固定式塔式起重机基础设计及施工方案

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固定式塔式起重机基础设计及施工方案

Φ500预应力管桩单桩承载力特征值(KN)

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号:QTZ*0,塔吊起升高度H:120.000m,

塔身宽度B:1.*m,基础埋深D:1.*50m,

自重F1:*33kN,基础承台厚度Hc:1.*50m天河游泳馆二楼平台及外梯铺贴面砖工程施工组织设计

最大起重荷载F2:*0kN,基础承台宽度Bc:5.000m,

桩钢筋级别:HRB335,桩直径或者方桩边长:0.500m,

桩间距a:*m,承台箍筋间距S:200.000mm,

二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重(包括压重)F1=*33.00kN,

塔吊最大起重荷载F2=*0.00kN,

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=1071.*0kN,

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:

Mkmax=1*17.11kN·m;

三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

Ni=(F+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2

其中n──单桩个数,n=*;

F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1071.*0kN;

G──桩基承台的自重:G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.50)=1125.00kN;

Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取1**3.*5kN·m;

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.*3m;

Ni──单桩桩顶竖向力设计值;

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,

最大压力:Nmax=(1071.*+1125)/*+1**3.*5*×2.*2*/(2×2.*2*2)=***.**7kN。

其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值;

经过计算得到弯矩设计值:Mx=My=2×*1*.*2×1.10=13*0.**kN·m。

四、承台截面主筋的计算

αs=M/(α1fcbh02)

As=M/(γsh0fy)

式中,αl──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C*0时,α1取为0.**,期间按线性内插法得1.00;

fc──混凝土抗压强度设计值查表得1*.30N/mm2;

fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;

经过计算得:αs=13*0.**×10*/(1.00×1*.30×5000.00×1*50.002)=0.00*;

Asx=Asy=13*0.**×10*/(0.**5×1*50.00×300.00)=31*2.*3mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5000.00×1500.00×0.15%=11250.00mm2。

五、承台斜截面抗剪切计算

γ0V≤βfcb0h0

其中,γ0──建筑桩基重要性系数,取1.00;

b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5000mm;

h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1*50mm;

β──剪切系数,当0.3≤λ<1.*时,β=0.12/(λ+0.3);当1.*≤λ≤3.0时,β=0.2/(λ+1.5),得β=0.11;

fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=1*.30N/mm2;

则,1.00×***.*7=***.**7kN≤0.11×1*.30×5000×1*50/1000=11*0*.25kN;

经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!

六、桩竖向极限承载力验算

R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc

Qsk=u∑qsikli

Qck=qckAc/n

其中R──单桩的竖向承载力设计值;

Qsk──单桩总极限侧阻力标准值;

Qpk──单桩总极限端阻力标准值;

Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值;

qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值,qck=1*0.000kPa;

n──桩数量,n=*;

ηc──承台底土阻力群桩效应系数,ηc=ηciAci/Ac+ηceAce/Ac

ηs,ηp,ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;

γs,γp,γc──分别为桩侧阻抗力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;

qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;

qpk──极限端阻力标准值;

u──桩身的周长,u=1.571m;

Ap──桩端面积,取Ap=0.172m2;

li──第i层土层的厚度;

各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称

13.0013.00*350.000.*0淤泥

23.00*0.00*700.000.*0粉土或砂土

33.00*0.00*250.000.*0砂类土中挤土群桩

*3.00**.007500.000.*0粘性土

53.00*0.007500.000.70砂类土中挤土群桩

*3.00**.00*350.000.70粘性土

73.00**.007500.000.*0砂类土中挤土群桩

*3.00**.00*350.000.*0粉土或砂土

*3.00**.507500.000.*0砂类土中挤土群桩

103.00105.50**00.000.*0砂类土中挤土群桩

113.00*0.00*250.000.*0砂类土中挤土群桩

123.00*0.00*250.000.*0砂类土中挤土群桩

由于桩的入土深度为25.00m,所以桩端是在第*层土层。

R=1.57×(3.00×13.00×1.00+3.00×*0.00×1.00+3.00×*0.00×1.00+3.00×**.00×1.00+3.00×*0.00×1.00+3.00×**.00×1.00+3.00×**.00×1.00+3.00×**.00×1.00+1.00×**.50×1.00)/1.*5+1.0*×7500.00×0.172/1.*5+0.3*×(1*0.000×2*.311/*)/1.700=2.**×103kN>N=***.**7kN;

上式计算的R的值大于最大压力***.*7kN,所以满足要求!

As=πd2/*×0.*5%=3.1*×5002/*×0.*5%=127*mm2

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!

桩不受拉力,不计算这部分配筋,只需构造配筋!

建议配筋值:HRB335钢筋,1710。实际配筋值133*.5mm2。

基坑开挖深度H:*m;桩直径d:0.5m;

桩与土接触点深度H1:2m;桩入土深度H2:25m;

塔吊最大倾覆力矩M:500kN·m;主动土压力分配系数:0.7;

基坑外侧水位深度hwa:1m;基坑以下水位深度hwp:1m;

稳定性计算安全系数K:1.2;

2.土层参数(详见上面参数表)

布置方式荷载值Pi(kPa)距基坑边线距离l1(m)作用宽度ai(m)

序号支撑点与填土面距离(m)作用力(kN)

(1)、主动土压力系数:

(2)、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载:

H2'=∑γihi/γ2'=1*/2*=0.75;

H3'=∑γihi/γ3'=*2/2*=1.75;

H*'=∑γihi/γ*'=*0/27=3.333;

H5'=∑γihi/γ5'=117/27=*.333;

第*层土:7~31米;

H*'=∑γihi/γ*'=171/2*=*.107;

Ea2=h2×(σa2上+σa2下)/2=1×(3.751+20.51*)/2=12.13*kN/m;

作用位置:ha2=h2(2σa2上+σa2下)/(3σa2上+3σa2下)+∑hi=1×(2×3.751+20.51*)/(3×3.751+3×20.51*)+2*=2*.3*5m;

Ea3=h3×(σa3上+σa3下)/2=2×(20.51*+**.051)/2=10*.5**kN/m;

作用位置:ha3=h3(2σa3上+σa3下)/(3σa3上+3σa3下)+∑hi=2×(2×20.51*+**.051)/(3×20.51*+3×**.051)+27=27.7*7m;

Ea*=h*×(σa*上+σa*下)/2=1×(71.1*+115.*3*)/2=*3.5**kN/m;

作用位置:ha*=h*(2σa*上+σa*下)/(3σa*上+3σa*下)+∑hi=1×(2×71.1*+115.*3*)/(3×71.1*+3×115.*3*)+2*=2*.**m;

Ea5=h5×(σa5上+σa5下)/2=2×(115.03*+23*.532)/2=3**.5*7kN/m;

作用位置:ha5=h5(2σa5上+σa5下)/(3σa5上+3σa5下)+∑hi=2×(2×115.03*+23*.532)/(3×115.03*+3×23*.532)+2*=2*.***m;

Ea*=h*×(σa*上+σa*下)/2=2*×(2*0.71*+**33.*5*)/2=*0**0.0**kN/m;

作用位置:ha*=h*(2σa*上+σa*下)/(3σa*上+3σa*下)+∑hi=2*×(2×2*0.71*+**33.*5*)/(3×2*0.71*+3×**33.*5*)+0=*.3*m;

(1)、被动土压力系数:

Kp1=tan2(*5°+φ1/2)=tan2(*5+2*/2)=2.77;

Kp2=tan2(*5°+φ2/2)=tan2(*5+25/2)=2.***;

(2)、土压力、地下水产生的水平荷载:

σp1上=2c1Kp10.5=2×*×2.770.5=2*.*57kN/m;

σp1下=γ1h1Kp1+2c1Kp10.5=25×1×2.77+2×*×2.770.5=**.203kN/m;

第2层土:7~31米;

H2'=∑γihi/γ2'=25/2*=0.**2;

σa2上=γ2'H2'Kp2+2c2Kp20.5=2*×0.**2×2.***+2×10×2.***0.5=*7.73kN/m;

σa2下=γ2'H2'Kp2+2c2Kp20.5+γ2'h2Kp2+0.5γwh2'2=2*×0.**2×2.***+2×10×2.***0.5+2*×2*×2.***+0.5×10×2*2=**33.*7*kN/m;

Ep1=h1×(σp1上+σp1下)/2=1×(2*.*57+**.203)/2=**.5*kN/m;

作用位置:hp1=h1(2σp1上+σp1下)/(3σp1上+3σp1下)+∑hi=1×(2×2*.*57+**.203)/(3×2*.*57+3×**.203)+2*=2*.*11m;

Ep2=h2×(σp2上+σp2下)/2=2*×(*7.73+**33.*7*)/2=5*77*.50*kN/m;

作用位置:hp2=h2(2σp2上+σp2下)/(3σp2上+3σp2下)+∑hi=2*×(2×*7.73+**33.*7*)/(3×*7.73+3×**33.*7*)+0=*.1*5m;

土压力合力:Ep=ΣEpi=**.5*+5*77*.50*=5**3*.0**kN/m;

合力作用点:hp=ΣhiEpi/Ep=(**.5*×2*.*11+5*77*.50*×*.1*5)/5**3*.0**=*.1**m;

1.主动土压力对桩底的弯矩

M1=0.7×0.5×*1***.72×*.53*=1*357*.0*kN·m;

2.被动土压力对桩底的弯矩

M2=0.5×5**3*.0**×*.1**=232577.2*5kN·m;

M3=*10kN·m;

M3+M2≥K(M+M1)

*10+232577.2*5=2331*7.2*5kN·m≥1.2×(500+1*357*.0*)=220**3.***kN·m;

公园一号商住小区一期工程

塔式起重机基础设计方案

设计单位:湛江市第一建筑工程公司

GB/T 37335-201* 自升式钻井平台结构全焊透区域设计指南设计日期:2011年03月0*日

公园一号商住小一期工程塔式起重机基础施工方案图

(请严格按此方案施工)

二、塔吊基础大样图(附后)

2、桩身锚入承台不少于100mm,桩顶与基础承台连接与工程桩做法一致。

*、三台塔吊具体桩位问天**天宫苑工程大体积混凝土施工方案,详情参考公园一号商住小区一期工程桩位平面图》。

5、图中所示长度均以毫米为单位。

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