塔吊基础设计(qtz63)

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1、- 1 -福州东部新城东浦新苑塔机基础设计福州东部新城东浦新苑塔机基础设计一、工程概况一、工程概况福州东部新城东浦新苑位于福州市仓山区盖山镇浦下村，根据工程实际需要，施工现场拟在 5#楼、6#楼、7#楼、8#楼各设置一台山东大汉 QTZ63 塔机作为垂直运输机械，因现有地面承压能力不能满足厂家说明书的要求，故塔机基础需设计计算。塔吊定位时要考虑以下几点：（1）服务范围广，尽量满足施工现场工作面的需要，减少工作死角。（2）尽量避开建筑物的突出部位，减少对施工的影响。（3）尽量保证施工场地物料的堆放、搬运在塔吊工作范围内，减少二次搬运。（4）保证塔吊安装和拆除时所必须的场地和工作条件。考虑到以上几

2、点因素，结合本工程结构设计特点等情况，经研究决定：分别在以下位置安装塔吊5#楼的 5-6 轴之间，距轴 5.8m（臂长为 50m，负责 3#、5#楼及连体地下室材料垂直运 A输） ，塔吊承台基础位于地下室之内，承台面标高与地下室底板底平及-5.2m，塔吊安装高度约65m。6#楼的 7-8 轴之间，距轴 5.8m（臂长为 55m，负责 2#、6#楼及连体地下室材料垂直运 A输） ，塔吊承台基础位于地下室之内，承台面标高与地下室底板底平及-5.2m，塔吊安装高度约65m。7#楼塔吊距 A 轴 4.0m、距 3 轴 4.0（臂长为 55m，负责 1#、4#、7#楼及幼儿园材料垂直运输） ，承台面标高

3、高出自然地坪面标高 200mm，同时在塔基四周挖设排水沟，塔吊安装高度约 60m。8#楼的 3-4 轴之间、距 J 轴 5.8（臂长为 50m，负责 8#、9#楼材料垂直运输） ，承台面标高高出自然地坪面标高 200mm，同时在塔基四周挖设排水沟，塔吊安装高度约 60m。本工程0.000 标高相当于罗零标高 7.750，各栋号塔机具体位置详附图。每部塔机现场没有太大的障碍物和沟、管道等不利因素，场地较为宽敞，地面组装为方便，服务范围均能覆盖各栋号施工场地，塔式起重机安装、拆除均能顺利进行。二、设计依据二、设计依据1. 福建众合开发建筑设计院设计的“福州东部新城东浦新苑”工程施工图纸、设计修改通

4、知单；2.本工程施工合同 ；3 福州东部新城东浦新苑工程勘察报告 ；- 2 -4 建筑桩基技术规范 （JGJ94-2008） ；5. 山东大汉建筑机械有限公司 QTZ63 固定式塔式起重机使用说明书；6.建筑工程施工手册 ；7.建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50201-2002） ；8.混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002） 。三、塔机基础设计三、塔机基础设计本工程塔机拟选用广西建工的 QTZ5510 固定式塔式起重机，5#楼塔机最大吊钩高度为48.3m，起重臂安装长度 50m；6#楼塔机最大吊钩高度为 48.3m，起重臂安装长度 55m；7#楼塔机最大吊钩高度

5、为 48.3m，起重臂安装长度 50m；8#楼塔机最大吊钩高度为 48.3m，起重臂安装长度 55m；塔机承台面采用方形承台，尺寸为 500050001500，标号为 C35，经与设计单位商定，塔吊桩采用四根桩径 500、型号为 AB、壁厚为 125 的预应力管桩。5#、6#楼塔吊承台面相对标高与同位置底板底标高相同，即为-5.20m。设计桩顶标高-6.60m，桩伸入承台100mm。7#、8#楼塔吊承台面标高比同位置自然地面标高高 200mm.。3.1 基本参数根据 QTZ63 的塔机说明书（P15 页） ，基础所受的垂直载荷 F1=700KN，基础所受的倾翻力矩（取初装时未加附着时非工作状态

6、下时最大力矩）M=1350KN.m， （基础荷载表详附表）塔身标准节宽度 B=1.6m。基 础 荷 载 表荷 载 名 称数值P1基础所受的垂直荷载（KN）700P2基础所受的水平荷载（KN）26M基础所受的倾翻力矩（KN.m）1350MK基础所受的扭矩（KN.m）200四、塔机基础计算四、塔机基础计算选取 6#楼塔基进行验算，其余三台参照此台。4.1、塔吊的基本参数信息、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63， 塔吊起升高度 H：65.000m，塔身宽度 B：1.6m， 基础埋深 D：0.000m，自重 F1：700kN， 基础承台厚度 Hc：1.500m，最大起重荷载 F2：60kN， 基础

7、承台宽度 Bc：5.000m，桩钢筋级别:II 级钢， 桩直径：0.500m，- 3 -桩间距 a：3.6m， 承台箍筋间距 S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 空心桩的空心直径：0.25m。 基础所受的水平力：26kN，4.2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算、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=700.00kN， 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=1.2(F1+F2)=912.00kN， 塔吊倾覆力矩 M=1.41350.00=1890.00kNm4.3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算、承台弯矩及单桩

8、桩顶竖向力的计算图中 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技术规范（JGJ94-94）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。其中 n单桩个数，n=4；F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=912.00kN；G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(205.005.001.50)=1125.00kN；Mx,My承台底面的弯矩设计值，取1890.00kNm；xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.55m；Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力

9、设计值， 最大压力：Nmax=(912.00+1125.00)/4+1890.002.552/(22.552)=1250.25kN。- 4 -最小压力：Nmin=(912.00+1125.00)/4-1890.002.552/(22.552)=-231.75kN。需要验算桩的抗拔2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-94）的第5.6.1条。其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值；xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=3.6/2-0.5/2=1.55m；Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=1250.25-1125/4=9

10、69kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=29691.55=3003.9kNm。4.4、承台截面主筋的计算、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，l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,期间按线性内插法得1.00；fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；ho承台的计算高度：Hc-50.00=1450.00mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=3003.9106/(1.0016.705000.001450.002)=0.

11、003； =1-(1-20.003)0.5=0.003； s =1-0.003/2=0.999；Asx =Asy =3003.9106/(0.9991450.00300.00)=4047.28mm2。按构造配筋则需 As=0.15%bh0=0.15%45001400=9450mm2，所以取横竖各配- 5 -22200（三级钢） ，实际配筋面积为 343809880mm29450mm24.5、承台斜截面抗剪切计算、承台斜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=1250

12、.25kN N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，o建筑桩基重要性系数，取1.00；bo承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm；ho承台计算截面处的计算高度，ho=1450mm；计算截面的剪跨比，=a/ho此处，a=(5000.00/2-1600.00/2)-(5000.00/2-3600.00/2)=1000mm（桩芯至塔身边距离）；当 3时,取=3，得=0.69；剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.12；fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.001250.25=

13、1.25105N0.1216.7050001450=14529000N；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！4.6、承台斜截面抗冲切验算、承台斜截面抗冲切验算(1)柱墙（塔吊）对承台的冲切依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008 的第 5.9.7 条，承台受冲切验算公式为： 0)()(2hfahabFthpoxcoyoycoxl式中：、柱（墙）冲切系数；x0y02.084.0 0求得：=0.517， =1.172；x0000/hayyx0y0、 分别为、方向的柱截面的边长，=1.6m；chcbxychcb、分别为、方向柱边离最近桩边的水平距离，oxaoyaxy=3.6/2-1.6/2-

14、0.5/2=0.75。oxaoya承台受冲切承载力截面高度影响系数，当 h800mm 时，取 1.0,hphph2000mm 时，取 0.9，其间按线性内插法取值，故=0.947；hphp- 6 - 承台混凝土抗拉强度设计值，1.57N/mm2；tftf承台冲切破坏锥体的有效高度，=1450mm；0h0h上式计算得：221.172(1.6+0.75)0.947145015.7=23750KN 700+60+1890/2.5=1516KN，lF故满足要求。(2). 基桩对承台的冲切承载力依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008 的第 5.9.8 条，承台受基桩冲切的承载力：01111212/)2

15、/(hfacacNthpxyyxl2 . 0 56. 011 xx2 . 0 56. 011 yy式中 不计承台及其上土重的角桩反力设计值，=969kN；lNlN角桩冲切系数, =0.495；yx11,yx11,yx11,、从承台底角桩顶内边缘引 45冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平xa1ya1距离，=1.45m；xa1ya1承台外边缘的有效高度，=1.4m；0h0h、角桩冲跨比，=0.931；x1y1x1011hayy上式计算得：20.495(0.80.5+1.35/2)0.9471.571450=2294KN =969kN,lN故满足要求！4.7、桩承载力验算、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1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=1250.25kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中，o建筑桩基重要性系数，取1.00；- 7 -fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=19.10N/