10/耕植土80/-8/淤泥质粘土803.80.711.88/粉质粘土22012.1/42.7三轴35/全风化岩2209.70.848.7三轴40/全风化岩-21405.8/16.320/强风化岩体40040变形模量1.7/601000中等风化岩体粉砂质泥岩-R900/1200泥质粉砂岩22002740变形模量/2800细砂岩3000/40003、塔吊根底受力情况说明书提供本工程地下2层，地上18层，地上建筑高度54.15m,标准层层高3m,地下室从根底顶向至土 0.00 高度为11.9m，塔吊安装使用高度为66.05m,贝U安装高度72m，塔吊使用说明书提供的根底荷载 如下表：荷载工况根底荷载P (kN)M(kN.m)FFhMM-工作状态700261350 一2004、塔吊根底布置及受力简图F»F-.t i- I.' : 办尽一一片弋I. E丈氏氐:勺 一一 F基社斯乘吳抖魅&右置5、桩基承载力验算5.1单桩桩顶作用力的计算和承载力验算按地基土物理力学指标与承载力参数计算2 2 2Ap= nr nX 0.4 = 0.5024 mRa=q paAp+up 刀 qsiali(GB50072qpaAp = 2800KPX 0.5024 m = 1406.72KNupE qsiali =2.51 X( 60X 1.7+40X 0.8+8X 0.7+5.3X-10 ) = 86.6KN Ra=qpaAp+upE qsiali = 1406.72+86.6 = 1493.32KN(1) 轴心竖向力作用下：Qk=(FK+G K=(910.61+887.5)/4=450KNFk= ( 700+6X 9.80665) X 1.2 = 910.61KN式中：6X 9.80665为塔吊最大起重荷载。Gk=5X5X1.42 X5=887.5KNQk=(FK+GK)/n = (748.36+843.75)/4=398KN根据计算 Gk=450KN V Ra = 1493.32KN所以中心向力作用力满足承载力要求(2) 偏心竖向力作用下：由 于本桩基为对称布置，且当 MxK为最大时其Mxk为0,反正MyK为最大时其MxK为0,故取： Mxk = My k= 1.4 X 1350 = 1890 KN.m2Q = 450 ± (1890 X1.7 X 1.414)/2 X (1.7 X 1.414) =450 ± 393.12(KN)Qk max = 450 + 393.12 = 843.12 KN V 1.2Ra = 1.2X 1493.32 = 1792 KN 所以偏心竖向力作用力满足承载力要求。=26/4 = 6.5KN根据(GB5007 2002)5.2抗拔力验算单桩抗拔力特征值计算：1 V ；/F 严 £ L. ITuk =刀入 iqsikjli(JGJ94 - 2021) (5.4.6 - 1)=86.6 X 0.7 =60.62 KN(入按 0.7 平均取值)Gp = nX 0.42X 8.5 X 25 = 108.8 KNN< = Qik min = 450 - 393.12 = 56.88 KNQ min为正值表示本桩基单桩在最不利荷载下无拔力，那么Nk相对于拔力而言为负值。即：2 = -56.88 KN V Tuk+ Gp = 169.42 KN 所以本桩其抗拔力满足要求。&桩身截面强度计算5© c APfc=0.7X 14.3 X 5.03X 105 = 5035KN 其中：© c工作条件系数，取0.7fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc =14.3N/mm2;A桩的截面面积，A=5.03X 105mm2。本桩基为组合桩，贝U: Q = Qik max = 843.12 KNQ= 843.12 KN V © c Afc = 5035KN 所以桩身截面混凝土强度满足要求。7、抗倾覆验算欢迎阅读并且由于塔吊自身设计时已进行抗倾覆验算， 而本桩基承台对原设计塔吊根底尺寸未作改动, 在桩基已进行抗拔力验算，故无需进行抗倾覆验算。8、钢筋配筋计算8.1承台配筋计算(依据?建筑桩技术标准?JGJ94-2021的第条)其中：Mx1,My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 = 0.90(m)；Nii扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值 (kN)，Ni = Ni-G/n = = 1271.45 KN/m2;经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2< 1271.45 X 0.9 = 2288.6 KN.m。I依据?混凝土结构设计标准?(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。式中，a 1?系数，当混凝土强度不超过 C50时，a 1?取为1.0，当混凝土强度等级为C80时, 取为0.94,期间按线性内插法得1.00 ;f c混凝土抗压强度设计值查表得14.30 N/mm2;ho承台的计算高度 HC-50.00 = 1420-50 = 1370.00mm;f y钢筋受拉强度设计值，f y=300.00N/mm；经过计算得：2288.6 X 106/(1.00 X 14.30 X 5000.00 X 1370.002)=0.017;1-(1-2 X 0.017) 0.5= 0.0171欢迎阅读=1-0.0171/2=0.99156 2=Asy = 2288.6 X 10/(0.9915 X 1370.00 X 300.00) = 5616mm 。参照原塔吊根底图配筋设计，根底承台配筋上、下排纵筋为A2016双向双层,现修改为B20165As=2 、.9740mm >5516 mm,能满足要求。，除其上、下排纵筋按上式验算结果由A2016改为B2016外，其余配筋均按原塔吊根底图不变。依据?建筑桩技术标准?(JGJ94-2021)的第条。V = p hsaftboh。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，V = (910.61/4+393.12) X 2 = 462.57 X 2 = 1242 KNp hsaftboh。= 0.874 X 1.056 X 1.43 X 5000X 1370 = 9.04 X 106 N二刁 I j 式中：bo承台计算截面处的计算宽度，bo = 5000mmh 0承台计算截面处的计算高度，h0 = 1300mm；p hs= (800/ h 0)1/4 = (800/ 1370 ) 1/4 = 0.874入=900/1370 = 0.657a = 1.75/(入 +1) = 1.75/(0.657 + 1) =1.056ft 混凝土轴心抗拉强度设计值，ft = 1.430N/mm2; 1 *i , *5 1/ .8|# 产 e L那么，V = 1242KN v P hsaftb0h0 = 9.04 X 106 N = 9040 KN经过计算承台混凝土已满足抗剪要求，只需按构造配置箍筋！18.2、桩配筋计算通过上述计算得知，本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩，所以桩身配筋按最小配筋率计算。灌注桩桩身按最小配筋率0.65%计算。2 2As=p A=0.65%X n X 400 =3267.25mm所以桩身按最小配筋率配筋，桩身配筋为16B18,2A' si=254.5 X 16=4072mr>Asi