QTZ80塔吊基础施工方案(4)

QTZ80型塔吊基础抗倾覆验算

一、

根据该工程的施工特点和进度要求及本公司的设备情况，本工程选用QTZ80(TC5610-6)塔机作为垂直运输工具。塔机基本技术参数如下表：

QTZ80(TC5610-6)塔机主要技术参数

二、基础承台及桩基的设计验算

本案1号塔吊桩基础采用四根静压预制管桩PHC A400 80 10 10，桩顶标高为-1.800m。基础承台尺寸为5500×5500×1350，混凝土强度等级为C35，基础承台上表面标高为-0.500m，基础承台埋深为-1.8m。基础配筋拟采用Ⅲ级钢，直径选择25mm。

具体验算过程如下：

1）参数信息

塔吊型号:QTZ80,自重(包括压重)KN F 8311=,最大起重荷载KN F 802= ； 塔吊倾覆力距m KN M ⋅=916,塔吊起重高度m H 90=,塔身宽度m B 7.1=； 混凝土强度:C30,钢筋级别:Ⅱ级,承台尺寸m m B L c c 6.56.5⨯=⨯

桩直径m d 4.0=,桩间距m a 4.4=,承台厚度m H c 35.1=， 基础埋深m D 5.1=,保护层厚度:50mm 2）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1. 塔吊自重(包括压重) KN F 8311=

2. 塔吊最大起重荷载KN F 802=

作用于桩基承台顶面的竖向力KN F F F 1093)(2.121=+⨯= 塔吊的倾覆力矩m KN M .12829164.1=⨯= 3）矩形承台弯矩的计算 计算简图：

图中x 轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M 最不利方向进行验算。 1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)

其中 n ──单桩个数，4=n ；

F ─作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，KN F F F 1093)(2.121=+⨯=；

G ─桩基承台的自重：

KN

D B B H B B G

c c c c c 56.1834)5.12

6.5

6.52035.16.56.525(2.1)2

2025(2.1=⨯⨯⨯+

⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=x M ，y M ─承

台底面的弯矩设计值(m KN ⋅)；

i X ，i Y ─单桩相对承台中心轴的XY 方向距离(m)； i N ─单桩桩顶竖向力设计值(KN )。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:

()()[]

KN N 3.102324.4224.41282456.183410932

max =⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+= ()()()[]

KN N 5.44024.4224.41282456.183410932min =⎥⎦⎤

⎢⎣

⎡⨯⨯-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+= 由于最小单桩竖向承载力KN N 5.440min =>0,故没有抗拔力! 2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)

其中 1x M ，1y M ─计算截面处XY 方向的弯矩设计值(m KN ⋅)； i x ，i y ─单桩相对承台中心轴的XY 方向距离(m)；

1i N ─扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN )，n G N N i i -=1

KN G N N 7.564456.18343.10234

111=-=-=

经过计算得到弯矩设计值：

m KN M M y x .8.225824.02

4.47.564211=⎪⎭⎫

⎝⎛-⨯⨯== 4）矩形承台截面主筋的计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。

式中 1α─等效抗压强度比值，当混凝土强度不超过C50时，1α取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

1α取为0.94,期间按线性内插法确定；

c f ─混凝土抗压强度设计值，本案采用C30砼，23.14mm N f c =； 0h ─承台的计算高度。

y f ─钢筋受拉强度设计值，2300mm N f y =。

经过计算得 0167.01300

56003.140.1108.22582

6

=⨯⨯⨯⨯=s α 017.00167.0211=⨯--=ξ

9915.02

017

.01=-

=s γ 26

5841300

13009915.0108.2258mm A A sy sx =⨯⨯⨯=

= 采用Ⅲ级钢，直径为25mm 的钢筋，需要12根 ；

由于最小配筋率为0.2%，按最小配筋率配筋：216216%2.056001350mm A A sy sx =⨯⨯== 采用直径为25mm 的钢筋，需要30根；

故塔吊基础底面配筋为双向布置，各为30根直径25mm 的Ⅲ级钢。 5）矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。

根据第二步的计算方案可以得到XY 方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性， 取单桩最大竖向力KN V N 3.1023max ==,我们考虑承台配置拉筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

其中 0γ─建筑桩基重要性系数，取1.0； β─剪切系数, β=0.08；

c f ─混凝土轴心抗压强度设计值，23.14mm N f c =； 0b ─承台计算截面处的计算宽度，mm b 56000=； 0h ─承台计算截面处的计算高度，mm h 13000=； y f ─钢筋受拉强度设计值，本案为2300mm N f y =； S ─箍筋的间距，mm S 200=。

KN N h b f V c 32.83288328320130056003.1408.0001==⨯⨯⨯==β

>3.10230.10⨯=V γ 经过计算承台已满足抗剪要求；

只需要按照使用说明书配置一定数量的构造拉结筋。 采用Ⅱ级钢，直径14mm,间距500mm ，梅花型布置承台拉筋。 6）桩顶承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条

根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值KN N 3.1023max = 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中 0γ─建筑桩基重要性系数，取1.0；

c f ─混凝土轴心抗压强度设计值，23.14mm N f c =；

A ─桩的截面面积，本案采用高强度预制管桩，桩型号为PHC A400 80 10 10,砼强度为C80；

2221024004

24014.3440014.3mm A =⨯-⨯=。

KN N 3.10233.10230.10=⨯=γ