單樁承臺式塔機基礎(chǔ)方案

1、單樁承臺式塔機基礎(chǔ)方案 塔式起重機基礎(chǔ)方案 9 / 9 1、工程概況 本工程自然地基為回填土土質(zhì)較差， 均為回填土。施工塔吊基礎(chǔ) 直接安放在回填土上不能承塔吊受荷載。 本工程采用一根大直徑的樁 來承擔(dān)塔機的荷載， 即單樁承臺式基礎(chǔ)， 來抵抗塔機的傾覆保持整體 的穩(wěn)定性。采用人工挖孔樁，風(fēng)化泥巖為持力層。 2、工藝原理 單樁承臺式基礎(chǔ)，是承臺基礎(chǔ)和樁基的聯(lián)合體，承臺支撐塔機， 樁基傳遞荷載，它們共同起到抵抗塔機的傾覆，保持整體穩(wěn)定性，和 滿足地基承載力的要求。 3、施工工藝流程及操作要點 3.1 施工工藝流程 3.1.1塔機基礎(chǔ)的設(shè)計計算7塔機基礎(chǔ)施工。 3.1.2 塔機基礎(chǔ)的設(shè)計流程 塔機基礎(chǔ)

2、抗傾覆的計算模式7塔機基礎(chǔ)的受力最大數(shù)值7確定 承臺和樁基的設(shè)計尺寸7非工作工況時力矩平衡計算7承臺配筋計 算7樁基礎(chǔ)設(shè)計。 3.1.3 塔機基礎(chǔ)施工工藝 放線定位7承臺基礎(chǔ)開挖7人工挖孔樁7樁基和承臺基礎(chǔ)鋼筋 綁扎7預(yù)埋塔機地腳螺栓7澆筑基礎(chǔ)砼7砼養(yǎng)護。 3.2 操作要點 321塔機基礎(chǔ)的抗傾覆設(shè)計計算 1、塔機基礎(chǔ)抗傾覆的計算模式 單樁承臺式深基礎(chǔ)抗傾覆的計算模式是以承臺基礎(chǔ)為主導(dǎo)的抗傾覆 計算方法，計算力臂為承臺寬度的一半數(shù)值，安全系數(shù)取值K=1.8。 2、塔機基礎(chǔ)所承受的最大荷載 塔機基礎(chǔ)受力最大值由塔吊制造廠提供。本工程采用江西中天機械 有限公司生產(chǎn)的 QTZ80(ZT5610) 型

3、塔吊。塔吊在未采用附著裝置 前，基礎(chǔ)受力最大數(shù)據(jù): 工況 塔機垂直力 G (KN 水平力 F (KN 傾覆力矩 M(KN- m 扭矩 (KN - m) 工作狀態(tài) 511.2 18.3 1335 269.3 非工作狀態(tài) 464 73.9 1552 0 3、確定承臺和樁基的設(shè)計尺寸 1) 承臺基礎(chǔ)設(shè)計尺寸：平面尺寸b為5.0m*5.0m,高度h=1.5m。 2) 樁基礎(chǔ)的設(shè)計尺寸：直徑 D=1.2m 樁深L13m 4、計算非工作工況時的力矩平衡 塔機基礎(chǔ)在非工作工況時的傾覆力矩最大，為塔吊最不利受力狀 態(tài)，進(jìn)行塔機基礎(chǔ)抗傾覆計算。 1): MP二M1+M2+M3 式中：M承臺混凝土的平衡力矩, K

4、N- m; M仁b2+b YC b/2=4.52*1.5*25*4.5/2=1708.6 M2-樁基礎(chǔ)混凝土的平衡力矩， M2n D2/4 - l - YC R KNm =3.1416*1.52/4*6*25*2=530 M3-塔機垂直力的平衡力矩, M3=G B/2=464*2=928 KN- m 則 MP=1708.6+530+928=3166.6KN m 2)傾覆力矩：M=M頃+M推。 式中：M傾一塔機的傾覆力矩，M傾= 1552 KN- m M推一塔機水平力產(chǎn)生的傾覆力矩, M推二F- h=73.9*1.5=111.85 KN- m 則 M=1552+110.85=1663KN m 3

5、) 抗傾覆復(fù)核：MP KM式中K為安全系數(shù)，取K=1.8。 MP/M=3166.6/1663=1.904 1.8，塔機基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。 5. 承臺配筋計算 1. 基礎(chǔ)計算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2002)第5.2條承載力 算。 計算簡圖 : 基坑外向S然也面 不考慮附著時的基礎(chǔ)設(shè)計值計算公 式: 基礎(chǔ)設(shè)計值計算公 式: 當(dāng)考慮偏心距較大時的基礎(chǔ)設(shè)計值計算公式: 2（月十G） 式中F塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力，它包 括塔吊自重，壓重和最大起重荷載，F(xiàn)=1.2 X 510.8=612.96kN ; G基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重，G=1.2X (25.0 X BX BX

6、H) =911.25kN; Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=4.50m; W基礎(chǔ)底面的抵抗矩， W=0.118BX BcX Bc=10.75m3; M傾覆力矩，包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力距和最大起重力距, M=1552 KN- m a合力作用點至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離 (m), 按下式計算: a=4.50/2-1152/(612.96+911.25)=1.494m。 經(jīng)過計算得到： 無附著的最大壓力設(shè)計值 P max=(612.96+911.25)/4.502+1552/10.75=219.64k Pa 無附著的最小壓力設(shè)計值 Pmin=(612.96+911.25)/4.502-882.00/10.7

7、5=69.102k Pa 有附著的壓力設(shè)計值 P=(612.96+911.25)/4.502 =75.27kPa 偏心距較大時壓力設(shè)計值 Pkmax=2X (612.96+911.25)/(3 X 4.50 X 1.78)=126.859kPa GB 地基基礎(chǔ)承載力計算 地基基礎(chǔ)承載力特征值計算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 50007-2002 第 523 條。 計算公式如下： X 十和- 3） +加陽（八 0.5） 其中fa 修正后的地基承載力特征值（kN/m2）； fak 地基承載力特征值，素填土取 100.00kN/m2;（地質(zhì)報 告） 基礎(chǔ)寬度地基承載力修正系數(shù)，取 0.00 ； 7d基礎(chǔ)

8、埋深地基承載力修正系數(shù)，取 1.00 ； 廣基礎(chǔ)底面以下土的重度，取 20.00kN/m3; Y基礎(chǔ)底面以上土的重度，取 20.00kN/m3; b基礎(chǔ)底面寬度，取4.5m; d基礎(chǔ)埋深度，取1.5m。 解得地基承載力設(shè)計值 fa=120.00kPa 實際計算取的地基承載力設(shè)計值為:fa=120.00k Pa受沖切承載力 驗算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB 50007-2002第8.2.7條。 驗算公式如下: tin%鼻鳳 式中hp受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，取 hp=0.96 ； ft混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值，取ft=1.57kPa ; am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度 am二1.60

9、+(1.60 +2 X 1.50)/2=3.2m ; h0承臺的有效高度, 取 h0=1.45m; Pj最大壓力設(shè)計值, 取 Pj=219.64kPa ; Fl 實際沖切承載力: Fl=219.64 X (4.50+4.20) X 0.15/2=143.315kN。 允許沖切力: 0.7 X 0.96 X 1.57 X 3200X 1450=4895385.60N=4895.386kN 實際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計值，所以能滿足要求 2、承臺配筋計算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB 50007-2002第8.2.7條。 1).抗彎計算，計算公式如下： 式中a1 塔身至基底邊緣的距離，取 a1

10、=1.45m ; a塔身的截面邊長尺寸 P塔身處的基底反力： P二219.64X (3 X 1.60-1.45)/(3 X 1.60)=151.48kPa ; a截面1-1在基底的投影長度，取a=1.60m。 經(jīng)過計算得 M=1.452X (2 X 4.50+1.60) X (219.64+75.27-2 X 3166.6/4.502)+(219.64-75.27) X 4.50/12 =146.96kN.m。 2).配筋面積計算，公式如下: 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB 50007-2002第7.2條。 式中a1 系數(shù)，當(dāng)混凝土強度不超過 C50時，1取為1.0 fc 混凝土抗壓強度設(shè)計值

11、; ho承臺的計算高度。 經(jīng)過計算得 S=146.96 X 106 /(1.00 X 16.70 X 4.50 X 103 X 14502 )=0.001 S=1-(1-2 X 0.001)0.5 =0.001 ys=1-0.001/2=0.999 As=146.96 X 106 /(0.999 X 1450X 210.00)=483.1mm2。 由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:3221mm2 故取 As=3221mm2。 采用m級鋼，承臺基礎(chǔ)上部配置 18200雙向鋼筋 As=5852.8mm2,下部配置1420（雙向鋼 筋 As=3540.57mm2。 5.2.3 樁基礎(chǔ)設(shè)計 樁基礎(chǔ)直徑為 1.5m， 長6m樁基礎(chǔ)承受的垂直力 N=F+( M 傾+F- h) - b/2+b2 h - YC+n D2/4 - l YC =464+(1552+73.9*1.5) -4.5/2+4.52*1.5*25 +3.1416*1.52/4*6*25 =2227.5KN。 樁底傳給基巖的抗壓強度： fa=N - S