重庆公租房项目高层住宅楼塔吊基础设计方案(三桩承台、含计算书)

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1、重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINA CONSTRUCTION SEVENTH ENGINEERING DIVISION. CORP. LTD重庆茶园公共租赁住房（城南家园）塔吊基础设计方案工程名称:重庆茶园公共租赁房6、7、8组团施工单位:中国建筑第七工程局有限公司目 录一、工程概况1二、主要编制依据1三、塔吊平面布置2四、塔吊基础设计3附：塔吊基础计算书5附：塔吊三桩承台计算书913一、工程概况南岸区茶园公共租赁住房6、7、8组团项目，拟建场地位于重庆市南岸区茶园镇。总建筑面积100万平方米，其中6组团高层住宅14栋，部分有

2、1层地下室，商业裙楼5段，4层地下车库1座；7组团高层住宅9栋，4层地下车库1座，3层幼儿院1座；8组团高层住宅19栋，商业裙楼1段，单层地上设备房3座，3层幼儿院1座，3层地下车库1座。高层住宅层数2332层，部分有1层地下室。住宅标准层高均为3米，地下室-1F层高3.9米，其他层高3.6米，幼儿院层高3.6米。高层住宅为剪力墙结构，商铺、幼儿园及车库均为框架结构，抗震设防烈度6度，结构抗震等级分别为剪力墙三级和四级，框架三级和四级。基础为挖方区或桩长在15米以内时采用人工挖孔桩、桩长在15米以上时采用机械悬挖桩基础,上部是承台钢筋混凝土独立柱基、条形基础。南岸区茶园公共租赁住房项目工程位于

3、南岸区长生桥镇花红村一带，属丘陵斜坡地貌，纵横冲沟发育呈树枝状展布，地形起伏较大，但总体地势北部和南部高，多为山丘，中部为一近东西向的冲沟,地势较低, 场地最高点位于南部山顶，标高为316.29m，最低点位于场地中部偏东的丘间凹地,标高为218.62m，相对高差100.67m。场地最北部地段为一近东西展布的冲沟,底部宽缓,两侧地形较平缓，地形坡度一般在315，多分布为农田，并分布2处鱼塘,其间分布村属企业3处,施工时已部分搬迁,场地中部为一近东西向的深沟,地形切割较大，两侧地形坡度一般525，局部为3035或为陡坎。斜坡上多种植花卉林木,有少量耕地，植被发育。底部冲沟现多分布为农田和鱼塘，场地

4、内现有自然斜坡稳定。二、主要设计依据2.1QTZ63塔式起重机说明书厂家提供2.2起重机械安全规程GB6067-852.3起重机械用钢丝绳检查和报废实用规范GBT5972-20062.4起重机械超载保护装置安全技术规范GB12602-902.5建筑塔式起重机性能试验规范和方法GB5201-852.6塔式起重机设计规范GB-T 13752-19922.7建筑地基基础设计规范GB 50007-20022.8南岸区茶园公共租赁房项目工程岩土工程详细勘察报告2.9南岸区茶园公共租赁房项目施工图纸三、塔吊平面布置 3.1塔吊的布置原则：（1）基于现场的实际情况，在总体布置时，根据不同的施工位置和工作量，

5、既要保证各楼栋的进度，又不影响相邻楼栋的施工，合理布置才能提高工作效率，在综合考虑的基础上制定合理可行的塔吊布置方案和安装平衡方案。（2）根据现场实际情况，使塔吊吊运范围尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲点。（3）塔吊在垂直方向需避免穿越主梁、基础承台（或工程桩），同时避开施工范围内的重要构筑物。（4）低位塔臂端部与高位塔身距离不小于2m，高位塔吊钩与低位塔垂直距离不小于2m。（5）布置塔吊的同时，还考虑拆塔方便。（6）塔吊的稳定性就是塔吊抗倾覆的能力，塔吊最大的事故就是倾翻倒塌。做塔吊基础时，一定要确保地耐力符合设计要求，钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80%。有地下室工程的塔吊基础要采

6、取特别的处理措施：有的要在基础下打桩，并将桩端的钢筋与基础地脚螺栓牢固的焊接在一起。混凝土基础底面要平整夯实，基础底部不能作成锅底状。基础的地脚螺栓尺寸误差必须严格按照基础图的要求施工，地脚螺栓要保持足够的露出地面的长度，每个地脚螺栓要双螺帽预紧。在安装前要对基础表面进行处理，保证基础的水平度不能超过1/1000。同时塔吊基础不得积水，积水会造成塔吊基础的不均匀沉降。在塔吊基础附近内不得随意挖坑或开沟。3.2塔吊高度协调措施因各楼栋建筑高度不一致，塔吊型号不同，其塔吊臂长和塔身标准节都不一样，因此其附墙锚固标高不相同，塔机布置协调要充分考虑塔机在有限自由高度中作业，调整锚固附墙位置，详细计算每

7、阶段各塔的高度，既要保证施工需要的高度，又要适时顶升塔身，如不能及时按计划顶升，则平衡格局被打乱，势必造成施工混乱，影响整个工程。为此在工程施工初根据工程现场的实际情况，制定塔吊安装协调方案。高差控制要求：高位塔吊钩与低位塔垂直距离不小于2m。四、塔吊基础设计结合本工程图纸、地勘报告和现场实际情况，对处于挖方区天然地基的塔机采用天然基坑钢筋混凝土基础，处于回填区的塔机采用旋挖桩单桩钢筋混凝土基础。本方案仅为各个栋号提供参考，各个栋号要根据现场实际情况编写塔吊基础方案。塔吊天然地基基坑基础塔吊三桩承台基础1、混凝土强度等级：C35；钢筋级别HRB335; 基础表面平整度允许偏差1/1000；埋设

8、件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。2、起重机的混凝土基础周围应修筑边坡和排水设施，并应与基坑保持一定安全距离。计算书：QTZ63塔吊天然基础计算书塔吊天然基础的计算书一. 参数信息塔吊型号: QTZ63 自重(包括压重):F1=788.00kN 最大起重荷载: F2=60.00kN 塔吊倾覆力距: M=1200.00kN.m 塔吊起重高度: H=120.00m 塔身宽度: B=1.60m 混凝土强度等级:C35 钢筋级别: 级 地基承载力特征值: 500.00kPa 基础最小宽度: Bc=5.00m 基础最小厚度: h=2.00m 基础埋深: D=2.00m 预埋件埋深:

9、h=0.5m 二. 基础最小尺寸计算 基础的最小厚度取:H=2.00m基础的最小宽度取:Bc=5.00m三. 塔吊基础承载力计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图: 由于偏心距 e=M/(F1.2+G1.2)=1680.00/(1017.60+2700.00)=0.45B/6=0.83所以按小偏心计算，计算公式如下： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 式中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=848.00kN； G基础自重与基础上面的土的自重，G=25.0BcBcHc+20.0BcBcD =2250.00kN； B

10、c基础底面的宽度，取Bc=5.00m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=20.83m3；M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.41200.00=1680.00kN.m； 经过计算得到:最大压力设计值 Pmax=1.2(848.00+2250.00)/5.002+1680.00/20.83=229.34kPa最小压力设计值 Pmin=1.2(848.00+2250.00)/5.002-1680.00/20.83=68.06kPa 有附着的压力设计值 Pk=1.2(848.00+2250.00)/5.002=148.70kPa四. 地基基础承载力验算地基基础承载力特征值

11、计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条。计算公式如下: 其中 fa修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak地基承载力特征值，取500.00kN/m2； b基础宽度地基承载力修正系数，取0.00； d基础埋深地基承载力修正系数，取0.00； 基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3； m基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b基础底面宽度，取6.00m； d基础埋深度,取0.00m。 解得修正后的地基承载力特征值 fa=500.00kPa 实际计算取的地基承载力特征值为:fa=500.00kPa 由于 faPk=148.7kPa 所以满足要求！

12、 偏心荷载作用：由于1.2faPkmax=229.34kPa 以满足要求！五. 受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。验算公式如下: 式中 hp受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.90； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=(1.60+5.00)/2=3.30m； h0承台的有效高度，取 h0=1.45m； Pj最大压力设计值，取 Pj=229.34kPa； Fl实际冲切承载力： Fl=229.34(5.002-4.502)/4=272.35kN。 允许冲切力： 0.70.90

13、1.5733001450=4732843.50N=4732.84kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！六. 承台配筋计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。1.抗弯计算，计算公式如下: 式中 a1截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=1.70m； P截面I-I处的基底反力: P=(5.00-1.70)(229.34-68.06)/5.00+68.06=174.51kPa； a截面I-I在基底的投影长度,取 a=1.60m。经过计算得: M=1.702(25.00+1.60)(229.34+174.51-22250.00/5.002)+(229.3

14、4-174.51)5.00/12 =691.40kN.m。 2.配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度。 经过计算得 s=691.40106/(1.0016.705.0010319502)=0.002 =1-(1-20.002)0.5=0.002 s=1-0.002/2=0.999 As=691.40106/(0.9991950300.00)=1183.17mm2。 由于最小配筋率为0.

15、15%,所以最小配筋面积为:15000mm2。 故取 As=15000mm2。计算书：塔吊三桩承台基础计算书塔吊桩基础的计算书一. 参数信息 塔吊型号: QTZ63 自重(包括压重):F1=788.00kN 最大起重荷载: F2=60.00kN 塔吊倾覆力距: M=1200.00kN.m 塔吊起重高度: H=120.00m 塔身宽度: B=1.60m 桩混凝土等级: C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度: 50mm 边长: 6.00m 承台厚度: Hc=1.20m 承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: 级 承台预埋件埋深:h=0.50m 承台顶面埋深: D=1.50m 桩直径:

16、 d=0.80m 桩间距: a=4.00m 桩钢筋级别: 级 桩入土深度: 30.00 桩型与工艺: 干作业钻孔灌注桩(d0.8m)二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1. 塔吊自重(包括压重)F1=788.00kN 2. 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 F=F1+F2=848.00kN 塔吊的倾覆力矩 M=1.41200.00=1680.00kN.m三. 承台弯矩的计算 计算简图： 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 1. 桩顶竖向力的计算(依据建筑桩基础技术规范GJ94-2008的第5.1.1条) 其中 Fk作

17、用于承台顶面的竖向力，Fk=848.00kN； Gk桩基承台和承台上土自重标准值，Gk=25.0BcBcHc+20.0BcBcD=935.28kN； Mxk,Myk荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的 x、y 轴的力矩 xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。 经计算得: 桩顶竖向力最大压力设计值： N=1.2(848.000+935.280)/3+(1680.0004.001.732 / 3)/(4.0001.732/3)2+2(4.0001.732/6)2=1198.300kN 没有抗拔

18、力! 桩顶竖向最大压力标准值: N=(848.000+935.280)/3+(1200.0004.001.732 / 3)/(4.0001.732/3)2+2(4.0001.732/6)2=940.847kN 没有抗拔力! 2. 承台弯矩的计算(依据建筑桩基础技术规范JGJ94-2008的第5.9.2条) 其中 M通过承台形心至各边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值(kN.m)； Nmax不计承台及其上土重，三桩中最大基桩竖向力设计值(kN) sa桩中心矩 c塔身宽度 经过计算得到弯矩设计值： M=(1198.300-935.280/3)(4.00-1.7321.60/4)/3=977.322k

19、N.m四. 承台截面主筋的计算 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度。 fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 承台底面配筋: s=977.322106/(1.00016.7006000.0001150.0002)=0.007 =1-(1-20.007)0.5=0.007 s=1-0.007/2=0.996 Asx= Asy=977.322106/(0.9961150.

20、000300.000)=2843.342mm2。 满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五. 承台截面抗剪切计算 依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.9.10条 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=1198.300kN 斜截面受剪承载力满足下面公式： 其中 hs受剪切承载力截面高度影响系数hs=0.913； 计算截面的剪跨比，取2.783； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=650mm； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.57N/mm2； 由于 V=1198.300

21、0.9132.78360001.57650/1000=2587.074kN 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六.桩身承载力验算 桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1198.300kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 c基桩成桩工艺系数，取0.900 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； Aps桩身截面面积，Aps=0.503m2。 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! 构造规定：灌注桩主筋采用612根直径12m14m,配筋率

22、不小于0.2%!七.桩抗压承载力计算 桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.5和5.3.5条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1198.300kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力: 其中 R基桩竖向承载力特征值； Ra单桩竖向承载力特征值； K安全系数，取2.0； fak承台下土的地基承载力特征值加权平均值； c承台效应系数 qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk极限端阻力标准值，按下表取值； u桩身的周长，u=2.5133m； Ap桩端面积,取Ap=0.503m2； li第i层土层的厚度,取值如下表； 厚度及侧阻力标准值如下: 土厚度30 m，土侧阻力标准值24kPa，土端阻力标准值4750 (kPa)，粉土或砂土。 由于桩的入土深度为30m,所以桩端是在第1层土层。 最大压力验算: Ra=2.513(3024)+4750.0000.503=4197.168kN R=4197.168/2.0+0.240105.0008.497=2312.717kN 上式计算的R值大于等于最大压力940.847kN,所以满足要求!