8#楼塔吊基础方案09122.docx
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8#楼塔吊基础方案09122
绿地新都会E地块8#楼工程
塔
吊
基
础
施
工
方
案
编制人:
审核人:
审批人:
新八建设集团绿地四新项目部
二0一一年元月
绿地新都会E地块8#楼工程塔吊基础施工方案
一、工程概况:
拟建绿地新都会E地块8#楼项目位于武汉市汉阳区四新农场,东临梅子西路,西临总港路,南临四新南路,北临梅子南二街地带。
该工程地上29层,地下1层,建筑高度为84.55米,属于全剪力墙震墙结构。
二、编制依据:
《绿地新都会E地块8#楼场地岩土工程勘察报告书》
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
《建筑地基基础技术规范》(DB42/242-2003)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
工程相关图纸
三、塔吊型号选择、基础位置布置
8#楼选用一台QT5013塔吊,布置于D-5/8-R外3.75处。
如附图:
四、塔吊基础的选择及布置
塔吊基础选用四桩承台基础,桩采用PHC-AB500-125型管桩,桩径直径500mm,基础承台的尺寸为5.0m×5.0m×1.10m,基础承台面标高与地下室底板面标高一致。
五、基础地质情况
地下室底板面标高为-3.9m,故选择塔吊基础面标高也为-3.9m,塔吊基础承台厚度为1.1m,桩长28.5~30.0m。
塔吊基础桩端将置于强风化泥质粉砂岩中,根据武汉市勘察研究院对绿地新都会E地块8#楼地块场地岩土工程勘察报告书显示:
塔吊基础附近布置有勘察点,9号点,塔吊基础设置于4-2层中风化泥质砂岩中,fa=200Kpa,E0=18Mpa。
六、塔吊基础承台与地下室地板钢筋及施工缝的施工
根据塔吊基础设计计算,基础承台钢筋设Ф18@200钢筋笼。
8#楼塔吊基础承台混凝土强度按设计计算采用C35。
七、塔吊基础承载力计算
1、计算参数
塔吊型号:
QZ-5013,塔吊起升高度H=100.000m,
塔吊倾覆力矩M=1265.25kN.m,混凝土强度等级:
C35,
塔身宽度B=1.6m,基础埋深D=5.05m,
自重F1=450kN,基础承台厚度Hc=1.100m,
最大起重荷载F2=60kN,基础承台宽度Bc=5.000m,
桩钢筋级别:
II级钢,桩直径d=0.600m,
桩间距a=2.9m,承台主筋筋间距S=200.000mm,
承台砼的保护层厚度=50.000mm。
2、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
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。
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=863.06kN;
G──桩基承台的自重
G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)=
1.2×(25×5.00×5.00×1.10+20×5.00×5.00×0.00)=825.00kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取882.00kN.m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.45m;
Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN);
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,
最大压力:
N=(863.63+825.00)/4+882.00×1.45/(4×1.452)=622.015kN。
3、单桩竖向承载力特征值计算
计算依据:
《建筑桩基技术规范》JGJ94-94和本项目岩土工程勘察报告
单桩竖向承载力特征值(Ra)计算过程:
桩型:
钻孔灌注桩
桩基竖向承载力抗力分项系数:
γs=γp=γsp=1.0
桩类别:
圆形桩
直径或边长d/a=600mm
截面积As=0.2827m
周长L=1.885m
第1土层为:
人工填土层(Qml)及淤泥(Ql),极限侧阻力特征值qsia=18Kpa
层面深度为:
.0m;层底深度为:
7.0m
土层厚度h=7.0m
极限侧阻力Qsia=L×h×qsia=1.885×7.0×18=237.5KN
第2土层为:
第四系全新统冲积一般粘性土(Q4al),极限侧阻力特征值qsia=28Kpa
层面深度为:
7.0m;层底深度为:
13.5m
土层厚度h=8.0m
极限侧阻力特征值Qsia=L×h×qsia=1.885×6.5×28×1=343.07KN
总极限侧阻力Qsa=∑Qsia=501.41KN
极限端阻力特征值qpa=500KN
极限端阻力Qpa=qpa×As=500×0.2827=141.4KN
总侧阻力设计值QsR=Qsk/γs=501.41KN
端阻力设计值QpR=Qpk/γp=141.35KN
基桩竖向承载力设计值R=Qsk/γs+Qpk/γp=501.41/1.0+141.35/1.0=721.93KN>586.40KN满足!
注:
计算过程中,侧阻力和端阻力都取的是特征值,故取γs=γp=γsp=1.0
八、塔吊基础桩基承台计算
1、基本资料:
承台类型:
四桩承台承台计算方式:
验算承台尺寸
2.依据规范:
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
3.几何参数:
承台边缘至桩中心距:
C=1050mm
桩列间距:
A=2900mm桩行间距:
B=2900mm
承台根部高度:
H=1100mm承台端部高度:
h=1100mm
纵筋合力点到底边的距离:
as=70mm平均埋深:
hm=5.00m
矩形柱宽:
Bc=600mm矩形柱高:
Hc=600mm
圆桩直径:
Ds=600mm换算后桩截面:
Ls=480mm
4.荷载设计值:
(作用在承台顶部)
竖向荷载:
F=912+825=1737.00kN
绕X轴弯矩:
Mx=882.00kN·m绕Y轴弯矩:
My=0.00kN·m
X向剪力:
Vx=0.00kNY向剪力:
Vy=0.00kN
4.材料信息:
混凝土强度等级:
C30
fc=11.90N/mm2ft=1.27N/mm2
钢筋强度等级:
HRB335fy=300.00N/mm2
5、计算过程:
(1)作用在承台底部的弯矩
绕X轴弯矩:
M0x=Mx-Vy·H=882.00-0.00×1.10=882.00kN·m
绕Y轴弯矩:
M0y=My+Vx·H=0.00+0.00×1.10=0.00kN·m
(2)基桩净反力设计值:
计算公式:
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
Ni=F/n±M0x·yi/∑yj2±M0y·xi/∑xj2(8.5.3-2)
N1=F/n-M0x·y1/∑yj2
=1737.00/4-882.00×1.45/8.41=282.15kN
N2=F/n-M0x·y2/∑yj2
=1737.00/4-882.00×1.45/8.41=282.15kN
N3=F/n-M0x·y3/∑yj2
=1737.00/4-882.00×(-1.45)/8.41=586.35kN
N4=F/n-M0x·y4/∑yj2
=1737.00/4-882.00×(-1.45)/8.41=586.35kN
(3)承台受柱冲切验算:
计算公式:
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
Fl≤2[β0x·(bc+a0y)+β0y·(hc+a0x)]·βhp·ft·h0(8.5.17-1)
X方向上自柱边到最近桩边的水平距离:
a0x=0.91m
y方向上自柱边到最近桩边的水平距离:
a0y=0.91m
承台有效高度:
h0=H-as=1.10-0.07=1.03m
作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值:
Fl=F-∑Qi=1737.00-0.00=1737.00kN
X方向冲跨比:
λ0x=a0x/h0=0.91/1.03=0.88
Y方向冲跨比:
λ0y=a0y/h0=0.91/1.03=0.88
X方向冲切系数:
β0x=0.84/(λ0x+0.2)=0.84/(0.88+0.2)=0.78
Y方向冲切系数:
β0y=0.84/(λ0y+0.2)=0.84/(0.88+0.2)=0.78
2[β0x·(Hc+a0y)+β0y·(Bc+a0x)]·βhp·ft·h0=2×[0.78×(0.60+0.91)+0.78×(0.60+0.91)]×0.88×1270.00×1.03=5423.19kN>Fl=1737.00kN,满足要求。
(4)承台受剪验算:
计算公式:
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
Fl≤βhs·β·ft·b0·h0(8.5.18-1)
(A)垂直Y方向截面的抗剪计算
Y方向上自柱边到计算一排桩的桩边的水平距离:
a0=0.91m
计算截面处承台宽度:
b=A+2C=2.90+2×1.05=5.0m
斜截面上最大剪力设计值:
Vl=1135.14kN
计算截面的剪跨比:
λ=a0/h0=0.91/1.03=0.88
剪切系数:
β=1.75/(λ+1.0)=1.75/(0.88+1.0)=0.93
承台计算截面的计算宽度:
be=b=5.0m
βhs·β·ft·be·h0
=0.96×0.93×1270.00×5.0×1.03
=5525.41kN>Vl=1135.14kN,满足要求。
(B)垂直X方向截面的抗剪计算
X方向上自柱边到计算一排桩的桩边的水平距离:
a0=0.91m
计算截面处承台宽度:
b=B+2C=2.90+2×1.05=5.0m
斜截面上最大剪力设计值:
Vl=831.00kN
计算截面的剪跨比:
λ=a0/h0=0.91/1.03=0.88
剪切系数:
β=1.75/(λ+1.0)=1.75/(0.88+1.0)=0.93
承台计算截面的计算宽度:
be=b=5.0m
βhs·β·ft·be·h0
=0.96×0.93×1270.00×5.0×1.03
=5525.41kN>Vl=831.00kN,满足要求。
(5)承台角桩冲切验算:
计算公式:
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
Nl≤[β1x·(c2+a1y/2)+β1y·(c1+a1x/2)]·βhp·ft·h0(8.5.17-5)
角桩竖向冲反力设计值:
Nl=586.4kN
从角桩内边缘至承台外边缘的距离:
c1=C+Ls/2=1.03+0.48/2=1.27m
c2=C+Ls/2=1.03+0.48/2=1.27m
X方向上从承台角桩内边缘引45度冲切线与承台顶面相
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