塔吊基础防补充方案.docx
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塔吊基础防补充方案.docx
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塔吊基础防补充方案
中建二局第三建筑工程有限公司天津水岸银座项目经理部
塔吊基础方案补充修改
工程
名称
签名栏
天津水岸银座工程
修改内容
补(修)字第001号
日期
2011.9.30
外架方案补充修改
审批
1、补充修改原因说明
原基础方案中并未明确2#和4#塔吊在挖至设计标高的基础坑防护措施,在本补充方案中给予补充。
另外在宜兴太湖施工2#塔吊桩基础时,围墙一侧有一根支承桩偏移超过400mm,改变桩间距,造成最小桩间距仅2374mm,故需要调整承台角度(塔身随承台旋转),确保桩基设计符合设计和规范要求。
2、补充修改的内容
2.12#、4#塔吊挡土墙按照下图施工
4#塔吊基础坑设置重力式挡土墙,详下图。
4#塔机挡土墙平面布置图
审核
原编制人
修改人
中建二局第三建筑工程有限公司天津水岸银座项目经理部
塔吊基础方案补充修改
工程
名称
签名栏
天津水岸银座工程
修改内容
补(修)字第001号
日期
2011.9.30
外架方案补充修改
审批
4#塔机挡土墙剖面图
2#塔机挡土墙平面布置图(剖面参4#塔机挡土墙剖面图)
审核
原编制人
修改人
中建二局第三建筑工程有限公司天津水岸银座项目经理部
塔吊基础方案补充修改
工程
名称
签名栏
天津水岸银座工程
修改内容
补(修)字第001号
日期
2011.9.30
外架方案补充修改
审批
2.22#塔吊基础承台处理
1)塔基桩偏位如下图所示(全站仪测绘结果):
2)由于上述偏移造成塔吊基础受力工况产生本质变化,故按照最小桩间距复核计算(计算书见附件一)。
塔吊中心位置需要重新定位,以便满足最不利工况计算条件,并位于桩中心连线的所成多边形型心点,该型心点还需与塔吊基础承台型心点重合,如下图所示:
审核
原编制人
修改人
中建二局第三建筑工程有限公司天津水岸银座项目经理部
塔吊基础方案补充修改
工程
名称
签名栏
天津水岸银座工程
修改内容
补(修)字第001号
日期
2011.9.30
外架方案补充修改
审批
故,塔基承台按照上图定位,但需要承台每边加大160mm,以便满足JGJ94-2008关于桩与承台边距的构造要求。
处理措施如下:
将承台改为4820×4820(计算书见附件2),如下图所示:
审核
原编制人
修改人
附件1塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。
一.参数信息
塔吊型号:
ST70/30塔机自重标准值:
Fk1=2,126.60kN起重荷载标准值:
Fqk=120.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=2950.00kN.m塔吊计算高度:
H=160m塔身宽度:
B=2.00m
非工作状态下塔身弯矩:
M1=-2000kN.m桩混凝土等级:
C35承台混凝土等级:
C35
保护层厚度:
35mm矩形承台边长:
4.50m承台厚度:
Hc=1.300m
承台箍筋间距:
S=300mm承台钢筋级别:
HRB335承台顶面埋深:
D=0.000m
桩直径:
d=0.800m桩间距:
a=2.370m桩钢筋级别:
HRB335
桩入土深度:
35.00m桩型与工艺:
泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩
计算简图如下:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=2126.6kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=4.5×4.5×1.30×25=658.125kN
承台受浮力:
Flk=4.5×4.5×1.30×10=263.25kN
3)起重荷载标准值
Fqk=120kN
2.风荷载计算
1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.77×1.95×.99×0.2=0.55kN/m2
=1.2×0.55×0.35×2=0.46kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.46×160.00=73.48kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×73.48×160.00=5878.31kN.m
2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.81×1.95×.99×0.35=0.98kN/m2
=1.2×0.98×0.35×2.00=0.82kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.82×160.00=131.49kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×131.49×160.00=10519.51kN.m
3.塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-2000+0.9×(2950+5878.31)=5945.48kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-2000+10519.51=8519.51kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(2126.6+658.13)/4=696.18kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(2126.6+658.125)/4+(8519.51+131.49×1.30)/3.35=3289.43kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(2126.6+658.125-263.25)/4-(8519.51+131.49×1.30)/3.35=-1962.88kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(2126.6+658.13+120)/4=726.18kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(2126.6+658.125+120)/4+(5945.48+73.48×1.30)/3.35=2528.83kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(2126.6+658.125+120-263.25)/4-(5945.48+73.48×1.30)/3.35=-1142.28kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(2126.6+120)/4+1.35×(5945.48+73.48×1.30)/3.35=3191.80kN
最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(2126.6+120)/4-1.35×(5945.48+73.48×1.30)/3.35=-1675.35kN
非工作状态下:
最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×2126.6/4+1.35×(8519.51+131.49×1.30)/3.35=4218.62kN
最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×2126.6/4-1.35×(8519.51+131.49×1.30)/3.35=-2783.16kN
2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于非工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My=2×4218.62×0.19=1560.89kN.m
承台最大负弯矩:
Mx=My=2×-2783.16×0.19=-1029.77kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条
式中1──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,期间按线性内插法确定;
fc──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。
底部配筋计算:
s=1560.89×106/(1.000×16.700×4500.000×12652)=0.0130
=1-(1-2×0.0130)0.5=0.0131
s=1-0.0131/2=0.9935
As=1560.89×106/(0.9935×1265.0×300.0)=4140.1mm2
顶部配筋计算:
s=1029.77×106/(1.000×16.700×4500.000×12652)=0.0086
=1-(1-2×0.0086)0.5=0.0086
s=1-0.0086/2=0.9935
As=1029.77×106/(0.9957×1265.0×300.0)=2725.2mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=4218.62kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。
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:
式中──计算截面的剪跨比,=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=4500mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1265mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2;
S──箍筋的间距,S=300mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩
冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35×3289.43=4440.74kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中c──基桩成桩工艺系数,取0.75
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=502655mm2。
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=1.35×Qkmin=-2649.89kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=8832.977mm2。
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1005mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积8833mm2
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Qk=726.18kN;偏向竖向力作用
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