重庆公租房项目高层住宅楼塔吊基础设计方案(三桩承台、含计算书)

'重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD重庆茶园公共租赁住房（城南家园）塔吊基础设计方案工程名称:重庆茶园公共租赁房6、7、8组团施工单位:中国建筑第七工程局有限公司13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD目录一、工程概况1二、主要编制依据1三、塔吊平面布置2四、塔吊基础设计3附：塔吊基础计算书5附：塔吊三桩承台计算书913 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD一、工程概况南岸区茶园公共租赁住房6、7、8组团项目，拟建场地位于重庆市南岸区茶园镇。总建筑面积100万平方米，其中6组团高层住宅14栋，部分有1层地下室，商业裙楼5段，4层地下车库1座；7组团高层住宅9栋，4层地下车库1座，3层幼儿院1座；8组团高层住宅19栋，商业裙楼1段，单层地上设备房3座，3层幼儿院1座，3层地下车库1座。高层住宅层数23—32层，部分有1层地下室。住宅标准层高均为3米，地下室-1F层高3.9米，其他层高3.6米，幼儿院层高3.6米。高层住宅为剪力墙结构，商铺、幼儿园及车库均为框架结构，抗震设防烈度6度，结构抗震等级分别为剪力墙三级和四级，框架三级和四级。基础为挖方区或桩长在15米以内时采用人工挖孔桩、桩长在15米以上时采用机械悬挖桩基础,上部是承台钢筋混凝土独立柱基、条形基础。南岸区茶园公共租赁住房项目工程位于南岸区长生桥镇花红村一带，属丘陵斜坡地貌，纵横冲沟发育呈树枝状展布，地形起伏较大，但总体地势北部和南部高，多为山丘，中部为一近东西向的冲沟,地势较低,场地最高点位于南部山顶，标高为316.29m，最低点位于场地中部偏东的丘间凹地,标高为218.62m，相对高差100.67m。场地最北部地段为一近东西展布的冲沟,底部宽缓,两侧地形较平缓，地形坡度一般在3～15°，多分布为农田，并分布2处鱼塘,其间分布村属企业3处,施工时已部分搬迁,场地中部为一近东西向的深沟,地形切割较大，，两侧地形坡度一般5～25°，局部为30～35°或为陡坎。斜坡上多种植花卉林木,有少量耕地，植被发育。底部冲沟现多分布为农田和鱼塘，场地内现有自然斜坡稳定。二、主要设计依据2.1《QTZ63塔式起重机说明书》厂家提供2.2《起重机械安全规程》GB6067-852.3《起重机械用钢丝绳检查和报废实用规范》GBT5972-20062.4《起重机械超载保护装置安全技术规范》GB12602-902.5《建筑塔式起重机性能试验规范和方法》GB5201-852.6《塔式起重机设计规范》GB-T13752-19922.7《建筑地基基础设计规范》GB 50007---200213 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD2.8《南岸区茶园公共租赁房项目工程岩土工程详细勘察报告》2.9南岸区茶园公共租赁房项目施工图纸三、塔吊平面布置3.1塔吊的布置原则：（1）基于现场的实际情况，在总体布置时，根据不同的施工位置和工作量，既要保证各楼栋的进度，又不影响相邻楼栋的施工，合理布置才能提高工作效率，在综合考虑的基础上制定合理可行的塔吊布置方案和安装平衡方案。（2）根据现场实际情况，使塔吊吊运范围尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲点。（3）塔吊在垂直方向需避免穿越主梁、基础承台（或工程桩），同时避开施工范围内的重要构筑物。（4）低位塔臂端部与高位塔身距离不小于2m，高位塔吊钩与低位塔垂直距离不小于2m。（5）布置塔吊的同时，还考虑拆塔方便。（6）塔吊的稳定性就是塔吊抗倾覆的能力，塔吊最大的事故就是倾翻倒塌。做塔吊基础时，一定要确保地耐力符合设计要求，钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80%。有地下室工程的塔吊基础要采取特别的处理措施：有的要在基础下打桩，并将桩端的钢筋与基础地脚螺栓牢固的焊接在一起。混凝土基础底面要平整夯实，基础底部不能作成锅底状。基础的地脚螺栓尺寸误差必须严格按照基础图的要求施工，地脚螺栓要保持足够的露出地面的长度，每个地脚螺栓要双螺帽预紧。在安装前要对基础表面进行处理，保证基础的水平度不能超过1/1000。同时塔吊基础不得积水，积水会造成塔吊基础的不均匀沉降。在塔吊基础附近内不得随意挖坑或开沟。3.2塔吊高度协调措施　　因各楼栋建筑高度不一致，13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD塔吊型号不同，其塔吊臂长和塔身标准节都不一样，因此其附墙锚固标高不相同，塔机布置协调要充分考虑塔机在有限自由高度中作业，调整锚固附墙位置，详细计算每阶段各塔的高度，既要保证施工需要的高度，又要适时顶升塔身，如不能及时按计划顶升，则平衡格局被打乱，势必造成施工混乱，影响整个工程。为此在工程施工初根据工程现场的实际情况，制定塔吊安装协调方案。高差控制要求：高位塔吊钩与低位塔垂直距离不小于2m。四、塔吊基础设计结合本工程图纸、地勘报告和现场实际情况，对处于挖方区天然地基的塔机采用天然基坑钢筋混凝土基础，处于回填区的塔机采用旋挖桩单桩钢筋混凝土基础。本方案仅为各个栋号提供参考，各个栋号要根据现场实际情况编写塔吊基础方案。塔吊天然地基基坑基础13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD塔吊三桩承台基础1、混凝土强度等级：C35；钢筋级别HRB335;基础表面平整度允许偏差1/1000；埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。2、起重机的混凝土基础周围应修筑边坡和排水设施，并应与基坑保持一定安全距离。13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD计算书：QTZ63塔吊天然基础计算书塔吊天然基础的计算书一.参数信息塔吊型号:QTZ63自重(包括压重):F1=788.00kN最大起重荷载:F2=60.00kN塔吊倾覆力距:M=1200.00kN.m塔吊起重高度:H=120.00m塔身宽度:B=1.60m混凝土强度等级:C35钢筋级别:Ⅱ级地基承载力特征值:500.00kPa基础最小宽度:Bc=5.00m基础最小厚度:h=2.00m基础埋深:D=2.00m预埋件埋深:h=0.5m二.基础最小尺寸计算基础的最小厚度取:H=2.00m基础的最小宽度取:Bc=5.00m三.塔吊基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图:由于偏心距e=M/(F×1.2+G×1.2)=1680.00/(1017.60+2700.00)=0.45≤B/6=0.83所以按小偏心计算，计算公式如下：当考虑附着时的基础设计值计算公式：13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=848.00kN；G──基础自重与基础上面的土的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=2250.00kN；Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.00m；W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3；M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×1200.00=1680.00kN.m；经过计算得到:最大压力设计值Pmax=1.2×(848.00+2250.00)/5.002+1680.00/20.83=229.34kPa最小压力设计值Pmin=1.2×(848.00+2250.00)/5.002-1680.00/20.83=68.06kPa有附着的压力设计值Pk=1.2×(848.00+2250.00)/5.002=148.70kPa四.地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。计算公式如下:其中fa──修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；fak──地基承载力特征值，取500.00kN/m2；b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.00；d──基础埋深地基承载力修正系数，取0.00；──基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3；γm──基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3；b──基础底面宽度，取6.00m；d──基础埋深度,取0.00m。13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD解得修正后的地基承载力特征值fa=500.00kPa实际计算取的地基承载力特征值为:fa=500.00kPa由于fa≥Pk=148.7kPa所以满足要求！偏心荷载作用：由于1.2×fa≥Pkmax=229.34kPa以满足要求！五.受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。验算公式如下:式中hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取hp=0.90；ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57kPa；am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:am=(1.60+5.00)/2=3.30m；h0──承台的有效高度，取h0=1.45m；Pj──最大压力设计值，取Pj=229.34kPa；Fl──实际冲切承载力：Fl=229.34×(5.002-4.502)/4=272.35kN。允许冲切力：0.7×0.90×1.57×3300×1450=.50N=4732.84kN实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！六.承台配筋计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。1.抗弯计算，计算公式如下:式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=1.70m；P──截面I-I处的基底反力:13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTDP=(5.00-1.70)×(229.34-68.06)/5.00+68.06=174.51kPa；a"──截面I-I在基底的投影长度,取a"=1.60m。经过计算得:M=1.702×[(2×5.00+1.60)×(229.34+174.51-2×2250.00/5.002)+(229.34-174.51)×5.00]/12=691.40kN.m。2.配筋面积计算,公式如下:依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002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。经过计算得s=691.40×106/(1.00×16.70×5.00×103×19502)=0.002=1-(1-2×0.002)0.5=0.002s=1-0.002/2=0.999As=691.40×106/(0.999×1950×300.00)=1183.17mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:15000mm2。故取As=15000mm2。13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD计算书：塔吊三桩承台基础计算书塔吊桩基础的计算书一.参数信息塔吊型号:QTZ63自重(包括压重):F1=788.00kN最大起重荷载:F2=60.00kN塔吊倾覆力距:M=1200.00kN.m塔吊起重高度:H=120.00m塔身宽度:B=1.60m桩混凝土等级:C35承台混凝土等级:C35保护层厚度:50mm边长:6.00m承台厚度:Hc=1.20m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:Ⅱ级承台预埋件埋深:h=0.50m承台顶面埋深:D=1.50m桩直径:d=0.80m桩间距:a=4.00m桩钢筋级别:Ⅱ级桩入土深度:30.00桩型与工艺:干作业钻孔灌注桩(d<0.8m)二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1.塔吊自重(包括压重)F1=788.00kN2.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=F1+F2=848.00kN塔吊的倾覆力矩M=1.4×1200.00=1680.00kN.m三.承台弯矩的计算计算简图：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。13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD1.桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》GJ94-2008的第5.1.1条)其中Fk──作用于承台顶面的竖向力，Fk=848.00kN；Gk──桩基承台和承台上土自重标准值，Gk=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=935.28kN；Mxk,Myk──荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y轴的力矩xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。经计算得:桩顶竖向力最大压力设计值：N=1.2×(848.000+935.280)/3+(1680.000×4.00×1.732/3)/[(4.000×1.732/3)2+2×(4.000×1.732/6)2]=1198.300kN没有抗拔力!桩顶竖向最大压力标准值:N=(848.000+935.280)/3+(1200.000×4.00×1.732/3)/[(4.000×1.732/3)2+2×(4.000×1.732/6)2]=940.847kN没有抗拔力!2.承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条)其中M──通过承台形心至各边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值(kN.m)；Nmax──不计承台及其上土重，三桩中最大基桩竖向力设计值(kN)sa──桩中心矩13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTDc──塔身宽度经过计算得到弯矩设计值：M=(1198.300-935.280/3)×(4.00-1.732×1.60/4)/3=977.322kN.m四.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。承台底面配筋:s=977.322×106/(1.000×16.700×6000.000×1150.0002)=0.007=1-(1-2×0.007)0.5=0.007s=1-0.007/2=0.996Asx=Asy=977.322×106/(0.996×1150.000×300.000)=2843.342mm2。满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!五.承台截面抗剪切计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对承台的最大剪切力,13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD考虑对称性，记为V=1198.300kN斜截面受剪承载力满足下面公式：其中hs──受剪切承载力截面高度影响系数hs=0.913；──计算截面的剪跨比，取2.783；b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=650mm；ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.57N/mm2；由于V=1198.300<0.913×2.783×6000×1.57×650/1000=2587.074kN经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六.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=1198.300kN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0.900fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；Aps──桩身截面面积，Aps=0.503m2。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!构造规定：灌注桩主筋采用6～12根直径12m～14m,配筋率不小于0.2%!七.桩抗压承载力计算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.5和5.3.5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=1198.300kN13 重庆市南岸区茶园新区公共租赁住房6、7、8组团项目塔吊基础设计方案中国建筑第七工程局有限公司CHINACONSTRUCTIONSEVENTHENGINEERINGDIVISION.CORP.LTD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──基桩竖向承载力特征值；Ra──单桩竖向承载力特征值；K──安全系数，取2.0；fak──承台下土的地基承载力特征值加权平均值；c──承台效应系数qsk──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=2.5133m；Ap──桩端面积,取Ap=0.503m2；li──第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值如下:土厚度30m，土侧阻力标准值24kPa，土端阻力标准值4750(kPa)，粉土或砂土。由于桩的入土深度为30m,所以桩端是在第1层土层。最大压力验算:Ra=2.513×(30×24)+4750.000×0.503=4197.168kNR=4197.168/2.0+0.240×105.000×8.497=2312.717kN上式计算的R值大于等于最大压力940.847kN,所以满足要求!13'