塔吊基础设计方案.doc

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1、广州港南沙汽车码头商品汽车库工程广州港南沙汽车码头商品汽车库工程 QTZ100(TC6513-6)QTZ100(TC6513-6) 1#1#塔吊基础设计方案塔吊基础设计方案 目录 一、工程概况 (1) 二、编制依据 (1) 三、塔吊基础设计计算书 (1) 四、防雷措施 (9) 五、附图 (9) 1.塔吊基础平面布置图 (10) 2.钻孔柱状图 (10) 3.岩土承载力参数表 (10) 【协安建设】 QTZ100(TC6513-6) 1#塔吊基础设计方案 一、工程概况 本工程位于广州市南沙区黄阁镇沙仔岛广州港南沙汽车码头内,该工程由广州港南沙汽车码头有限公司投资,由广东省建筑设计研究院设计。 本

2、工程总建筑面积为82976.16 平方米,为地上6 层,无地下室,框架结构。采用500预制管桩基础,首层层高6米,2层层高3.5米,35层层高3.4米,6层层高3.85米,建筑高度为23.5米。 据本工程现场情况及施工需要,共需塔吊3台,其中臂长56m 的QTZ80(TC5613-6) 2台,臂长65m 的QTZ100(TC6513-6) 1台,可以满足本施工范围的材料运输要求,具体布置详见总平面布置图。 二、编制依据 1、建筑地基基础设计规范(GB50007-2011) 2、广东省建筑地基基础设计规范(DBJ 15-31-2003) 3、混凝土结构设计规范(GB 50010-2011) 4、

3、建筑结构荷载规范(GB50009-2012) 5、简明钢筋混凝土结构计算手册 6、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008) 7、本项目岩土工程勘察报告中的KZ87#勘察点 8、建筑、结构设计图纸; 9、塔式起重机使用说明书; 10、塔式起重机设计规范GB/T 13752-92 三、塔吊基础设计计算书 1、塔吊基础的计算说明 本工程塔吊将采用QTZ100(TC6513-6) ,臂长65m,塔吊最大起重6t,自由高度46m。建筑物高度为23.5米,塔吊安装高度为40.4米,自编号1#。 塔吊基础承载力计算依据选取本项目岩土工程勘察报告中的HZ6#勘察点。 塔吊安装位置:塔机安装位置于G-G轴上侧2

4、.50米13轴右则3.0米14轴左侧3.0米。(塔机中心至建筑外边线3.0米)(如下图) 2、计算参数 (1)基本参数 QTZ100(TC6513-6)塔式起重机,塔身尺寸1.80m,开挖深度为-1.3m;现场地面标高为0.00m,承台面标高为0.1m,承台高度1.3m;地下水位-1.4m。采用预应力管桩基础,本工程管桩选用摩擦型桩,桩端土选在入强风化岩1米,桩长约21.6米,桩型同工程桩PHC500,壁厚125mm。 塔吊基础设计(四桩)计算书 工程名称:广州港南沙汽车码头商品汽车库工程 编制单位: 1.计算参数 (1)基本参数 采用1台QTZ100塔式起重机,塔身尺寸1.80m,地下开挖深

5、度为-1.30m;现场地面标高0.00m,承台面标高0.10m;采用预应力管桩基础,地下水位-1.40m。 1)塔吊基础受力情况 基础顶面所受倾覆力矩基础所受扭矩基础顶面所受水平力基础顶面所受垂直力 比较桩基础塔吊的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按工作状态计算如图 F k =639.90kN,F h =21.60kN M=1851.30+21.601.20=1877.22kN .m F k , =639.901.35=863.87kN,F h , =21.601.35=29.16kN M k =(1851.30+21.601.20)1.35=2534.25kN .m 2)桩顶以下岩土

6、力学资料 sik 3基础桩采用4根500预应力管桩,桩顶标高-1.10m ;桩混凝土等级C80,f C =35.90N/mm 2 ,E C =3.80104 N/mm 2 ;f t =2.22N/mm 2 ,桩长22.70m,壁厚125mm ;钢筋HRB400,f y =360.00N/mm 2 ,E s =2.00105 N/mm 2 承台尺寸长(a)=4.80m,宽(b)=4.80m,高(h)=1.30m ;桩中心与承台中心1.90m,承台面标高0.10m ;承台混凝土等级C35,f t =1.57N/mm 2 ,f C =16.70N/mm 2 ,砼 =25kN/m 3 G k =abh

7、 砼 =4.804.801.3025=748.80kN 塔吊基础尺寸示意图 2.桩顶作用效应计算 (1)竖向力 1)轴心竖向力作用下 N k=(F k+G k)/n=(639.90+748.80)/4=347.18kN 2)偏心竖向力作用下 按照Mx作用在对角线进行计算,M x=M k=1877.22kN.m,y i=1.9020.5=2.69m N k =(F k+G k)/nM x y i/y i2=(639.90+748.80)/4(1877.222.69)/(22.692)=347.18348.93 N kmax=696.11kN, N kmin=-1.76kN (基桩承受竖向拉力)

8、(2)水平力 H ik=F h/n=21.60/4=5.40kN 3.单桩允许承载力特征值计算 管桩外径d=500mm=0.50m,内径d1=500-2125=250mm=0.25m,h b=1.00 h b/d=1.00/0.50=2.00,p=0.162.00=0.32 (1)单桩竖向极限承载力标准值计算 A j=(d2-d12)/4=3.14(0.502-0.252)/4=0.15m2,A pl=d12/4=3.140.252/4=0.05m2 Q sk=uq sik i=dq sik i=3.140.50590.50=927.09kN Q pk=q pk(A j+p A pl)=350

9、0.00(0.15+0.320.05)=581.00kN,Q uk= Q sk+Q pk=927.09+581.00=1508.09kN R a=1/KQ uk=1/21508.09=754.05kN (2)桩基竖向承载力计算 1)轴心竖向力作用下 N k=347.18kN4,按L=4,查表得:x=2.441 R Ha=0.75(3EI/x)oa=0.75(0.573110200/2.441)0.01=62.70kN (2)桩基水平承载力计算 H ik=5.40kNN kmin=1.76kN,基桩呈整体性破坏的抗拔承载力满足要求。 T uk/2+G p=585.22/2+51.98=344.5

10、9kNN kmin=1.76kN,基桩呈非整体性破坏的抗拔承载力满足要求。 6.抗倾覆验算 a1=4.80/2=2.40m,b i=4.80/2+1.90=4.30m 倾覆力矩M倾=M+F h h=1851+21.60(1.20-0.10)=1874.76kN.m 抗倾覆力矩M抗=(F k+G k)a i+2(T uk/2+G p)b i =(639.90+748.80)2.40+2(585.22/2+51.98)4.30=6296.35kN.m M抗/M倾=6296.35/1874.76=3.36 抗倾覆验算3.361.6,满足要求。 7.桩身承载力验算 (1)正截面受压承载力计算 按照M

11、x作用在对角线进行计算,M x=M k=2534.25kN.m,y i=1.9020.5=2.69m N k=(F k+1.2Gk)/nM x y i/y i2=(863.87+1.2748.80)/4(2534.252.69)/(22.692) =440.61471.05 N kmax=911.66kN,N kmin=-30.44kN c=0.85,c f c A j=0.8535.9010000.15=4577.25kN 正截面受压承载力=4577.25kNN kmax=911.66kN,满足要求。 (2)预制桩插筋受拉承载力验算 插筋采用HRB400,f y=360.00N/mm2,取6

12、 20,A s=6314=1884mm2 f y A s=3601884=678240N=678.24kN f y A s=678.24kNN kmin=30.44kN,正截面受拉承载力满足要求。 M倾/(4x1A s)=2205.241000/(41.901884)=154.01N/mm2 M倾/(4x1A s)=154.01N/mm2F=863.87kN,满足要求。 2)角桩向上冲切力承载力计算 N1=N k,=F k,/n+ M x y i/y i2=863.87/4+2534.252.69/(22.692)=687.02kN 1x=1y=0/h o=0.75/1.20=0.63,c1=

13、c2=0.50+0.25=0.75m V=2N k,=2687.02=1374.04kN 1x=1y=0.56/(1x+0.2)=0.56/(0.63+0.2)=0.67 1x(c2+1y/2)+1y(c1+1x/2)hp f t h o =0.67(0.75+0.75/2)20.941.5710001.20=2669.72kN 角桩向上冲切承载力=2669.7kNV=1374.04kN,满足要求。 3)承台受剪切承载力验算 N k,=F k,/n+ M x y i/y i2=863.87/4+2534.252.69/(22.692)=687.02kN V=2N k,=2687.02=1374

14、.04kN hs=(800/h o)1/4=(800/1200)0.25=0.90,=0/h o=0.75/1.20=0.63 =1.75/(+1)=1.75/(0.63+1)=1.07,b0=4.80m=4800mm hsf t b0h o=0.901.071.5710004.801.20=8708.60kN 承台受剪切承载力=8708.60kNV=1374.04kN,满足要求。 (4)承台抗弯验算 1)承台弯矩计算 N i=F k,/n+ M x y i/y i2=863.87/4+2534.252.69/(22.692)=687.02kN,X i=1.90m M=N i X i=2687

15、.021.90=2610.68kN.m 2)承台配筋计算 承台采用HRB400,f y=360.00N/mm2 A s=M/0.9f y h o=2610.68106/(0.93601200)=6715mm2 取24 20 197mm (钢筋间距满足要求),A s=24314=7536mm2 承台配筋面积7536mm26715mm2,满足要求。 8.计算结果 (1)基础桩 4根500 预应力管桩,桩顶标高-1.10m,桩长21.60m;桩混凝土等级C80,壁厚125mm,桩顶插筋6 20。 (2)承台 长(a)=4.80m,宽(b)=4.80m,高(h)=1.30m ,桩中心与承台中心1.90

16、m,承台面标高0.10m;混凝土等级C35,承台底钢筋采用双向24 20197mm。 (3)基础大样图 塔吊基础平面图 说明:桩身钢筋锚入承台40d 塔吊基础剖面图 四、防雷措施 1)本工程按二类防雷建筑物考虑,利用基础钢筋作接地体引下线,单桩承台利用桩内4条主钢筋与承台内接地用钢筋焊接,多桩承台利用桩内2条主钢筋与承台内接地用钢筋焊接。基础钢筋组成的接地装置用216圆钢电焊焊通, 2)所有连接电焊处理采用圆钢搭接:单面焊长度=12D、双面焊(长度=6D(圆钢直径),外露于外面的接闪器焊接后必需作防腐处理。避雷带明装时必需采用专用的支架,不准采用焊接。 3)保护接地与塔吊塔基连接,在塔基底座上焊一只M12的螺栓,保护接地一端固定在螺栓上,另一端固定在开关箱内保护接地端子板上,该线采用直径16mm2多股铜线。 4)塔顶防雷接闪器采用塔吊最顶部焊接式接闪器,避雷针采用直径20镀锌园钢磨尖,安装长度高于塔顶1米,上下连接成一个闭合通路。 本工程接地电阻小于1欧母。 五、附图 广州港南沙汽车码头商品汽车库工程 QTZ100(TC6513-6) 1#塔吊基础设计方案 1.塔吊基础平面布置图 2.钻孔柱状图 3. 岩土承载力参数表 广州港南沙汽车码头商品汽车库工程 QTZ100(TC6513-6) 1#塔吊基础设计方案 附图2:钻孔柱状图 附图3 岩土承载力参数表