矩形板式桩塔吊基础施工方案Word文档下载推荐.docx
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塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
251
起重臂自重G1(kN)
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
小车和吊钩自重G2(kN)
3.8
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.5
最小起重荷载Qmin(kN)
10
最大吊物幅度RQmin(m)
50
最大起重力矩M2(kN·
m)
Max[60×
11.5,10×
50]=690
平衡臂自重G3(kN)
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
上海上海
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.55
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
1.59
1.68
风压等效高度变化系数μz
1.13
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.8×
1.2×
1.59×
1.95×
1.13×
0.2=0.67
1.68×
0.55=1.95
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1(kN)
251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4
起重荷载标准值Fqk(kN)
竖向荷载标准值Fk(kN)
401.4+60=461.4
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.67×
0.35×
1.6×
22=8.25
倾覆力矩标准值Mk(kN·
37.4×
22+3.8×
11.5-19.8×
6.3-89.4×
11.8+0.9×
(690+0.5×
8.25×
22)=389.51
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
Fk1=401.4
水平荷载标准值Fvk'
22=24.02
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
22-19.8×
11.8+0.5×
24.02×
22=92.64
4、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×
401.4=481.68
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×
60=84
竖向荷载设计值F(kN)
481.68+84=565.68
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×
8.25=11.55
倾覆力矩设计值M(kN·
(37.4×
11.8)+1.4×
0.9×
22)=607.95
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
=1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
=1.4×
24.02=33.63
倾覆力矩设计值M'
0.5×
22=-58.32
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.25
承台长l(m)
5.5
承台宽b(m)
承台长向桩心距al(m)
承台宽向桩心距ab(m)
桩直径d(m)
0.3
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'
(m)
承台上部覆土的重度γ'
(kN/m3)
19
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
配置暗梁
否
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'
γ'
)=5.5×
5.5×
(1.25×
25+0×
19)=945.31kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×
945.31=1134.38kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.26m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(461.4+945.31)/4=351.68kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(461.4+945.31)/4+(389.51+8.25×
1.25)/2.26=528.38kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(461.4+945.31)/4-(389.51+8.25×
1.25)/2.26=174.98kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:
Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(565.68+1134.38)/4+(607.95+11.55×
1.25)/2.26=700.07kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(565.68+1134.38)/4-(607.95+11.55×
1.25)/2.26=149.95kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C30
桩基成桩工艺系数ψC
0.85
桩混凝土自重γz(kN/m3)
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩入土深度lt(m)
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
2700
地基属性
是否考虑承台效应
土名称
土层厚度li(m)
侧阻力特征值qsia(kPa)
端阻力特征值qpa(kPa)
抗拔系数
承载力特征值fak(kPa)
淤泥质土
13
5
100
0.7
-
粘性土
7.4
24
340
粉土
4.5
18
200
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.3=0.94m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.32/4=0.07m2
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap
=0.94×
(11.5×
5+7.4×
24+3.1×
18)+200×
0.07=288.3kN
Qk=351.68kN>
Ra=288.3kN
Qkmax=528.38kN>
1.2Ra=1.2×
288.3=345.96kN
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=174.98kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算!
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积:
Aps=nπd2/4=11×
3.14×
82/4=553mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:
Q=Qmax=700.07kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=2700kN
满足要求!
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算!
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ20@120
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
HRB400Φ20@160
承台顶部短向配筋
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1250-50-20/2=1190mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(700.07+(149.95))×
2.26/2=961.7kN·
m
X方向:
Mx=Mab/L=961.7×
1.6/2.26=680.02kN·
Y方向:
My=Mal/L=961.7×
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=565.68/4+607.95/2.26=410.1kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1190)1/4=0.91
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(1.6-1.6-0.3)/2=-0.15m
a1l=(al-B-d)/2=(1.6-1.6-0.3)/2=-0.15m
剪跨比:
λb'
=a1b/h0=-150/1190=-0.13,取λb=0.25;
λl'
=a1l/h0=-150/1190=-0.13,取λl=0.25;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4
βhsαbftbh0=0.91×
1.4×
1.57×
103×
1.19=13026.36kN
βhsαlftlh0=0.91×
V=410.1kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=13026.36kN
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:
B+2h0=1.6+2×
1.19=3.98m
ab=1.6m≤B+2h0=3.98m,al=1.6m≤B+2h0=3.98m
角桩位于冲切椎体以内,可不进行角桩冲切的承载力验算!
4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=680.02×
106/(1.03×
16.7×
5500×
11902)=0.005
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×
0.005)0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.997
AS1=My/(γS1h0fy1)=680.02×
106/(0.997×
1190×
360)=1592mm2
最小配筋率:
ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×
1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2%
梁底需要配筋:
A1=max(AS1,ρbh0)=max(1592,0.002×
1190)=13090mm2
承台底长向实际配筋:
AS1'
=14714mm2≥A1=13090mm2
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=680.02×
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.997
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=680.02×
A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×
承台底短向实际配筋:
AS2'
=14714mm2≥A2=13090mm2
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋:
AS3'
=11114mm2≥0.5AS1'
=0.5×
14714=7357mm2
(4)、承台顶面短向配筋面积
AS4'
=11114mm2≥0.5AS2'
(5)、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
六、配筋示意图
(见后附图纸)
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- 矩形 板式 塔吊 基础 施工 方案
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