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4根管桩的塔吊基础方案

1、编制依据:
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
《建筑地基基础设计规范》(DBJ 15-31-2003);
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002);
《简明钢筋混凝土结构计算手册》;
《地基及基础》;
XX设计图纸;
XX岩土工程勘查报告
Q6015塔式起重机使用说明书。

2、塔机设计
根据施工现场场地条件及周边环境情况,本工程选用1台Q6015型自升塔式起重机。

独立式塔身最大自由高度53m,最大吊运高度为45米,最大起重量为8t,塔身尺寸为1.60m×1.60m,臂长60m。

深圳机场国际候机楼岩土工程勘查报告宝安GD0703(3-4号孔)
序号地层名称
厚度
(m)
桩侧阻力标准值
q s i a(kPa)
岩层桩端极限
阻力标准值q p a
(kPa)
1 人工填土 3.9 10
2 淤泥 3.8 6
3 砂质粘性土11.9 40 1800
4 全风化花岗
片麻岩
5 350
4000
5 强风化花岗
片麻岩
1 700
5000
I 、 塔吊基础受力情况
荷载工况 基础荷载
P (kN ) M (kN.m ) P 1 P 2 M Mk 工作状态 695 29 1699 305 非工作状

575
79
2289
M k
塔吊基础受力示意图
P2
M
P1
P 1----基础顶面所受垂直力P 2----基础顶面所受水平力M ----基础所受倾翻力矩M k ----基础所受扭矩
II 、基础设计主要参数
因场地内地质条件限制,地基承载力无法满足60m 塔吊所需的地基承载要求,故选择施工4根预应力管桩基础做为塔吊承载的基础。

基础桩:4Ф500*125预应力管桩,
桩顶标高-2.30m ,桩长约为25.7m ,桩端入强风化1m 。

承台尺寸:平面4×4m ,厚度h=1.50m ,桩与承台 中心距离为1.20m ;承台混凝土等级:C35。

承台面标高:-0.90m (±0.000标高为4.35m )。

比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况,桩基础按非工作状态计算,受力如上图所示:
P 1=575kN
G k =25×4.5×4.5×1.50=759.4kN P 2=79kN
M k =2289+79×1.50=2407.5kN.m 3、单桩允许承载力特征值计算 3.1 单桩竖向承载力特征值计算
1)、按地基土物理力学指标与承载力参数计算 A p =πr 2=0.1963m 2
Pa ra sa a R R R R ++= (DBJ15-31-2003)(10.2.4-1) MPa f MPa f C C rp rs 10;10;05.0;40.021====
kN l q u R i sia sa 6.2346)170053509.11408.369.310(25.01415926.3=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯==∑
kN
R kN A f C R kN h f C u R kN h f C u R a P rp pa r rs p ra r rs p ra 5.48286.20102.3141.1576.23466.20104.04.01415926.310104.02.3140.1101005.025.01415926.38.08.01.1575.0101005.025.01415926.38.08.03
11322321=+++==⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯==
2)、桩身截面强度计算
砼强度 C80
p c c A f ψ=0.7×35.9×103
×0.1963=4993.019kN >a R =4828.5KN
式中:c ψ=0.7;f c =35.9×103kN/m 2;A p =0.1963m 2 3.2单桩抗拔力特征值计算
09.0G l q u R i sia i p a t +=∑λ (DBJ15-31-2003)(10.2.10) =1319.06+340.61=1659.67kN
i sia i p l q u ∑=3.14×0.5×(0.4×10×3.9+0.6×6×3.8
+0.7×40×11.9+0.7×700×1)=1319.06kN
0.9G 0=0.9×π×(0.52-0.252)×25.7×25=340.61kN 3.3 单桩桩顶作用力计算和承载力验算 轴心竖向力作用下
n
G F k
k +=
ik Q (DBJ15-31-2003)(10.2.1-1) 59.3634
4
.759695=+=
kN<R a =4828.5kN (满足要求) 偏心竖向力作用下
i
按照M x 作用在对角线进行计算 M x =M k =2407.5kN ·m
∑∑±±+2
2ik max Q i
i
y k i i x k k k x x M y y M n G F = (DBJ15-31-2003)(10.2.1-2) 2
)
22.1(22
2.15.240744.759695⨯⨯⨯⨯±+=
=363.6±709.42
()⎪
⎩⎪⎨⎧=<-⎩⎨
⎧==<=)(67.165982.34575.22945.48282.102.1073单桩抗拔力满足要求单桩承载力满足要求kN
R kN kN A f kN
R kN ta p
c c z ψ 4、抗倾覆验算
根据上图所示,可得:
倾覆力矩 m kN H P M M .5.24075.17922892=⨯+=⨯+=倾 抗倾覆力矩i 1b 22
)(⨯+⨯+=ta k R a G P M 抗
m kN .17.1119865.267.165922
6
.3)4.759575(=⨯⨯+⨯
+= 故由上述计算结果,得
6.165.45
.240717
.11198>==

抗M M (抗倾覆满足要求)
5、 承台受冲切、受剪切承载力验算
按照广东省地基基础设计规范中明确承台受冲切、受剪切承载力采用验算h 0的高度来判断。

8
2
0c
c l u f F h -≥ (DBJ 15-31-2003)
(10.5.4-1) l F =F -1.2∑Q ki =F k ‘
=950kN ,
C35混凝土:f c =16.7N/mm 2,
u c =4×0.2=0.8m ;h 0=1500-100-35=1365mm
mm u f F mm h c c l 3778
108.07.161095028213653
30=⨯-⨯⨯=->=
(承台受冲切、受剪切承载力满足要求) 6
基础弯矩计算
i i x N M ∑==2×883.2×1.2=2119.68kN.m
(GB50007-2002)(8.5.16-1)
其中: i N =∑∑++22i
i y k i i x k k x x M y y M n F 2
)22.1(22
2.15.24074695⨯⨯⨯⨯+==88
3.2kN ; m x i 2.1
4.22
1
=⨯=
基础配筋
基础采用HRB400钢筋,f y =360N/mm 2, h 0=1500-100-35=1365mm
26
018.47921365
3609.01068.21199.0mm h f M As y =⨯⨯⨯==
ρ=0.1%,2As =0.1%×4500×1365=6142.5mm 2, 故按2As 配筋。

取28Φ25(三级钢)(Φ25@150) A s =28×490.9=13745 mm 2>2As =12285 mm 2
(满足要求)
塔吊基础平面
中建三局第二建设工程有限责任公司
No.2 Construction & Installation Corporation of China Construction Third Engineering Bureau
塔吊基础配筋图
桩与承台连接示意图
附图一、塔吊基础定位图。

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