格构柱塔吊基础施工方案

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1、杭政储出【2009】108 号地块商业金融兼教育科研用房东侧塔吊基础施工补充方案编制：审核：审批: 浙江广诚建设有限公司二0 一二年七月第一章 编制依据塔基专项施工方案编写依据7。20 下午专家论证意见地质勘察报告钢结构设计规范GB 500172003杭州新天地综合体E地块岩土工程勘察报告杭建监总(2012)13 号文件“塔式起重机安全规程GB5144-2006塔式起重机技术条件 GB/T 5031-2008“建筑机械使用安全技术规程” JGJ33-2001“施工现场临时用电安全技术规范” JGJ462005“建筑桩基技术规范” JGJ942008“固定式塔式起重机基础技术规程DB33/T10

2、53-2008“建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安装技术规程” JGJ1962010“钢结构工程施工质量验收规范” GB502052001“钢筋焊接验收规程JGJ182003“塔式起重机砼基础工程技术规程” JGJ/T1872009“建筑施工安全检查标准” JGJ59 2011)塔吊使用说明书关于加强建筑起重机械租赁、安装拆卸和使用安全管理的若干意见”杭建监总201033号第二章 计算书基本参数东侧塔吊入土桩长（有效桩长）孔位持力层构造承台21。 1m （10。 6m）ZK1162强风化4m*4m*0.4m,，C25混凝土，配 筋双层双向18300（HRB335）主肢规格支撑构件格构柱顶标高

3、桩顶标咼L140*12L140*12-9。7m-10。 9m经计算，塔吊基础承载力符合要求1、塔吊基本参数塔吊型号：QT80A；塔吊自重Gt： 449kN；最大起重荷载Q： 60kN;塔吊起升高度H:40m；塔身宽度B： 1.6m；2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo： 18。6m; 格构柱缀件节间长度a1： 0。5m; 格构柱基础缀件节间长度a2： 1。5m;格构柱截面宽度： 0。48m；3、基础参数桩中心距a： 1.5m；桩入土深度l:10.6m；桩混凝土等级：C35；标准节长度b:3m；塔吊地脚螺栓性能等级：高强10。9级塔吊地脚螺栓的直径d： 36mm；塔吊地脚螺栓数目n：16个；格构

4、柱缀件类型：缀板；格构柱分肢材料类型：L140x12；格构柱钢板缀件参数:宽400mm，厚12mm； 格构柱基础缀件材料类型：L140x12;桩直径d： 0。8m;桩型与工艺:泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩;桩钢筋型号：HRB335；桩钢筋直径：20mm;钢平台宽度：1。98m；钢平台厚度：0。04m；钢平台的螺栓直径：36mm; 钢平台的螺栓性能等级：高强10。4、塔吊计算状态参数钢平台的螺栓数目：16个；9级；地面粗糙类别：C类 有密集建筑群的城市郊区；风荷载高度变化系数：1。13；主弦杆材料：角钢/方钢；非工作状态：主弦杆宽度c： 250mm；所处城市：浙江杭州市，额定起重力矩Me： 0kN

5、m；工作状态：基本风压0：0。45 kN/m2； 塔吊倾覆力矩M： 1668kNm；所处城市：浙江杭州市，额定起重力矩Me： 630kN m；非工作状态下荷载计算基本风压： 0。45 kN/m2, 塔吊倾覆力矩M： 1039kNm;一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算作用在基础上的垂直力：N=Gt=449.00=449.00kN;2、塔吊倾覆力矩最大弯矩值Mkmax=1668.00kNm;作用于承台顶面的作用力：Fk=449.00kN；M =1668.00k Nm;kmaxVk=71.00kN；图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩M max最不利方向进行验算.（1）、桩顶竖向力的计算

6、Nik=（Fk+Gk）%土MxkX/込2式中：n 单桩个数，n=4；Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；Gk 桩基承台的自重标准值；M xk 承台底面的弯矩标准值；Xj单桩相对承台中心轴的X方向距离；Nik 单桩桩顶竖向力标准值; 经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：Nkmax=Fk/4+(MkmaxXaX20.5)/ (2X(aX2-o.5)2) =449.00/4+(1668。00X 1.50X2-O.5)/(2X(1.50X20。5)2)=898。55kN；最小压力：Nkmin=Fk/4 (Mkmax XaX 2-o.5)/(2X(aX 20.5) 2)=449.00/4- (16

7、68。00X1。50X2o。5)/(2X(1.50X20。5)2)=674.05kN；需要验算桩基础抗拔力。(2)、桩顶剪力的计算Vo=1。2Vk/4=1。2X71。00/4=21.30kN；二、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：N严兀42坤/4=叹3。14x36。OTOTSHkN；Nv=1。2Vk/n=1.2X71.00/16=5.32kN315.54kN； 螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算nXN = N1 tmin其中：n1 塔吊每一个角上螺栓的数量，n厂n/4；Nt每一颗螺栓所受的力；Ntb=nde2ftb/4=3。14x32252x500/4=40836k

8、N；Nt=1 叽少厂1。2X674.05/4。00=202.22kN408.36kN； 螺栓抗拉强度满足要求。3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算(Nv/Nvb) 2+ (Nt/Ntb)2)1/2 W 1 其中:Nv、Nt 一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb 、Ncb 一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；(N/Nj) 2+(N/Ntb)2)0。5二(5。32/315.54) 2+(202.22/408.36)2)o。5=0。50； 螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。三、承台验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=71。 00/16=4。 44

9、kN；N严兀42坤/4=叹3。14x36。002x310/ (4xl000)=315。54kN； 螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算n XN = N .1 tmin其中：n1-塔吊每一个角上螺栓的数量，即：n1=n/4；Nt每一颗螺栓所受的力；叫二“口少厂674。05/4.00=168。51kN；Ntb=nde2ftb/4=3。14x32.252x500/ (4x1000)=408-36kN； 螺栓抗拉强度满足要求.3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算(Nv/Nvb) 2+(Nt/Ntb)2)1/2 W 1其中：Nv、Nt- 一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nj、Ntb、Ncb- 一个普通

10、螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值； (Nv/Nvb) 2+(Nt/Ntb)2)0。 5=(4.44/315.54)2+(168.51/408.36) 2)0。 5=0.41； 螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。四、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L140x12A =32。51cm2i =4。31cmI =603.68cm4z0 =3。90cm每个格构柱由4根角钢L140x12组成，格构柱力学参数如下:1灯二I+AX(b/2 Z0)2 X4= 603.68+32.51X(48.00/23。90) 2 X 4=54952.18cm4;A =AX4=32.51X4=130.0

11、4cm2；n1W1=Ix1/(b1/2-z0)=54952.18/ (48。00/23。90)=2733。94cm3；ix1= (Ix1/An1)0。5=(54952。18/130。04) 0。5=20.56cm；2、格构柱平面内整体强度1.2N /A =1078.26X103/(130.04X102)=82.92N/mm2f=300N/mm2;max n1格构柱平面内整体强度满足要求。L0x1=a2=1c 50m；九严LX102/=1。50x102/20.56=7。30；x1 0x1x1单肢缀板节间长度：a1=0o 50m；X1=L1/i =50.00/2.77=18.05；11vX0x1=

12、(Xx12+X12)0.5= (7。302+18。052)0.5=19.47；查表:=0。95；x1。2N /( A)=1078.26x103/(0.95x130.04x102)=86.96N/mm2vf=300N/mm2； max x格构柱整体稳定性满足要求。4、刚度验算入max%x1 = 19。47囚=150 满足；单肢计算长度：l01=a=50.00cm;单肢回转半径：i=4。31cm；单肢长细比:九 1=显1=50/4。31=H。60。7_ax=0。5x50=25; 因截面无削弱，不必验算截面强度。分肢稳定满足要求。五、整体格构柱基础验算 1、格构柱基础力学参数单肢格构柱力学参数:Ix

13、1=5495218cm4An1 = 130。04cm2W=2733。94cm3i 1=20.56cm1 x1格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的,整个基础的力学参数:Ix2= lxi+AniX(b2X102/2b/102/2) 2 X4= 54952.18+130。04X(1.50X 102/20.48X 102/2) 2X4=1572744。88cm4；A 2=A 1 X4=130o 04X4=520.16cm2；2 1W2=Ix2/ (b2/2b/2) =1572744。88/(1.50X 102/20。48X 102/2) =30838.13cm3； ix2= (Ix2/An2) 0.5

14、= (1572744。88/520。16) o。5=54.99cm；1.2N/An+1。4Mx/(YxxW)=538.80xl03/ (520。16x102)+2335。20x106/ (1.0x30838.13x103)=86。08N/mm2vf=300N/mm2；格构式基础平面内稳定满足要求。3、格构柱基础整体稳定性验算L0x2=lo=18.60m；Z2=L0x2/ix2=18.60x102/54。99=33。83;An2=520.16cm2；Ady2=2X3251=65。02cm2；九0x2= (Xx22+40xAn2/Ady2)0.5= (33.832+40x520。16/65.02)

15、 0.5=38o 26；查表:申x=0。91 ；NEx-兀2EAn2/1.1 入0x22Nex=65661。 20N；EX1。2N/(9xA) + 1。4PmxMx/ (Wlx(11.2xN/NEX) Wf1。2N/ (申xA)+1.4mxMx/ (WJ1-1.2申xN/NEx)=-0.34N/mm2Wf=300N/mm2； 格构式基础整体稳定性满足要求。4、刚度验算Xmax=X0x2=38.26 九=150 满足；单肢计算长度：l02二a2=150。00cm；单肢回转半径：ix1=20。56cm；单肢长细比:人=l02/i 产150/20。56=7.30.7九 =0.7x38.26=26。7

16、9102 x1max因截面无削弱，不必验算截面强度。刚度满足要求.六、桩竖向极限承载力验算单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算:Quk=Qsk+Qpk = uEqsikli+qpkApu桩身的周长,u=2.513m；Ap桩端面积，Ap=0。503m2；各土层厚度及阻力标准值如下表:土层土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）土名称522。2915.00300。00粘性土5-37.5025。001000。00粘性土620.8140。002000.00 强风化凝灰岩由于桩的入土深度为21.1m,所以桩端是在62层土层。 因桩距小于3倍桩径，桩侧摩阻力乘以折减系数0。7。单桩竖向

17、承载力特征值：Quk=2.513X254.25X0.7+2000X0o 503=1453.25kN； %=898。553kN674。053; 桩抗拔满足要求。八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算按照构造要求配筋.As=nd2/4x0。65%=3.14x8002/4x0。65%=3267mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋!3、桩受拉钢筋计算经过计算得到桩抗拔满足要求，只需构造配筋！配筋值：HRB335钢筋，1120。实际配筋值3456.2 mm2。工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算作用在基础上的垂直力：N=Gt+Q=449。00+60.

18、00=509.00kN;2、塔吊倾覆力矩总的最大弯矩值Mkmax=1039.00kNm；3、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力：Fk=509.00kN;M =1039.00kN m；kmaxVk=31.00kN；图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩M max最不利方向进行验算。(1) 、桩顶竖向力的计算Nik=(F+G)/nMyyi/Lyj2；式中：n 单桩个数，n=4;F作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；G桩基承台的自重标准值；My承台底面的弯矩标准值；打一单桩相对承台中心轴的Y方向距离；Nik单桩桩顶竖向力标准值； 经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力:Nkmax二

19、Fk/4+(MkmaXXaX20.5)/ (2X(aX20.5)2)=509。00/4+(1039。 00X1。50X20.5)/ (2X(1。50X20 5)2)=617.04kN；最小压力： Nkmin=Fk/4- (Mkmax X a X 2-0。5 ) / (2 X ( a X 20。5) 2 ) =509 。 00/4 (1039 00X 1.50X20.5)/ (2X(1.50X20 5)2)=362。54kN；需要验算桩基础抗拔力。(2) 、桩顶剪力的计算V0=1.2V/4=1。2X31。00/4=9。30kN;二、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：儿尸兀

20、&好/4=叹3.皿36。00织310/4=31554册；Nv=1。2Vk/n=1.2X31。00/16=2。32kN315.54kN； 螺栓抗剪强度满足要求.2、螺栓抗拉验算n x n = n .1 t min其中:片一塔吊每一个角上螺栓的数量，片二n/4；Nt每一颗螺栓所受的力；叫血4。2卵4=3.皿32。252x500/4=408。36kN；Nt=l。2Nkmin/ni=l。2&62。54/4。00=108。76眾408。36kN； 螺栓抗拉强度满足要求.3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2 W 1其中：Nv、Nt 一个普通螺栓所承受的剪力和拉

21、力；Nj、Ntb、Ncb 一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；(Nv/Nvb) 2+ (Nt/Ntb) 2)o.5=(2。32/315。54)2+ (108.76/408。36) 2)0。=0.27； 螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。三、承台验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=31.00/16=1。94kN；Nvb二nvnd2fvb/4=lx3.14x36。002x310/(4x1000)=315。54kN； 螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算nxN = N1 tmin其中:片一塔吊每一个角上螺栓的数量，即:n厂n/4;Nt每一颗螺栓所受的力；

22、Nt=Nmin/n1=362。54/4。00=90。63kN；Ntb二nde2ftb/4=3.14x32。252x500/(4x1000) =408.36kN； 螺栓抗拉强度满足要求.3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算(Nv/Nvb) 2+(Nt/Ntb) 2) 1/2 W 1其中：Nv、Nt 一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb 、Ncb 一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；(Nv/Nvb) 2+ (Nt/Ntb)2)o.5= (1.94/315.54) 2+(90.63/408.36) 2)o.5=0。22； 螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求.四、单肢

23、格构柱截面验算1、格构柱力学参数L140x12A =32。51cm2i =4。31cmI =603。68cm4z0 =3.90cm每个格构柱由4根角钢L140x12组成，格构柱力学参数如下：Ixl=I+AX (bx/2-z0)2 X4= 603.68+32.51X(48.00/23。90)2：X 4=54952.18cm4；Anl=AX4=32o 51X4=130。04cm2；Wl=Ixl/ (bl/2z0)=54952.18/(48。00/23。90)=2733。94cm3；ixl=(Ixl/Anl)0。= (54952。18/130。04)o.5=20.56cm；N /A 1=740.45

24、X 103/ (130.04X 102)=56。94N/mm2f=300N/mm2； max nl格构柱平面内整体强度满足要求 。3、格构柱整体稳定性验算L0x1=a2=1c 50m；xi=Loxix1O2/ixi=1 5%102/2056=7。30；单肢缀板节间长度：a1=0.50m；札=50。00/2。77=18。05 ；九0x1=(九x2+九2)0.5= (7。302+18.052)0.5=19。47 ；查表：=0。95；xN /( A)=740.45x103/(0.95x130.04x102)=59.71N/mm2 f=300N/mm2； maxx格构柱整体稳定性满足要求。4、刚度验算

25、入mAx%1 = 19。47X=150 满足；单肢计算长度：lO1=a1=50.00cm；单肢回转半径：i=4。31cm；单肢长细比:人=1 儿=50/4。31=11.60。7九 =0.7x19.47=13.63；1 o1 1 max 因截面无削弱，不必验算截面强度.分肢稳定满足要求。五、整体格构柱基础验算1、格构柱基础力学参数单肢格构柱力学参数：Ix1=54952o18cm4An1=130.04cm2W1=2733。94cm3ix1=20。56cm格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的，整个基础的力学参数：Ix2=tIx1+An1X(b2X102/2b1X102/2)2X4=54952-18+

26、130-04X(1-50X102/2-0.48X 102/2) 2X4=1572744。88cm4；An2=An1X4=13004X4=520 16cm2；W2=Ix2/ (b2/2b/2)=1572744。88/(1.50X 102/20。48X 102/2)=30838.13cm3； ix2= (Ix2/An2)0-5= (1572744.88/520。16) 0。5=54。99cm;2、格构柱基础平面内整体强度1。2N/An+1.4Mx/(YxxW)=610.80x103/ (520.16x102)+1454.60x106/(1。 0x30838.13x103)=58。 91N/mm2f

27、=300N/mm2格构式基础平面内稳定满足要求.3、格构柱基础整体稳定性验算L0x2=lo=18.60m;2=L0x2/ix2=18.60x102/54。99=33。83；An2=520 16cm2；Ady2=2X32.51=65。02cm2；九0x2= ax22+40xAn2/Ady2)0。5=(33.832+40x520.16/65。02) 0。5=38.26； 查表：申x=0。91 ；NEx-兀2EAn2/1.1 入0x22Nex=65661。 20N；EX1.2N/ （冬A） + 1叽Mx/（Wlx（l-l。2冬N/Nex） f1。2N/（9xA） +1。4BmxMx/（Wx （11.

28、2申xN/NEx）=6.62N/mm2Wf=300N/mm2； 格构式基础整体稳定性满足要求。4、刚度验算Xmax=X0x2=38.26 M =150 满足；单肢计算长度：l02二a2=150.00cm；单肢回转半径：ix1=20.56cm；单肢长细比：X1=l02/ix1=150/20o 56=7.3v0.7 * 50=25 因截面无削弱，不必验算截面强度.刚度满足要求。六、桩竖向极限承载力验算单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算：Quk=Qsk+Qpk = uEqsikli+qpkApu桩身的周长，u=2。513m;Ap桩端面积，Ap=0。503m2；各土层厚度及阻力标准值如下表：序号土厚

29、度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）土名称512.2915。00300.00粘性土5-37.5025.001000。00粘性土uu岩6-20.8140。002000。00 强风化凝灰由于桩的入土深度为21.1m,所以桩端是在62层土层。因桩距小于3倍桩径，桩侧摩阻力乘以折减系数0。7，单桩竖向承载力特征值：Quk=2。513X254。25X0。7+2000X0。503=1453.25kN； Nk=617.039kN1-2R=1.2X 1453o 25=1743。9kN；桩基竖向承载力满足要求！七、抗拔桩基承载力验算 群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：曠叽归09

30、2 其中：Tuk桩基抗拔极限承载力标准值；片一破坏表面周长，取u二nd=2。51m；qsik桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；九i抗拔系数，砂土取0。500。70,粘性土、粉土取0.700.80，桩长l 与桩径d之比小于20时，九取小值；片一第i层土层的厚度。 群桩呈整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值：Tgk=(ulLXiqsikli) /4=935。64kN；U桩群外围周长,U=4X(1。5+0.8) =9.2m；经过计算得到：TUk=LXiqsikuili= 1092.40kN; 桩基抗拔承载力公式：Tk/2+GkgkgpNk 362.539kN；gk gpTuk/2+Gp=1092.4/2+133.204=679.403kN362.539kN； 桩抗拔满足要求。八、桩配筋计算1、桩构造配筋计算按照构造要求配筋。八5帅2从0.65%=3.皿8002*0.65%=3267口口22、桩抗压钢筋计算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！3、桩受拉钢筋计算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！配筋值:HRB335钢筋,1120实际配筋值3456。2 mm2。二 0 一二年七月