上海某住宅楼楼塔吊基础设计计算书

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1、新外滩花苑四期E楼塔吊基础施工方案上海鹏欣建筑安装工程有限公司新外滩花苑项目部2010年8月17日新外滩花苑四期E楼塔吊基础设计计算书1塔吊布置及塔吊桩布置在（5）（6）之间，距（A）轴5901mm，布置一台QTZ80，R=45m塔式起重机；另在（15）（16）之间，距（A）轴5848mm，布置一台QTZ80，R=45m塔式起重机。塔吊桩TDZ为600钻孔灌注桩，桩长38m，混凝土强度等级为水下C30，桩端持力层为1层粘土。塔吊平面布置详见 附图1。塔吊桩位布置及桩详图见 附图 2。2塔吊桩计算根据上海岩土工程勘察设计研究院有限公司2009年4月提供的编号为2009-G-060的北外滩鹏欣悦榕

2、酒店岩土工程勘察报告地质剖面图4号孔和C6孔计算。桩侧极限摩阻力标准值fs及桩端极限端阻力标准值fp一览表 表4.2.3.1层序土名层底埋深（m）Ps(MPa)灌注桩抗拔承载力系数桩侧极限摩阻力标准值fs（kPa）桩端极限摩阻力标准值fp（kPa）0粘质粉土（江滩土）9.6015.300.826m以上150.66m以下15淤泥质粉质粘土12.4014.100.516m以上150.66m以下20淤泥质粘土18.0019.800.60200.61粘土26.3027.700.87300.63粉质粘土41.6048.601.59455500.64粉质粘土44.8047.802.37600.6砂质粉土4

3、8.8050.408.25650.61粘土61.0062.201.815510000.6注：上表中各土层的fs和fp值除以安全系数2即为相应的特征值。根据建筑桩基技术规范（JGJ 94- 2008），5 桩基计算5.2 桩基竖向承载力计算5.2.2 单桩竖向承载力特征值 R a应按下式确定1Ra = QukK式中 Quk 单桩竖向极限承载力标准值；K 安全系数，取K=2。5.3 单桩竖向极限承载力5.3.5 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式估算：Quk = Qsk + Qpk = uqsikli + qpkAp式中 qsik 桩侧第i层土的极

4、限侧限力标准值；qpk 极限端阻力标准值；u 桩身周长。2.1（5）（6）轴位置塔吊桩计算1）桩侧极限摩阻力标准值qsikli层序土 名桩侧极限摩阻力标准值qsikli淤泥质粘土203 = 1901粘土309.5 = 3483粉质粘土4515.9 = 715.54粉质粘土601.4 = 84砂质粉土654 = 2601粘土554.2= 2312）单桩竖向极限承载力标准值QukQuk = Qsk + Qpk Qsk = 3.140.6（190+348+715.5+84+260+231）= 3444.9 KNQpk = 10003.140.32 = 282.6 KNQuk = 3444.9+282

5、.6 = 3727.5 KN3）单桩竖向承载力特征值抗压承载力特征值 R aRa = （1/2）3727.5 = 1863.7 KN抗拔承载力特征值R aR a= 0.6（1/2）3444.9 = 1033.5 KN2.2（15）（16）轴位置塔吊桩计算1）桩侧极限摩阻力标准值qsikli层 序土 名桩侧极限摩阻力标准值qsikli淤泥质粘土204 = 801粘土308.4 = 2523粉质粘土4518.5 = 832.5砂质粉土653 = 1951粘土554.1= 225.52）单桩竖向极限承载力标准值QukQuk = Qsk + Qpk Qsk = 3.140.6（80+252+832.5

6、+195+225.5）= 2986.1 KNQpk = 10003.140.32 = 282.6 KNQuk = 2986.1+282.6 = 3268.7 KN3）单桩竖向承载力特征值抗压承载力特征值 R aRa = （1/2）3268.7 = 1634.4 KN抗拔承载力特征值R aR a= 0.6（1/2）2986.1 = 895.8 KN2.3单桩承载力验算1）取QTZ80塔吊最不利工况最大弯矩为2244 KNm，竖向最大荷载为1352 KN。最大弯矩产生的单桩最大竖向力,2244/（1.71.414）=933.52KN；最大抗压力为：933.52+1352/4=1271.5 KN；最

7、大抗拔力为：933.52-1352/4=595.5 KN。2）取（15）（16）轴位置塔吊桩（1）单桩的抗压承载力：Ra =1634.4 KN 1271.5 KN，满足要求。（2）单桩的抗拔承载力：R a=895.8 KN 595.5 KN，满足要求。2.4塔吊桩桩身强度验算钻孔灌注桩成桩工艺系数取=1.67；1）抗压强度（3060023.1416/4）/1.67=5079 KN 1271.5 KN，满足要求。2）抗拔强度按照1220（二级钢）计算,（122023.1416/4）315/1.67=711.1 KN 595.5 KN，满足要求。3）配筋率=12202/6002=1.33% 0.6

8、5%最小配筋率，满足要求。3塔吊基础格构柱设计塔吊基础格构柱参照本工程围护设计方案sj-09立柱桩结构详图中非栈桥位置格构立柱做法，格构柱顶标高为-0.250m（采用本工程相对标高系统）。格构立柱柱间支撑采用I16工字钢，与格构柱焊接连接，焊缝高度hf8mm，周边满焊。格构立柱及其之间支撑详见 附图2。塔吊基础节与格构柱连接详见 附图2-1。塔吊基础节采用焊接与格构柱连接，对接焊缝强度计算公式如下：其中，N为单个柱脚焊缝最大受力，N=1271.5 KN，按单个柱脚4条焊缝计算，单条焊缝受力为1271.5/4=317.9 KN；lw为焊缝长度，取1000mm；t为焊缝厚度，去t=6mm；ft或f

9、c对接焊缝的抗拉或抗压强度（考虑抗剪强度，按最小值取用），取160N/mm2；经过计算得到焊缝最大应力317900/（10004）= 79.5 N/mm2 160 N/mm2，安全。塔吊基础格构柱稳定性计算依据钢结构设计规范(GB50017-2003)。1. 格构柱截面的力学特性：格构柱的截面尺寸为0.480.48m；主肢选用:16号角钢bdr=1601616mm；缀板选用(mm):0.400.76主肢的截面力学参数为 A0=49.07cm2，Z0=4.55cm，Ix0=1175.08cm4，Iy0=1175.08cm4； 格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩： 格构柱的x-x轴截面

10、总惯性矩： 经过计算得到： Ix=41175.08+49.07(48/2-4.55)2=74953.53cm4； Iy=41175.08+49.07(48/2-4.55)2=74953.53cm4；2. 格构柱的长细比计算：格构柱主肢的长细比计算公式： 其中 H 格构柱的总高度，取16.30m； I 格构柱的截面惯性矩，取,Ix=74953.53cm4，Iy=74953.53cm4； A0 一个主肢的截面面积，取49.07cm2。经过计算得到x=83.42.,y=83.42。格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式: 其中 b 缀板厚度，取 b=0.76m。 h 缀板长度，取 h=0.40

11、m。 a1 格构架截面长，取 a1=0.48m。经过计算得 i1=(0.000256+0.16)/48+50.2304/80.5=0.38m。1=16.30/0.38=42.89。换算长细比计算公式： 经过计算得到kx=93.80,ky=93.80。3. 格构柱的整体稳定性计算：格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式： 其中 N 轴心压力的计算值(kN)；取 N=1271.5 kN； A 格构柱横截面的毛截面面积，取449.07cm2； 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；根据换算长细比 0x=93.80,0y=93.80,查钢结构设计规范得到x=0.60,y=0.60。经过计算得，X方向的强度值为109.97N/mm2，小于设计强度215N/mm2，满足要求! Y方向的强度值为109.97N/mm2，小于设计强度215N/mm2，满足要求!