100m高层塔吊基础专项施工方案 - 图文(5)

2014-三分-塔吊基础-01 7 塔吊桩基础验算 19

M1=[1.23×10.19/2+0.8×（10.19+10.19/2）+0.67×（10.19×3）+0.59×（10.19×5+5.19/2）+0.16×（10.19*9+5.19+2.52/2）]×9.8=781.58 kN·m

2 最大超重荷载产生的最大起重力矩

M2=（6+0.24+0.29）×14.2×9.8=908.715kN·m（最小起重时的力矩为：854.66kN·m） 3 平衡臂产生的力

M3=-[0.8 ×6.26/2+0.78×（6.26+6.08/2）]×9.8=-95.63kN·m 4 平衡重产生的力矩

M4=-13.64×（12.9-0.27×3）×9.8=-1616.09 kN·m 5 综合分析计算

1) 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=M1+M3+M4+0.9×（M2+Msk）

=781.58-95.63-1616.09+0.9×（854.66+387.99）=188.245kN·m 2) 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk= M1+M3+M4+ Msk=781.58-95.63-1616.09+696.27=-233.87kN·m

7.3 桩竖向力计算

7.3.1 非工作状态下

Qk=(Fk+Gk)/n=(438.452+843.75)/4=320.55kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(438.452+843.75)/4-(-233.87+34.385×1.35)/4.95=358.42kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(438.452+843.75)/4+(-233.87+34.385×1.35)/4.95=282.91kN 7.3.2 工作状态下

Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(438.452+843.75+58.8)/4=335.25kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(438.452+843.75+58.8)/4+(188.245+19.16×1.35)/4.95=379.21kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(438.452+843.75+58.8)/4-(188.245+19.16×1.35)/4.95=290.00kN 以上受力分析，桩不会出现抗拔力。

7.4 承台受弯计算

7.4.1 荷载计算

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20 7 塔吊桩基础验算 2014-三分-塔吊基础-01

不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值： 1 工作状态下

最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×(438.452+58.8)/4+1.35×(188.245+19.16×1.35)/4.95=226.22kN 2 非工作状态下

最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×438.452/4+1.35×(-233.87+34.385×1.35)/4.95=96.86kN 7.4.2 弯矩计算

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)。 由于工作状态下，承台正弯矩最大：

Mx=My=2×226.22×（3.5-1.74）/2=398.15kN·m

7.5 承台配筋计算

承台尺寸：5000mm×5000mm×1350mm

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

，，，

式中 α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，α1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=360N/mm2。 底部配筋计算：

αs=398.15×106/(1.000×16.7×5000.000×11502)=0.0036 =1-(1-2×0.0036)0.5=0.0036 γs=1-0.0036/2=0.9982

As=398.15×10/(0.9982×1150.0×360.0)=963.45mm

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2014-三分-塔吊基础-01 7 塔吊桩基础验算 21

按照最小配筋率ρ=0.2%计算配筋

As’=pbh0=0.002×5000×1350=13500mm2。 比较As和As’，所以按As’配筋，塔吊图纸取48根As=48×3.14×12.5×12.5=23550mm2

承台配筋面积23550mm2大于13500mm2，所以承台配筋面积满足要求。

25的钢筋，钢筋采用HRB335。

7.6 承台剪切计算

最大剪力设计值：Vmax=226.22kN

依据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）的第6.3.4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

——混凝土强度影响系数：当混凝土强度等级不超过C50时，取

=0.8；其间按线性内插法确定；

=1.0；

当混凝土强度等级为C80时，取

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.71N/mm2； b──承台的计算宽度，b=5000mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=310N/mm2；

Asv──配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积， S──箍筋的间距，S=450mm。

226.22 kN <0.25 ×1×1.71×5000×1250= 2671.88kN 经过计算承台已满足抗剪要求。

7.7 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。

7.8 桩身承载力验算

桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）的第5.8.2条 根据第7.3.2节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=1.35×379.21=511.93kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中Ψc──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=785000mm。

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22 7 塔吊桩基础验算 2014-三分-塔吊基础-01

511.93kN<0.75×16.7×785000=9832.13 kN

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为1571mm2

综上所述，全部纵向钢筋面积1571mm2 桩身纵向配筋按照8根

16，配筋截面面积1608mm2。配筋满足要求。

7.9 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/T 187-2009）的第6.3.3条和6.3.4条

轴心竖向力作用下，Qk=335.25kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=379.21kN 桩基竖向承载力必须满足以下两式：

单桩竖向承载力特征值按下式计算：

其中Ra──单桩竖向承载力特征值；

qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值； u──桩身的周长，u=3.14m； Ap──桩端面积,取Ap=0.79m2； li──第i层土层的厚度,取值如下表； 土层厚度及侧阻力标准值表如下。

厚度及侧阻力标准值 表9

序号 土层厚度(m) 1 2 3 3 1 4 侧阻力特征值(kPa) -5 45 60 端阻力特征值(kPa) — 600 1800 土质名称 素填土 全风化泥岩 强风化泥岩层 由于桩的入土深度为6m，所以桩端是在第3层土层。 最大压力验算：

Ra=3.14×(3×-5+1×45+2×60)+1000×0.79=1261kN 由于Ra = 1261 > Qk = 335.25，最大压力验算满足要求。 由于1.2Ra = 1513.2 > Qkmax = 379.21，最大压力验算满足要求。 综上述各方面的受力情况均满足工程安全要求。

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