塔吊基础设计计算书.docx

塔吊基础设计计算书四桩基础计算一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63,塔吊起升高度H=IoLC)C)m,塔吊倾覆力矩M=630.C)OkN.m,混凝土强度等级：C35,塔身宽度B=2.50m,基础以上土的厚度D=1.50m,自重Fl=450.80kN,基础承台厚度Hc=1.00m,最大起重荷载F2=60.00kN,基础承台宽度Bc=4.00m,桩钢筋级别：Il级钢，桩直径或者方桩边长=0.60m,桩间距a=3.50m,承台箍筋间距S=200.00mm,承台碎的保护层厚度=50.0Ommo二、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)Fl=450.80kN,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×(Fl+F2)=612.96kN,塔吊的倾覆力矩M=1.4×630.00=882.00kNo三、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。i，一»厂x其中n单桩个数，n=4；F一作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=612.96kN;G-桩基承台的自重G=l.2×(25×Bc×Bc×Hc4+20×Bc×Bc×D4)=1.2×(25×4.00×4.00×1.00+20×4.00×4.00×1.50)=1056.00kN;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a2=1.75m;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=(612.96+1056.00)4+882.00×1.75(4×1.752)=543.24kN02.矩形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Mxl,Myl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方向距离取a2-B2=0.50m;Nil-扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Nil=Ni-Gn=279.24kNm2;经过计算得到弯矩设计值：Mxl=Myl=2×279.24×0.50=279.24kN.mo四、矩形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。M%=T"I-Jl-2%九二1一32A.=rMy式中，al系数，当混凝土强度不超过C50时，al取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,al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14.30Nmm2;ho承台的计算高度Hc-50.00=950.00mm;fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00Nmm2;经过计算得：as=279.24×106(1.00×14.30×4000.00×950.002)=0.005;=l-(l-2×0.005)0.5=0.005;s=1-0.005/2=0.997；Asx=Asy=279.24×106(0.997×950.00×300.00)=982.45mm2o五、矩形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=543.24kN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，V。一建筑桩基重要性系数，取LO0；bo一承台计算截面处的计算宽度，bo=4000mm;ho承台计算截面处的计算高度，ho=950mm;计算截面的剪跨比，入x=axho,入y=ayho,此处，ax,ay为柱边(墙边)或承台变阶处至X，y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc2-B2HBc2-a2)=500.00mm,当入0.3时，取入=0.3；当人3时，取入=3,满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。得入=0.53；-剪切系数，当0.3入V1.4时，=0.12(+0.3):当1.4入3.0时，=0.2(+1.5),得=0.15;fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30Nmm2;fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00Nmm2;S箍筋的间距，S=200mmo贝J,1.00×543.24=5.43×105N0.15×300.00×4000×950=7.89×106N;经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！六、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(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=543.24kN;桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：YoN4九A其中，VO-建筑桩基重要性系数，取LO0;fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70Nmm2;A桩的截面面积，A=2.83×105mm2o贝U,1.00×543240.00=5.43×105N16.70×2.83×105=4.72×106N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求，只需构造配筋！七、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范（JGJ94-94）的第5.2.2-3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=543.24kN;桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：最大压力：其中R最大极限承载力；QSk-单桩总极限侧阻力标准值：Q戊="EgdJiQPk-单桩总极限端阻力标准值：Qfk=akfs,叩一分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，s,vp一分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，qsk一桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；qpk极限端阻力标准值，按下表取值；U-桩身的周长，u=1.885m;Ap桩端面积，取AP=O.283m2;li第i层土层的厚度，取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称1 1.90 46.00 650.00粉土和砂土2 4.10 34.00 650.00粘性土3 1.00 18.00 650.00非饱和粘性土4 5.40 40.00 650.00粘性土5 1.80 42.00 650.00粘性土6 2.20 50.00 650.00粘性土7 4.60 58.00 650.00粘性土8 5.40 60.00 650.00粘性土由于桩的入土深度为15.00m,所以桩端是在第6层土层。最大压力验算:R=1.88×(1.90×46.00×1.01+4.10×34.00×0.99+1.00×18.00×0.99+5.40×40.00×0.99+1.80×42.00×0.99+0.80×50.00×0.99)1.67+1.10×650.00×0.2831.67=7.68×102kN:上式计算的R的值大于最大压力543.24kN,所以满足要求！A.1塔吊方案A.1.1塔吊安装要求(1)基础采用支脚固定式,浇筑前预埋四个主脚钢，其标高相对误差控制在2mm之内。(2)主脚钢底板与马凳腿及底层钢筋之间焊接牢固。(3)做一组防雷接地，接地电阻值不大于4C。防雷接地做法：用L404角钢埋于基础旁边，用一40x4镀锌扁铁与塔基基础节连接。（4）碎承台上砌井，井内净空3.5m3.5m,井顶面高距承台顶面1.7m,井壁为240厚砖墙，用M5混合砂浆砌筑，井内设积水井排水。周边防护：在距基坑边0.6m周围用48设置两道护身栏杆,立杆间距4m,高自然地坪1.2m,埋深0.5m。基坑上口边Im范围内不许堆土、堆料和机具。各施工人员严禁翻跃护身栏杆。基坑施工期间设警示牌，夜间加设红色灯标志。（5）碎浇筑前对钢筋和主脚钢安装尺寸进行隐检，确认合格后进行下道工序。（6）固定支脚安装时必须保证固定支脚顶面高出钢筋碎基础顶面。（7）提供60KW的塔机专用电源。A.1.2施工准备（1）准备16吨汽车起重机一台，枕木、木楔、铁丝、钢丝绳、绳扣、大锤、活动扳手等常用工具。（2）施工现场的道路进行铺设和平整，并清理障碍物等。（3）先对塔吊碎基础进行验收，碎强度需达到90%方可进行整机总装，砂基础表面平整度不大于1/500O（4）由塔吊司机对塔机进行检查，检查如下：1钢丝绳是否牢固可靠，是否合乎要求，绳扎头是否可靠。2各部件电器及元件是否正常。3爬升机构导向轮是否转动灵活，与塔机间隙是否合乎要求。4顶升液压装置是否正常。5、对需拆卸的螺栓及销进行浸没除锈处理，埋在地下部分要清理泥土。6转动塔机安装前应认真检修、保养，对变形件及时修复（5）由机组人员对塔机基础（四角）找平，其平整度应控制在1/1000以内。A.1.3塔机的安装及拆卸（1）必须由专业资质的安、拆队伍进行作业。（2）全体作业人员必须持有效证件上岗，未取证人员一律不得参与。（3）全体作业人员必须听从总指挥的统一指挥。（4）总指挥必须听从技术人员的技术指导，接受安全监护。（5）作业人员必须佩带安全帽，登高人员必须穿防滑鞋，危险部位作业必须系好安全带。（6）所有作业吊车必须严格遵守安全技术操作规程。（7）拆装期间一律禁止饮酒。（8）上下交叉作业时，要注意工具和零部件放置位置必须安全可靠，防止坠落伤人。（9）工作中集中精力，不得随意开玩笑和打闹。（IO）吊车指挥人员应熟练吊车起重性能、吊物的起重量以及构件安装部位。（Il）指挥人员应与吊车司机统一手势信号。（12）大件物品起重高度超过两米要系拖拉绳。（13）所用吊绳必须符合安全规定,所吊构件重心必须准确，符合说明书的要求。（14）组装的总配件及附属装置必须按规定上述所有的螺栓及销，确保使用的安全性。（15）夜间作业必须有足够的照明灯光。（16）凡大雨、大风、大雪、大雾等天气禁止拆装塔吊。（17）作业现场应禁止闲杂人员的进出，临街作业时，要采取保护措施。A.1.4塔机的顶升（1）顶升应注意1顶升前要把加的标准节一个个摆在大臂下面。2调整好爬升架导向轮与塔身之间的间隙，以2-3mm为宜。3放松电缆长度略大于总的爬升高度。4在油缸开始运动前，必须检查顶升横梁是否处于正确位置。5顶升前进行试运行，正常后方可进行升塔或降塔。（2）顶升中应注意1油缸开始运动前，必须检查顶升横梁是否处于正确位置，顶升上部是否处于平衡位置，否则应加以调整，使塔身前后两边平衡。（调整方法：调整小车的位置，使得塔吊的上部重心落在顶升横梁的位置上，实际操作中，观察到爬升架上四角导向轮基本上与塔身标准切弦杆脱开时，既为理想位置）。2爬升操作中，吊臂不能旋转，油缸始终处于规定压力。3只允许单独动作，严禁爬升与其他动作同时进行。4当爬升套与塔身标准节脱离后禁止起吊重物。5顶升过程中，起重臂应保持在正前方位置。6顶升过程中，回转机构必须处于有效的制动状态。7若连续加节，每加完一节后，用塔身自身起吊下一标准节前，塔身标准节和下支座之间的高强度螺栓要全部拧紧。8所加的标准节必须与己有的塔身标准节对齐。（3）顶升完毕后应注意