1、1 宁波大学 3#地块学生公寓楼工程 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、 宁波大学公寓 3#地块岩土工程勘察报告 3、 QTZ5013D 塔式起重机使用说明书(广西建筑机械公司) 4、 预应力管桩标准图集 2002 浙 G22 二、工况简介工况简介: 本工程仅有一个建筑单体,系 L 型布局,因工期很紧,为 提高垂直运输效率,加快工程进度,在 L 型建筑内转角处安装 一台自升式塔式起重机,该塔基基础位于 B-B 地质剖面 J2#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 ) ,本塔机基础采用独立式桩基承台
2、,桩型 为预应力薄壁管桩。 根据塔机厂方提供的技术资料,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=855KN(工作状态) FK=865KN(非工作状态) 基础顶面最大水平荷载Rh=31 KN(工作状态) Rh=77 KN(非工作状态) 基础顶面最大侧向弯矩M=1500KN.m (工作状态) M=1700KN.m (非工作状态) 2 说明: 1、一般而言,基础顶面最大垂直荷载工作状态时,其 压力值应大于非工作状态压力值,而厂方提供的技 术资料该值与常规不符(存疑) ;基础顶面最大水平 荷载在工作状态与非工作状态分别为 31T 和 77T, 可能为笔误,现按 31KN 和 77
3、KN 采用,且该值与 厂方基础图上表示的有较大差别,本计算书按其大 值采用,偏于安全。 2、桩基承台计算时,为简单计,不严格区分工作状态 与非工作状态,按最不利状态综合考虑。 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 2 5 0 , 砼 强 度 等 级 C 3 5 配筋状况:上、下各配16 每 200(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 3.20m) 桩顶标高:1.60m(黄海标高,桩顶伸入基底 50mm) 桩型:PC 400(60)-9.9.9(无桩尖) 桩距:3800mm 枚数:
4、4 枚(正方形布置) 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: 3 按 J2#地质孔计算,1层(粉质粘土) 作为桩基持力层,桩伸入持力层 2.20m 单桩承载力特征值 Ra=qpaAP+UPqsiaLi =1250/40.4 2 0.4(180.3588 713.8201.4+1214.2302.20) =157542=699KN699KN 1.2Ra=1.2699=839KN839KN 2 2)确定桩数)确定桩数 基础自重 Gk=551.2525=781 KN 桩数n=(Fk+Gk)/ Ra =(865+781)/699=2.35(枚) 考虑到施工实
5、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=(865+781)/4=412 KN699KNKN699KN=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 Qmax( Qmin)=Qk(M+Rhh)y1/y1 2 i =412(1700+771.25) 1.9 2/2(1.9 2) 2 =412KN334KN Qmax=746Qmax=746 KN839KN=1.2KN839KN=1.2 Ra(满足满足) 4 Qmin=78Qmin=78 KNKN 0 0 (桩不受拉应力,满足)
6、(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=4Qmax, 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,aox=aoy, ox=oy,上式可简化为: Qmax ox(bc+aoy)hpftho 式左: Qmax=(Qmax-Gk/n)1.2 =(746-781/4)1.2=661 KN 式右: 冲跨比 ox=aox/ho=(1
7、.9-0.8-0.2)/(1.25-0.074) =0.9/1.176=0.765 Ox=0.84/(ox+0.2)=0.84/(0.765+0.2)=0.870 hp=0.963(h=800mm 时,hp=1.0;h=2000mm 时 hp=0.9,其间按线性插值法计算) 因而 0.870(1.6+0.9)0.9631.431.176=3.52MN=3520KN 式左式左=661=661 KNKN35203520 KN=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 5 FL1x(C2+a1y/2)+1y(C1+a1x/2)hpftho 左式:FL=Qmax=
8、661 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=0.9/1.176 =0.765 1x=0.56/(1x+0.2)=0.56/(0.765+0.2)=0.580 因而 20.580(0.8+0.9/2)0.9631.43 1.176=2.350MN=2350KN 式左式左=661=661 KNKN23502350 KN=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 Vhpftboho 此时应按 90 xoy 工况计算 最大单桩承载力
9、Qmax Qmax=Qk(M+RHh)y/yi 2 =412(1700+771.25)1.9/(41.9 2) =412236=648 KN 式左:V=2(Qmax- Gk/n)1.2 =2(648-781/4)1.2=1087 KN 式右: hp=(800/ho) 0.25=(800/1176)0.25=0.908 =1.75/(x+1.0)=1.75/(0.765+1.0)=0.992 (x=ax/ho=0.9/1.176=0.765) 6 因而 0.9080.9921.4351.176=7.574MN=7574 KN 式左=1087 KN7574KN=式右(满足) 8 8)承台配筋计算)
10、承台配筋计算 桩基承台配筋上、下各配 23 根16 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=1087KN D=1.10m MA-A=10871.10=1196KN.m 式右: MU=fy.As.(b0-as ) =300233.1416/416 2(1176-24) =1.59810 9N.mm=1598KN.m 因而: MA-A=1196KN.m1598KN.m= MU满足。 9 9)桩身材料强度验算桩身材料强度验算 查 2002 浙 G22 标准图集,PCA 400(75)单桩竖向承 载力设计值为 1141KN, 现最大单桩承载力设计值为: 7 Qmax1.2=7461.2=895895 KNKN1141KN1141KN(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较大的天然地基条件下, 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) 。