1、宁波体育中心健身综合楼工程 塔吊计算书 一、 计算依据计算依据: 1、建筑地基基础设计规范GB5007-2002 2、宁波体育中心健身综合楼岩土工程地质勘察报告 3、QTZ63 型(TC5013)塔吊使用说明书(青岛志鹏建筑机械厂) 4、钻孔灌注桩2001 浙 G23 5、混凝土结构设计规范 GB500102002 二、 工况简介工况简介: 本工程仅有一个建筑单体,系型布局,为提高垂直运输效率,加快 工程进度,在建筑物最长外墙中部附近安装一台自升式塔式起重机,该塔 基基础位于 3-3地质剖面 zk04#地质孔附近。因建筑总高度较低,塔吊提 升高度未超出该塔机最大自由高度(40m ) ,本塔机基
2、础采用独立式桩基 承台,桩型为 钻孔灌注桩。 按同类塔吊的相关技术资料,桩机承台顶面受塔机传下的荷载为: 基础顶面最大垂直荷载 FK=480KN 基础顶面最大水平荷载 Rh=45 KN 基础顶面最大侧向弯矩 M=1200KN.m 说明:厂方提供的塔机使用说明书未注明上述荷载值,本计算书按同 类型塔机有关数据采用。 三、三、 基础与桩型:基础与桩型: 基 础 尺 寸 : 5 0 0 0 5 0 0 0 1 3 0 0 , 砼 强 度 等 级C 3 5 配筋状况:上、下各配 18200(双向网片筋) 承台周边配构造筋 212(环型通长) 。 基底标高:1.55m(黄海高程,场地标高为 2.89m)
3、 桩顶标高:1.60m(黄海标高,桩顶伸入基底 50mm) 桩型: ZKZ-D600-29.5-17(B2)C20 桩距: 3200mm 枚数: 4 枚(正方形布置) 桩长: 29.5m 四、四、 设计(复核)计算设计(复核)计算 1) 单桩承载力特征值:单桩承载力特征值: 按 zk04#地质孔计算,2层(粘土) 作为桩基持力层,桩伸入持力层 2.99m 单桩承载力特征值 Ra=qpaAP+UPqsiaLi =360/40.6 2 0.6(13.50.465.46 4.54.25.85.8+18.92.5 14.57.524.52.99) =102604=706KN706KN 1.2Ra=1.
4、2706=847KN847KN 2 2)确定桩数)确定桩数 基础自重 Gk=551.3025=812.5 KN 桩 数 n=(Fk+Gk)/ Ra =(480+812.5)/706=1.83(枚) 考虑到施工实际,取 n=4(枚) 。 3)单桩承载力按轴心受压验算单桩承载力按轴心受压验算 Qk=(Fk+Gk)/n=(480+812.5)/4=323 KN 706 KNKN 706 KN=Ra(满足) 4)单桩承载力按偏心受压验算单桩承载力按偏心受压验算 按 45最不利工况 X1OY1计算(见右图) Qmax( Qmin)=Qk(M+Rh h)y1/y1 2 i =323(1200+451.30
5、) 1.6 2 /2(1.6 2) 2 =323KN278KN Qmax =601 KN847KN=1.2=601 KN847KN=1.2 Ra(满足满足) Qmin =45 KN =45 KN 0 0 (桩不受拉应力,满足)(桩不受拉应力,满足) 5 5)塔身下承台抗冲切验算)塔身下承台抗冲切验算 塔基混凝土强度等级 C35, 考验塔吊提前安装按 C30 验算 混凝土抗拉强度设计值 ft=1.43MPa FL2 ox(bc+aoy)+ oy(hc+aox) hpftho 取 FL=4 Qmax,其中 Qmax为减去承台自重后最大单桩承载力设计值,因而是 一种偏于安全的验算办法。 bc=he,
6、aox=aoy, ox=oy,上式可简化为: Qmax ox(bc+aoy)hpftho 式左: Qmax =(Qmax -Gk/n)1.2 =(601-812.5/4)1.2=477 KN 式右: 冲跨比 ox=aox/ho=(1.6-0.8-0.3)/(1.30-0.077)=0.5/1.223=0.409 Ox=0.84/(ox+0.2)=0.84/(0.409+0.2)=1.379 hp=0.958(h=800mm 时,hp=1.0;h=2000mm 时 hp=0.9,其间按线性插值法计算) 因而 1.379(1.6+0.5)0.9581.431.223=4.852MN=4852KN
7、式左式左=477 KN=477 KN4852 KN=4852 KN=式右式右 (满足)(满足) 6 6)承台抗角桩冲切验算)承台抗角桩冲切验算 FL1x(C2+a1y/2)+1y(C1+a1x/2)hpftho 左式:FL= Qmax =477 KN 右式:考虑到 C1=C2,a1y=a1x,1x1y改写为: 21x(C2+a1y/2)hpftho 冲跨比 1x=a1x/ho=0.5/1.223 =0.409 1x=0.56/(1x+0.2)=0.56/(0.409+0.2)=0.920 因而 20.920(1.20+0.5/2)0.9581.43 1.223=5.241MN=5241KN 式
8、左式左=447 KN=447 KN5241 KN=5241 KN=式右式右 (满足)(满足) 7 7)桩边与塔吊底座边形成的斜载面抗剪验算)桩边与塔吊底座边形成的斜载面抗剪验算 V hpftboho 此时应按 90 xoy 工况计算 最大单桩承载力 Qmax: Qmax=Qk(M+RH h)y/yi 2 =323(1200+451.30)1.6/(41.6 2) =323197=520 KN 式左:V=2(Qmax - Gk/n)1.2 =2(520-812.5/4)1.2=761 KN 式右: hp=(800/ho) 0.25=(800/1223)0.25=0.899 =1.75/(x+1.
9、0)=1.75/(0.409+1.0)=1.242 (x=ax/ho=0.5/1.223=0.409) 因而 0.8991.2421.4351.223=9.764MN=9764 KN 式左=761 KN9764KN=式右(满足) 8 8)承台配筋计算)承台配筋计算 桩基承台配筋上、下各配 25 根 18 钢筋(双向网片) ,板式基础可按 梁式计算,显然受力最大截面为图中 A-A 截面,验算时要满足下式: MA-AMU(截面抵抗矩) 式左: MA-A=RD 显然 R 即为 7)段中的 V=761KN D=0.8m MA-A=7610.8=609KN.m 式右: MU=fy.As.(b0-as )
10、 =30025/418 2(1223-77) =2.18710 9 N.mm=2187 KN.m 因而: MA-A=609 KN.m2187 KN.m= MU 满足。 9 9)桩身材料强度验算)桩身材料强度验算 查 单桩竖向承载力设计值为 2261KN, 现最大单桩承载力设计值为: Qmax1.2=6011.2=721 KN721 KN2261KN 2261KN (满足)(满足) 五、五、 有关说明有关说明: : 本塔吊基础采用独立式整体基础作为桩基承台, 厂方提供的固定基础及其 配筋图是基于地耐力0.2Mpa(20T/)天然地基条件下, 与宁波地区地质状况 不符,仅可作予埋、安装等指导施工之用,承台配筋应按本计算书要求配置。 六、六、 结论:结论: 在塔吊自由高度 40m 范围内本塔吊承台及桩基可以满足使用要求(可不采 取附墙措施) 。 七、有关说明 桩径采用 600 是为了和工程桩桩径保持一致, 若现场配备有 500 的钻机 头,允许本塔吊基础桩径采用 500(经核算 500 桩径可以满足要求)桩长不 变。