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1、1. 塔吊基础设计计算方案一、 设计依据1. 建筑桩基础技术规范JGJ84942. 混凝土结构设计规范GB5004020023. 建筑地基基础设计规范GB5000720024. 建筑地基基础设计规范DB33/100120035. 建筑机械使用安全规程JGJ3320016. 建筑结构荷载规范GB5000920027. 本工程岩石工程勘察报告8. 施工图纸9. 简明施工计算手册10. 塔吊使用说明书二、 塔吊选型本工程为框剪结构，地下一层，总建筑面积 246389m2、本标段 72500m2。地上 1832层，地下室区地面结构标高为-5.6m,地下室区顶板结构标高为-1.20m,板厚 500mm,
2、5#-6#楼建筑物高度最大为 98.6m, 5#-6#楼构架顶标高 105.3m,7#-9#楼建筑物高度最大为55.3m, 7#-9#楼构架顶标高 62m。根据本工程特点、布局，拟选用 4 台浙江凯达电梯制造有限公司制造的 QTZ63 型液压自升塔式起重机（简称塔吊） ，其相关技术参数适用于本工程垂直运输需要。三、 塔吊位置的确定为最大限度的满足施工需要，拟将塔吊位置作如下确定：塔吊基础：5#塔吊设置在 5#楼 EF 轴/2425 轴，7#塔吊设置在 7#楼 EF 轴/86轴，8#塔吊设置在 8#楼 Q 轴/89 轴，9#塔吊设置在 9#楼 B1 轴/13 轴，具体详见塔吊平面布置图。四、 塔
3、吊基础的确定1. 地质参数以本工程岩石工程勘察报告中有关资料为计算依据（以Z50孔为依据） ，其主要设计参数（见土层设计计算参数表） 。土层序号 土层名称 土层层厚（m） 单桩桩侧阻力特征值 qsia(kpa) 单桩桩端阻力特征值 qpa(kpa)2-1 粉质粘土 12 182-2 粘质粉土 46 153-1 淤泥质粘土 558 73-2 淤泥质粉质粘土 102 84-1 粉土夹粉砂 97 134-2 粉砂 41 235-1 粉质粘土 41 155-2 粉质粘土夹粉土 32 166-1 砾砂 15 266-2 圆砾 44 40 25002. 塔吊基础受力情况（说明书提供）基础荷载P（kN） M
4、(kN.m)荷载工况F Fh M MZ工作状态 5112 183 1335 2693非工作状态 4641 739 1552 03. 所定的塔吊位根据建筑结构条件、地质条件以及塔吊各项技术参数确定：塔吊基础桩采用机械钻孔混凝土灌注桩，桩径800，桩长38M（有效桩长） ，桩身混凝土C25，钢筋笼全长配筋16A20，A8100/200（螺旋箍） ，附加箍筋A 142000，桩顶3000内A8100，钢筋伸入承台800，桩数 4根。桩顶标高为-7.10(-7.25)m,桩位布置及基础承台平面尺寸详见附图。4. 采用钢筋混凝土承台，尺寸为400040001000mm，内配钢筋双层双向A20200，承台
5、混凝土强度C30，承台顶标高-6.15(6.30)m,基础下100 厚C15混凝土垫层。在塔吊承台位置地下室底板预留洞40004000，四周设一道止水板，与基础连接处用100厚泡沫板相隔并做防水处理。塔吊基础处后浇带处理方法同地下室后浇带。塔身穿楼板处，楼板预留洞四周比塔身外围大500mm(26002600),该处梁板后浇带处理方法同地下室顶板后浇带。五、 塔吊基础施工塔吊基础混凝土机械钻孔桩，将由在现场施工工程桩的施工队伍施工，并按其专项施工方案进行操作。考虑到今后塔吊安装方便，施工中有关预埋件需同步进行埋设，并要确保其位置准确性。塔吊基坑土方开挖时间随同本工程地下室，并预先施工。由于塔吊基
6、础在地下室顶板以下，故在塔吊基础施工前，要对基础处挖基坑，基坑支护围护做法如下：鉴于现场自然地坪标高为-1.6900M,塔吊基坑底标高为-6.55M，实际挖深-4.95M,属深基坑挖设。场地土质查地质勘察报告为淤泥质土层，难以支护，经比较，选定上层 2M 大放坡开挖，下层 3.4M 用钢板桩支护，此支护方法为温州市淤泥质土比较成熟方法。钢板桩材料选用国标 16#槽钢，长度 9M，从-4.00M 平台处打入土中，外露 20cm，四边角加料撑部分用单排槽钢并排打入，中间 3M 用正反扣连接方式打入，钢板桩内侧加两道水平梁支撑，水平梁用双槽钢扣成方管焊接而成，接头处 450 拼角，四角斜撑与水平梁接
7、触处除焊接外，另加焊槽钢，以防水平梁受力时斜撑焊缝破坏，造成梁突然破坏，水平梁布置两道，第一道距钢板桩上口 500 处布置，第二道距第一道 1500 布置，保证钢板受力均匀，不发生变形。开挖时注意事项 ：1. 对作业人员做好安全、技术交底、每个人员分工明确。2. 基坑开挖时由施工人员指挥人、机作业、安全员现场协调安全工作。3. 划定作业范围、存土、转土地点、挖机行走路线，作业半径内严禁人员行走。4. 在土方边坡顶，钢板桩顶设置沉降观测点，开挖中与开挖后定时观测，发现异常，立即采取措施。5. 基坑设置专用扶梯，以供人员上下，工人在基坑内作业时，设专人在上面指挥，以免上面物体落入坑内，同时一且发现
8、支护异常，立即通知人员撤出。6. 基坑周边设立警戒线，围护设置，防止与基坑施工无关人员误伤，同时保护基坑内作业人员安全。7. 制定应急措施：挖掘机随时待命，一旦沉降异常难以控制，即用挖机将支护周围土方挖低御载。 1准备工字钢、松木（6M） 、钢板桩发生鼓肚变形时，进行水平加固。 22. 第一部分：QTZ63C（5709）型塔吊桩基础计算书一参数信息塔吊型号: QTZ63C（5709）主要部件重量如下表：序号 名称 重量（kg） 序号 名称 重量1 塔顶 2300 9 回转总成 32002 平衡臂总成 45003 司机室 5004 起重臂总成 62505 平衡重 117006 载重小车 2387
9、 爬升架 33008 固定基节 102010 塔身 830（602。8）=17430自重(包括压重)F1=504389.806651000=496.63kN,最大起重荷载F2=69.80665=58.84kN塔吊倾覆力距M=1552.00kN.m,塔吊起重高度H=58.8m,塔身宽度B=1.60m混凝土强度:C30,钢筋级别:级,承台长度Lc或宽度Bc=4.00m桩直径d=0.80m,桩间距a=2.40m,承台厚度Hc=1.00m基础埋深D=1.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm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=496.63kN2. 塔吊
10、最大起重荷载F2=58.84kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=(F1+F2)1.2=665.56Kn塔吊的倾覆力矩 M=1.41552=2172.80kN.m三. 矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算计算简图： 桩塔 吊 基 础 平 面 承 台塔 吊 基 础 受 力 示 意 图 F 基 础 顶 面 所 受 垂 直 力h 基 础 顶 面 所 受 水 平 力 基 础 所 受 倾 翻 力 矩 z 基 础 所 受 扭 矩图中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。(一) 单桩允许承载力特征值计算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AP=
11、r 2=0.5024m2Ra=qpaAp+upq siali(DB33/10012003)(9.2.3-1)qpaAP=0upq siali=1.88（5.587.001.02+10.28.001.02+9.713.001.02+4.123.001.02+4.115.001.02+3.216.001.02+1.526.001.02+4.440.001.02）=1282.414KN 即R a=1282.41KN2) 桩身截面强度计算0.711.95.03105=4189.99KN c AP =其中, 工作条件系数，取0.7 fc 混凝土轴心抗压强度设计值，f c =11.90N/mm2;Ap 桩
12、的截面面积，A=5.0310 5mm2。2. 单桩抗拔力特征值计算Ra=up6 iqsiali+GPK (DB33/10012003)(9.2.71)=1282.414+429.552=1711.966KNup6 iqsiali=1.88(5.887.001.02+10.28.001.02+9.713.001.02+4.123.001.02+4.115.001.02+3.216.001.02+1.526.001.02+4.440.001.02)=1282.41KN0.9Gpk=0.90.4 23825=429.552KN(二) 单桩桩顶作用力的计算和承载力验算1. 轴心竖向力作用下：Qk=(F
13、K+GK)/n （DB33/10012003）(9.2.1-1)=(666.56+480)/4=286.64KN2. 偏心竖向力作用下： xi按照M x=Mk=2172.8+73.91.0=2246.7KNm（DB33/10012003） （9.2.1-2）= (666.56+750)/4 2246.71.7 / 2 2（ 1.72） 2=354.14476.25=821.393088.59mm 2,满足要求。五、矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=67
14、3.67kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：其中 0建筑桩基重要性系数，取1.0；b0承台计算截面处的计算宽度，b0=4000mm；h0承台计算截面处的计算高度，h0=1000mm；剪切系数当0.3 1.6 (抗倾覆满足要求)七、桩配筋计算根据DB33/10012003中的9.1.10的要求，本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩，所以桩身配筋按最小配筋率计算。灌注桩桩身按最小配筋率0.65%计算。As=A=0.65%400 2=3267.25mm2所以桩身按最小配筋率配筋，桩身配筋为16A 20，Asi=254.516=4072mm2Asi B108螺 旋
15、 箍主 筋 保 护 层第二部分：塔吊附着计算塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定，需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，需要进行附着的计算。主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固环计算。一、支座力计算塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下：风荷载标准值应按照以下公式计算：WK=W0uzus z=0.6001.1701.3500.700=0.633KN/M2;其中 W0基本风压（KN/m 2）,按照建筑结构荷载规范 （GBJ9）的规定采用：W0=0.600KN/m2;uz风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范 （GBJ9）的规定采用：u z=1.350;us风荷载体型系数：u s=1.170; z高度 Z 处的风振系数， z=0.700;风荷载的水平作用力：Q=WKBKS=0.6631.6000.200=0.212KN/m;其中 WK风荷载水平压力，W K=0.663KN/m2;B塔吊作用宽度，B=1.600m;KS迎风面
