桩基十字梁承台塔吊基础设计方案

目录

一、编制说明及依据：............................................................................... - 2 -

二、工程概况：................................................................ 错误!未定义书签。

三、塔基简况： (3)

四、承台计算： (3)

五、桩基计算 (5)

六、塔吊基础施工 (6)

七、注意事项 (7)

桩基十字梁承台塔吊基础设计方案

1.编制说明及依据：

1.0.1编制说明

为确保安全、保质、保量有效地完成本工程的施工任务，塔式起重机的位置选择尤为重要。因塔式起重机基础承受的荷载较大，本部塔吊布置的位置在基础筏板，并受高低跨差台及基础梁的限制，为确保塔式起重机正常、安全地使用，决定将本塔吊基础放置在筏板基础以下，由于本工程筏板基础有上返梁限制，塔吊十字钢底座无法放置，现定塔吊基础预埋标准节代替钢底座。并编制本设计方案。

1.0.2编制依据

（1）、根据B区W5地下室施工图纸。

（2）、塔吊厂家提供的《QTZ40液压自升塔式起重机简介》及《液压自升塔式起重机使用说明书》。

（3）、本工程地质报告。

（4）、现场实地考察及各部门意见.

（5）、结合类似工程实例。

2.工程概况

本工程工程名称：黄埠岭居住区—徐戈庄、小石头社区安置项目-B区B1#～B7#楼工程，工程地点：位于黄河路以北，规划路朱宋路以东。沿山地横向展开，工程概况：地下室二层，半地下室一层，住宅B1~B7楼为6层加阁楼层及储藏室；地下室总建筑面积为：34819.27㎡,住宅总建筑面积为：14000㎡。

为了满足现场施工的垂直运输需要，以及不影响相邻施工现场，在建筑物东单元与周边网点裙房的南侧阴角设置塔吊，塔吊型号选用QTZ-40型（4208）塔吊，塔身截面为1500mm×1500mm，塔身主弦杆中心间距为1500mm×1500mm，起重臂长为42m，自由立塔起吊高度为31m，鉴于楼梯高度较高，采用附着加强稳定性，基本满足吊装围和起升高度要求。

图1 塔吊基础平面图

3.塔基简况

该工程位于黄河西路以北，规划路珠宋路以西，根据《黄埠岭安置区工程详细勘察报告》（以下简称“勘察报告” ），可用作天然地基的土层为回填土，下一层为粘性土，承载力29——52Kp 而查阅该型号塔吊使用说明书，其中塔吊基础图要求地基承载力≥200KPa ，显然，地基承载力不满足厂家基础设计的要求，塔吊基础必须重新设计。

由于塔吊基础紧靠工程基础，而且本工程桩部分正在施工，为了避免塔吊基础对工程桩产生侧向挤压，决定不采用天然地基基础型式。根据类似工程施工经验，采用加钢筋混凝土十字梁承台作为塔吊基础。

为了便于施工，降低成本，选用桩的种类、型号和工艺等均同工程桩，即选用人工挖孔桩，采用混凝土护壁下钢筋笼，浇注混凝土，预计桩长9m （根据勘察报告数据预计），桩顶标高最高控制在-0.80m ，相当于绝对标高59.95m 。由于塔吊安装位置接近勘察报告中的钻孔61跟62号，故参考61与62号地质剖面图可见，基桩可穿越①、③、4-1层土，到达5-1-1层，层厚7.5m ，且桩端至少进入5-1-1层土3.50m 。此桩型

共设4根，呈正方形布置，相邻桩

中心距3000mm ，对角桩中心距

4242mm 。

钢筋混凝土十字梁承台沿桩

基对角线居中布置，梁截面为

1200mm ×950mm ，十字梁交叉处阴

角作等高的加腋，使中心区形成

2500mm ×2500mm 的正方形，以增

强十字梁的抗扭刚度。

塔吊基础平面图见图1，其受力情况见图2。

4.承台计算

4.0.1荷载计算 查阅塔吊使用说明书，该型塔吊对基础作用的荷载如表1所示。 取非工作工况下的荷载进行计算，

即塔吊底座对塔基的作用取为：

F v =240kN ，F h =46kN ，M=630kN.M 。 塔基自重：十字梁截面高度暂取为

950mm ，由塔基平面图可求得塔基平面面积为S=16.2m 2，F g =16.2×0.95×25=384.75kN ，

则作用于塔基的荷载标准值为：

M 0=M+F h .h=630＋46×0.95=673.7kN.M ， F=F v ＋F g =240＋

384.75=624.75KN 。

4.0.2力计算

以单根十字梁为计算对象，假定：

QTZ-40型塔吊对基础的作用 表1

（1）不考虑地基土的分担荷载作用，作为塔基强度的安全储备；

（2）不考虑十字交叉梁之间的相互约束作用；

（3）十字梁与桩头之间的连接简化为铰接。

十字梁力计算简图如图3所示。

其中，F/4为F 按四个底座均分，M 0可分解为作用于对角两底座的一对力组P ，P=M 0/C 。

则十字梁力标准值为：

弯矩图和剪力图分别见图4和图5。

4.0.3截面计算

分别计算单根十字梁正截面和斜截面承载力。因塔吊基础为临时设施，可不考虑荷载分项系数，但为更加安全起见，此处以力分项系数1.4加以考虑。

混凝土强度等级选用C30，f cm =20.1N/mm 2，f c =14.3/mm 2；纵向钢筋、箍筋选用Ⅰ级钢，f yv =210N/mm 2。

（1）正截面计算

①确定截面尺寸

因桩径为800mm ，根据“边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm ”的构造要求，十字梁截面宽度选为1200mm ，再选择适宜配筋率ρ=0.22%（比ρmin =0.15%略高），据此可暂估十字梁截面有效高度：

取h 0=900mm ，因ρ取值较低，假定布置单排钢筋，a s =50mm ，

则十字梁截面高度：h= h 0＋a s =900＋50=950mm 。

②计算钢筋截面面积和选用钢筋

截面抵抗矩系数：

相对受压区高度： 钢筋截面面积： 实配8Ф20，A s =п/4×202×8=2512mm 2

，

满足最小配筋率要求。梁上层纵筋按构造要求配5Ф16即可。 0min 4771.202673.71.202143.3190.947.644 4.242

Fa M a M kN m l ⨯⨯=-=-=-=-⋅0max 4771.202673.71.202143.3190.9334.244 4.242Fa M a M kN

m l ⨯⨯

=+=+=+

=⋅0max 477673.7119.25158.82278.144 4.242F M Q kN l =+=+=+=0min 477673.7119.25158.8239.5744 4.242F M Q kN l =-=-=-=-2

013.50.04410009001725310

cm s y f A b h mm f ξ=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=()()6max 0 1.4 1.4334.2101.051.10 1.051.108709110.00223101000y M h mm f b ρ⨯⨯===⨯⨯6max 2201.4 1.4334.2100.04313.51000900s cm M f b h α⨯⨯===⋅⋅⨯⨯110.044ξ=min 1781100%100%0.19%0.15%1000950s A bh ρρ=⨯=⨯=>=⨯图3 十字梁内力计算简图