塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

1、塔吊基礎(chǔ)施工方案一、工程概況G-1、G-2、G-3、H-1、H-2為萬(wàn)國(guó)汽車(chē)城工程的5棟建筑物，其基礎(chǔ)采用淺基礎(chǔ)形式，設(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性等級(jí)二級(jí)，抗震設(shè)防類(lèi)別丙類(lèi)。二、場(chǎng)地條件及土質(zhì)情況根據(jù)萬(wàn)國(guó)汽車(chē)城巖土工程勘察報(bào)告【】，G-1、G-2、G-3、H-1、H-2擬建場(chǎng)地位于崗地崗前洼地地貌單元，其中，G-1、G-2、G-3位于崗地地帶，H-2位于洼地，H-1位于崗地、洼地交接部位；崗地部位的擬建建筑物以層為淺基礎(chǔ)持力層，洼地部位建筑物以層為淺基礎(chǔ)持力層，崗地與洼地交接部位以、層共同作為淺基礎(chǔ)持力層，各土層承載力及特征值見(jiàn)下表：1.土的物理性指標(biāo)（平均值）層號(hào)名稱(chēng)含水量土重度孔隙比液限塑限

2、塑性指數(shù)液性指數(shù)WreWLWPIPIL%KN/m3粉質(zhì)粘土25.219.40.71532.019.612.40.461粉質(zhì)粘土22.319.60.66235.820.914.90.092粉質(zhì)粘土24.819.50.71134.720.414.30.313粉質(zhì)粘土22.719.70.66435.720.814.80.122.土的壓縮指標(biāo)（平均值）層號(hào)名稱(chēng)壓縮系數(shù)（1-2）壓縮模量（s1-2）Mpa-1Mpa粉質(zhì)粘土0.247.291粉質(zhì)粘土0.179.892粉質(zhì)粘土0.208.613粉質(zhì)粘土0.179.853.地基巖土承載力特征值層號(hào)名稱(chēng)承載力特征值fakKpa粉質(zhì)粘土1301粉質(zhì)粘土2702粉

3、質(zhì)粘土2203粉質(zhì)粘土2604.土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（平均值、標(biāo)準(zhǔn)值）層號(hào)名稱(chēng)直接快剪固結(jié)快剪三軸快剪粘聚力內(nèi)摩擦角粘聚力內(nèi)摩擦角粘聚力內(nèi)摩擦角CqqCcqcqCuuuuKpa度Kpa度Kpa度粉質(zhì)粘土平均值4514.04517.8658.7標(biāo)準(zhǔn)值41.013.2597.81粉質(zhì)粘土平均值6015.95919.1829.8標(biāo)準(zhǔn)值57.915.65418.4799.32粉質(zhì)粘土平均值5315.05718.0698.5標(biāo)準(zhǔn)值49.414.54917.1607.73粉質(zhì)粘土平均值5816.06719.9759.1標(biāo)準(zhǔn)值5615.86319.3708.6三、塔吊型號(hào)的選擇根據(jù)G-1、G-2、G-3、H-1

4、、H-2擬建建筑物的平面布置及現(xiàn)場(chǎng)材料垂直運(yùn)輸?shù)男枰?，擬配備兩臺(tái)QTZ40塔吊。其中，G-1、G-2、G-3棟在G-1與G-2之間靠G-2棟側(cè)布置一臺(tái)臂長(zhǎng)48米的塔吊（1塔吊），負(fù)責(zé)G-1、G-2、G-3棟材料垂直運(yùn)輸；H-1、H-2棟在H-1與H-2棟之間靠H-2棟側(cè)布置一臺(tái)臂長(zhǎng)36米的塔吊（2塔吊），負(fù)責(zé)H-1、H-2棟的材料垂直運(yùn)輸。塔吊定位見(jiàn)本方案后附圖1塔吊平面布置圖。1塔吊選取1層作為塔吊基礎(chǔ)持力層，2塔吊選取層作為塔吊基礎(chǔ)持力層。根據(jù)萬(wàn)國(guó)汽車(chē)城巖土工程勘察報(bào)告，1塔吊1層位于現(xiàn)場(chǎng)自然地面下約0.5米左右，2塔吊層位于現(xiàn)場(chǎng)自然地面下約1.3米左右，本工程塔吊基礎(chǔ)擬在基坑土方開(kāi)挖時(shí)一

5、起開(kāi)挖，塔吊基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)入持力層500mm。考慮到建筑物高度不大，塔吊垂直力暫按自由高度計(jì)算，傾覆彎矩按最大自由高度下的彎矩組合考慮，經(jīng)查塔式起重機(jī)安裝說(shuō)明書(shū)并計(jì)算得該塔機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下: M MeP2 P1 基礎(chǔ)力學(xué)指標(biāo)示意圖 垂直力：320.00KN(工作狀態(tài)) 286.00(非工作狀態(tài))傾覆彎矩：620.00(工作狀態(tài)) 414.60(非工作狀態(tài))最近點(diǎn)最大起重量：4T 最遠(yuǎn)點(diǎn)最大起重量：0.71T 最大起重幅度:48M自由安裝高度：27M標(biāo)準(zhǔn)節(jié)尺寸： 1.451.452.2 重量4.97KN四、基礎(chǔ)形式選擇該塔吊采用現(xiàn)澆鋼筋砼承臺(tái)基礎(chǔ)，尺寸為5.0M（長(zhǎng)）5.0M（寬）1.2M（高），

6、砼標(biāo)號(hào)、鋼筋規(guī)格及其它參數(shù)詳見(jiàn)塔吊基礎(chǔ)計(jì)算數(shù)有關(guān)內(nèi)容。G5.05.01.225750KN五、塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書(shū)（一）1塔吊計(jì)算書(shū)1. 參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QTZ40, 自重(包括壓重)F1=286.00kN， 最大起重荷載F2=40.00kN， 塔吊傾覆力距M=620.00kN.m， 塔吊起重高度H=27.00m， 塔身寬度B=1.45m， 混凝土強(qiáng)度等級(jí):C35， 基礎(chǔ)埋深D=1.00m， 基礎(chǔ)最小厚度h=1.20m， 基礎(chǔ)最小寬度Bc=5.00m，2. 基礎(chǔ)最小尺寸計(jì)算 基礎(chǔ)的最小厚度取:H=1.20m 基礎(chǔ)的最小寬度取:Bc=5.00m3. 塔吊基礎(chǔ)承載力計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB

7、50007-2002)第5.2條承載力計(jì)算。 計(jì)算簡(jiǎn)圖: 當(dāng)不考慮附著時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 當(dāng)考慮附著時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 當(dāng)考慮偏心距較大時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 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=326.00kN； G基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重，G=25.0BcBcHc+20.0BcBcD =1250.00kN； Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=5.00m； W基礎(chǔ)底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=20.83m3； 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=620.00kN.m； a合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離(m)，按下式計(jì)

8、算： a=5.00/2-620.00/(326.00+1250.00)=2.11m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到: 無(wú)附著的最大壓力設(shè)計(jì)值 Pmax=(326.00+1250.00)/5.002+620.00/20.83=92.80kPa 無(wú)附著的最小壓力設(shè)計(jì)值 Pmin=(326.00+1250.00)/5.002-620.00/20.83=33.28kPa 有附著的壓力設(shè)計(jì)值 P=(326.00+1250.00)/5.002=63.04kPa 偏心距較大時(shí)壓力設(shè)計(jì)值 Pkmax=2(326.00+1250.00)/(35.002.11)=99.75kPa4. 地基基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算 地基承載力設(shè)計(jì)值為:fa

9、=270.00kPa 地基承載力特征值fa大于最大壓力設(shè)計(jì)值Pmax=92.8kPa，滿(mǎn)足要求！ 地基承載力特征值1.2fa大于偏心距較大時(shí)的壓力設(shè)計(jì)值Pkmax=99.75kPa，滿(mǎn)足要求！5. 受沖切承載力驗(yàn)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第8.2.7條。 驗(yàn)算公式如下: 式中 hp受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，取 hp=0.97； ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 ft=1.57kPa； am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度: am=1.45+(1.45 +21.20)/2=2.65m； h0承臺(tái)的有效高度，取 h0=1.15m； Pj最大壓力設(shè)計(jì)值，取 Pj=99.

10、75kPa； Fl實(shí)際沖切承載力： Fl=99.75(5.00+3.85)0.58/2=253.80kN。 允許沖切力： 0.70.971.5726501150=.43N=3248.73kN 實(shí)際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計(jì)值，所以能滿(mǎn)足要求！6. 承臺(tái)配筋計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第8.2.7條。 (1)抗彎計(jì)算，計(jì)算公式如下: 式中 a1截面I-I至基底邊緣的距離，取 a1=1.78m； P截面I-I處的基底反力: P=99.75(31.45-1.78)/(31.45)=59.05kPa； a截面I-I在基底的投影長(zhǎng)度,取 a=1.45m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得 M=1.

11、782(25.00+1.45)(99.75+59.05-21250.00/5.002)+(99.75-59.05)5.00/12 =230.19kN.m。 (2)配筋面積計(jì)算,公式如下: 經(jīng)過(guò)計(jì)算得 As=230.19106/(0.9300.001150)=741.36mm2。 由于最小配筋率為0.3%,所以最小配筋面積為:18000mm2。 故取 As=18000mm2。（二）2塔吊計(jì)算書(shū)1. 參數(shù)信息 塔吊型號(hào):QTZ40, 自重(包括壓重)F1=286.00kN， 最大起重荷載F2=40.00kN， 塔吊傾覆力距M=620.00kN.m， 塔吊起重高度H=27.00m， 塔身寬度B=1.

12、45m， 混凝土強(qiáng)度等級(jí):C35， 基礎(chǔ)埋深D=1.80m， 基礎(chǔ)最小厚度h=1.20m， 基礎(chǔ)最小寬度Bc=5.00m，2. 基礎(chǔ)最小尺寸計(jì)算 基礎(chǔ)的最小厚度取:H=1.20m 基礎(chǔ)的最小寬度取:Bc=5.00m3. 塔吊基礎(chǔ)承載力計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)第5.2條承載力計(jì)算。 計(jì)算簡(jiǎn)圖: 當(dāng)不考慮附著時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 當(dāng)考慮附著時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 當(dāng)考慮偏心距較大時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式： 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=326.00kN； G基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重，G=25.0BcBcHc+20.

13、0BcBcD =1650.00kN； Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=5.00m； W基礎(chǔ)底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=20.83m3； 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=620.00kN.m； a合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離(m)，按下式計(jì)算： a=5.00/2-620.00/(326.00+1650.00)=2.19m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到: 無(wú)附著的最大壓力設(shè)計(jì)值 Pmax=(326.00+1650.00)/5.002+620.00/20.83=108.80kPa 無(wú)附著的最小壓力設(shè)計(jì)值 Pmin=(326.00+1650.00)/5.002-620.00/20.8

14、3=49.28kPa 有附著的壓力設(shè)計(jì)值 P=(326.00+1650.00)/5.002=79.04kPa 偏心距較大時(shí)壓力設(shè)計(jì)值 Pkmax=2(326.00+1650.00)/(35.002.19)=120.51kPa4. 地基基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算 地基承載力設(shè)計(jì)值為:fa=130.00kPa 地基承載力特征值fa大于最大壓力設(shè)計(jì)值Pmax=108.8kPa，滿(mǎn)足要求！ 地基承載力特征值1.2fa大于偏心距較大時(shí)的壓力設(shè)計(jì)值Pkmax=120.51kPa，滿(mǎn)足要求！5. 受沖切承載力驗(yàn)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第8.2.7條。 驗(yàn)算公式如下: 式中 hp受沖切承載力

15、截面高度影響系數(shù)，取 hp=0.97； ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 ft=1.57kPa； am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度: am=1.45+(1.45 +21.20)/2=2.65m； h0承臺(tái)的有效高度，取 h0=1.15m； Pj最大壓力設(shè)計(jì)值，取 Pj=120.51kPa； Fl實(shí)際沖切承載力： Fl=120.51(5.00+3.85)0.58/2=306.63kN。 允許沖切力： 0.70.971.5726501150=.43N=3248.73kN 實(shí)際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計(jì)值，所以能滿(mǎn)足要求！6. 承臺(tái)配筋計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002第8.

16、2.7條。 （1）抗彎計(jì)算，計(jì)算公式如下: 式中 a1截面I-I至基底邊緣的距離，取 a1=1.78m； P截面I-I處的基底反力: P=120.51(31.45-1.78)/(31.45)=71.34kPa； a截面I-I在基底的投影長(zhǎng)度,取 a=1.45m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得 M=1.782(25.00+1.45)(120.51+71.34-21650.00/5.002)+(120.51-71.34)5.00/12 =244.47kN.m。 （2）配筋面積計(jì)算,公式如下: 經(jīng)過(guò)計(jì)算得 As=244.47106/(0.9300.001150)=787.35mm2。 由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:18000mm2。 故取 As=18000mm2。（三）塔吊基礎(chǔ)配筋圖選25135，則鋼筋截面面積A=（5000352）/135+1 490.625=38490.625=18644mm218000mm2，因此，本工程塔吊基礎(chǔ)配筋為25135，雙排雙向，另設(shè)置16拉鉤，梅花狀布置。配筋示意下圖所示。25135251351630012005000七、其他注意事項(xiàng)1.塔吊基礎(chǔ)施工時(shí)，基礎(chǔ)一定要開(kāi)挖至或1