杭政儲出【2009】108號地塊商業金融兼教育科研用房東側塔吊基礎施工補充方案編制：審核：審批：浙江廣誠建設有限公司二0一二年七月第一章編制依據塔基專項施工方案編寫依據7.20下午專家論證意見地質勘察報告《鋼結構設計規范》GB50017-2003杭州新天地綜合體E地塊巖土工程勘察報告杭建監總（2012）13號文件“塔式起重機安全規程”GB5144-2006“塔式起重機技術條件”GB/T5031-2008“建筑機械使用安全技術規程”JGJ33-2001“施工現場臨時用電安全技術規范”JGJ46-2005“建筑樁基技術規范”JGJ94-2008“固定式塔式起重機基礎技術規程”DB33/T1053-2008“建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安裝技術規程”JGJ196-2010“鋼結構工程施工質量驗收規范”GB50205-2001“鋼筋焊接驗收規程”JGJ18-2003“塔式起重機砼基礎工程技術規程”JGJ/T187-2009“建筑施工安全檢查標準”JGJ59-2011）塔吊使用說明書“關于加強建筑起重機械租賃、安裝拆卸和使用安全管理的若干意見”杭建監總[2010]33號第二章計算書基本參數東側塔吊入土樁長（有效樁長）孔位持力層構造承臺21.1m（10.6ZK116-2強風化4m*4m*0.4m,,C25混凝土，配筋雙層雙向18主肢規格支撐構件格構柱頂標高樁頂標高L140*12L140*12-9.7-10.9經計算，塔吊基礎承載力符合要求1、塔吊基本參數塔吊型號：QT80A；標準節長度b：3m；塔吊自重Gt：449kN；塔吊地腳螺栓性能等級：高強10.9級；最大起重荷載Q：60kN；塔吊地腳螺栓的直徑d：36mm；塔吊起升高度H：40m；塔吊地腳螺栓數目n：16個；塔身寬度B:1.6m；2、格構柱基本參數格構柱計算長度lo：18.6m；格構柱綴件類型：綴板；格構柱綴件節間長度a1：0.5m；格構柱分肢材料類型：L140x12；格構柱基礎綴件節間長度a2：1.5m；格構柱鋼板綴件參數:寬400mm，厚12mm；格構柱截面寬度b1：0.48m；格構柱基礎綴件材料類型：L140x12；3、基礎參數樁中心距a：1.5m；樁直徑d：0.8m；樁入土深度l：10.6m；樁型與工藝：泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁；樁混凝土等級：C35；樁鋼筋型號：HRB335；樁鋼筋直徑：20mm；鋼平臺寬度：1.98m；鋼平臺厚度：0.04m；鋼平臺的螺栓直徑：36mm；鋼平臺的螺栓數目：16個；鋼平臺的螺栓性能等級：高強10.9級；4、塔吊計算狀態參數地面粗糙類別：C類有密集建筑群的城市郊區；風荷載高度變化系數：1.13；主弦桿材料：角鋼/方鋼；主弦桿寬度c：250mm；非工作狀態：所處城市：浙江杭州市，基本風壓ω0：0.45kN/m2；額定起重力矩Me：0kN·m；塔吊傾覆力矩M：1668kN·m；工作狀態：所處城市：浙江杭州市，基本風壓ω0：0.45kN/m2，額定起重力矩Me：630kN·m；塔吊傾覆力矩M：1039kN·m；非工作狀態下荷載計算一、塔吊受力計算1、塔吊豎向力計算作用在基礎上的垂直力：N=Gt=449.00=449.00kN；2、塔吊傾覆力矩最大彎矩值Mkmax=1668.00kN·m；作用于承臺頂面的作用力：Fk=449.00kN；Mkmax=1668.00kN·m；Vk=71.00kN；圖中x軸的方向是隨時變化的，計算時應按照傾覆力矩Mmax最不利方向進行驗算。（1）、樁頂豎向力的計算Nik=(Fk+Gk)/n±Mxkxi/Σxj2式中：n－單樁個數，n=4；Fk－作用于樁基承臺頂面的豎向力標準值；Gk－樁基承臺的自重標準值；Mxk－承臺底面的彎矩標準值；xi－單樁相對承臺中心軸的X方向距離；Nik－單樁樁頂豎向力標準值；經計算得到單樁樁頂豎向力標準值最大壓力：Nkmax=Fk/4+(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=449.00/4+(1668.00×1.50×2-0.5)/(2×(1.50×2-0.5)2)=898.55kN；最小壓力：Nkmin=Fk/4-(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=449.00/4-(1668.00×1.50×2-0.5)/(2×(1.50×2-0.5)2)=-674.05kN；需要驗算樁基礎抗拔力。（2）、樁頂剪力的計算V0=1.2Vk/4=1.2×71.00/4=21.30kN；二、塔吊與承臺連接的螺栓驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力：Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×36.002×310/4=315.54kN；Nv=1.2Vk/n=1.2×71.00/16=5.32kN<315.54kN；螺栓抗剪強度滿足要求。2、螺栓抗拉驗算n1×Nt=Nmin其中：n1－塔吊每一個角上螺栓的數量，n1=n/4；Nt－每一顆螺栓所受的力；Ntb=πde2ftb/4=3.14×32.252×500/4=408.36kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×674.05/4.00=202.22kN<408.36kN；螺栓抗拉強度滿足要求。3、螺栓同時受到剪力以及拉力時的驗算((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2≤1其中：Nv、Nt－一個普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb－一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設計值；((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((5.32/315.54)2+(202.22/408.36)2)0.5=0.50；螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。三、承臺驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=71.00/16=4.44kN；Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×36.002×310/(4×1000)=315.54kN；螺栓抗剪強度滿足要求。2、螺栓抗拉驗算n1×Nt=Nmin其中：n1－塔吊每一個角上螺栓的數量，即：n1=n/4；Nt－每一顆螺栓所受的力；Nt=Nmin/n1=674.05/4.00=168.51kN；Ntb=πde2ftb/4=3.14×32.252×500/(4×1000)=408.36kN；螺栓抗拉強度滿足要求。3、螺栓同時受到剪力以及拉力時的驗算((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2≤1其中：Nv、Nt－一個普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb－一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設計值；((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((4.44/315.54)2+(168.51/408.36)2)0.5=0.41；螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。四、單肢格構柱截面驗算1、格構柱力學參數L140x12A=32.51cm2i=4.31cmI=603.68cm4z0=3.90cm每個格構柱由4根角鋼L140x12組成，格構柱力學參數如下：Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2]×4=[603.68+32.51×(48.00/2-3.90)2]×4=54952.18cm4；An1=A×4=32.51×4=130.04cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=54952.18/(48.00/2-3.90)=2733.94cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(54952.18/130.04)0.5=20.56cm；2、格構柱平面內整體強度1.2Nmax/An1=1078.26×103/(130.04×102)=82.92N/mm2<f=300N/mm2；格構柱平面內整體強度滿足要求。3、格構柱整體穩定性驗算L0x1=a2=1.50m；λx1=L0x1×102/ix1=1.50×102/20.56=7.30；單肢綴板節間長度：a1=0.50m；λ1=L1/iv=50.00/2.77=18.05；λ0x1=(λx12+λ12)0.5=(7.302+18.052)0.5=19.47；查表：Φx=0.95；1.2Nmax/(ΦxA)=1078.26×103/(0.95×130.04×102)=86.96N/mm2<f=300N/mm2；格構柱整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算λmax=λ0x1=19.47<[λ]=150滿足；單肢計算長度：l01=a1=50.00cm；單肢回轉半徑：i1=4.31cm；單肢長細比：λ1=lo1/i1=50/4.31=11.6<0.7λmax=0.5×50=25；因截面無削弱，不必驗算截面強度。分肢穩定滿足要求。五、整體格構柱基礎驗算1、格構柱基礎力學參數單肢格構柱力學參數：Ix1=54952.18cm4An1=130.04cm2W1=2733.94cm3ix1=20.56cm格構柱基礎是由四個單肢的格構柱組成的，整個基礎的力學參數：Ix2=[Ix1+An1×(b2×102/2-b1×102/2)2]×4=[54952.18+130.04×(1.50×102/2-0.48×102/2)2]×4=1572744.88cm4；An2=An1×4=130.04×4=520.16cm2；W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=1572744.88/(1.50×102/2-0.48×102/2)=30838.13cm3；ix2=(Ix2/An2)0.5=(1572744.88/520.16)0.5=54.99cm；2、格構柱基礎平面內整體強度1.2N/An+1.4Mx/(γx×W)=538.80×103/(520.16×102)+2335.20×106/(1.0×30838.13×103)=86.08N/mm2<f=300N/mm2；格構式基礎平面內穩定滿足要求。3、格構柱基礎整體穩定性驗算L0x2=lo=18.60m；λx2=L0x2/ix2=18.60×102/54.99=33.83；An2=520.16cm2；Ady2=2×32.51=65.02cm2；λ0x2=(λx22+40×An2/Ady2)0.5=(33.832+40×520.16/65.02)0.5=38.26；查表：φx=0.91；NEX'=π2EAn2/1.1λ0x22NEX=65661.20N；1.2N/(φxA)+1.4βmxMx/(Wlx(1-1.2φxN/NEX))≤f1.2N/(φxA)+1.4βmxMx/(Wlx(1-1.2φxN/NEX))=-0.34N/mm2≤f=300N/mm2；格構式基礎整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算λmax=λ0x2=38.26<[λ]=150滿足；單肢計算長度：l02=a2=150.00cm；單肢回轉半徑：ix1=20.56cm；單肢長細比：λ1=l02/ix1=150/20.56=7.3<0.7λmax=0.7×38.26=26.79因截面無削弱，不必驗算截面強度。剛度滿足要求。六、樁豎向極限承載力驗算單樁豎向承載力標準值按下面的公式計算：Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkApu──樁身的周長，u=2.513m；Ap──樁端面積,Ap=0.503m2各土層厚度及阻力標準值如下表:土層土厚度(m)土側阻力標準值(kPa)土端阻力標準值(kPa)土名稱5-22.2915.00300.00粘性土5-37.5025.001000.00粘性土6-20.8140.002000.00強風化凝灰巖由于樁的入土深度為21.1m,所以樁端是在6-2因樁距小于3倍樁徑，樁側摩阻力乘以折減系數0.7。單樁豎向承載力特征值:Quk=2.513×254.25×0.7+2000×0.503=1453.25kN；Nk=898.553kN≤1.2R=1.2×1453.25=1743.9kN；樁基豎向承載力滿足要求！七、抗拔樁基承載力驗算群樁呈非整體破壞時，樁基的抗拔極限承載力標準值：Tuk=Σλiqsikuili=1092.4kN；其中：Tuk－樁基抗拔極限承載力標準值；ui－破壞表面周長，取u=πd=2.51m；qsik－樁側表面第i層土的抗壓極限側阻力標準值；λi－抗拔系數，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，樁長l與樁徑d之比小于20時，λ取小值；li－第i層土層的厚度。群樁呈整體破壞時，樁基的抗拔極限承載力標準值：Tgk=（ulΣλiqsikli）/4=935.64kN；ul－樁群外圍周長，ul=4×（1.5+0.8）=9.2m；經過計算得到：TUk=Σλiqsikuili＝1092.40kN；樁基抗拔承載力公式：Nk≤Tgk/2+GgpNk≤Tuk/2+Gp其中Nk-樁基上抗拔力設計值，Nk=674.05kN；Ggp-群樁基礎所包圍體積的樁土總自重設計值除以總樁數，Ggp=280.37kN；Gp-基樁自重設計值，Gp=133.20kN；Tgk/2+Ggp=935.64/2+280.37=748.19kN>674.053kN；Tuk/2+Gp=1092.4/2+133.204=679.403kN>674.053kN；樁抗拔滿足要求。八、樁配筋計算1、樁構造配筋計算按照構造要求配筋。As=πd2/4×0.65%=3.14×8002/4×0.65%=3267mm22、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂豎向極限承載力驗算滿足要求,只需構造配筋！3、樁受拉鋼筋計算經過計算得到樁抗拔滿足要求，只需構造配筋！配筋值：HRB335鋼筋，11Φ20。實際配筋值3456.2mm2。工作狀態下荷載計算一、塔吊受力計算1、塔吊豎向力計算作用在基礎上的垂直力：N=Gt+Q=449.00+60.00=509.00kN；2、塔吊傾覆力矩總的最大彎矩值Mkmax=1039.00kN·m；3、每根格構柱的受力計算作用于承臺頂面的作用力：Fk=509.00kN；Mkmax=1039.00kN·m；Vk=31.00kN；圖中x軸的方向是隨時變化的，計算時應按照傾覆力矩Mmax最不利方向進行驗算。（1）、樁頂豎向力的計算Nik=(F+G)/n±Myyi/Σyj2；式中：n－單樁個數，n=4；F－作用于樁基承臺頂面的豎向力標準值；G－樁基承臺的自重標準值；My－承臺底面的彎矩標準值；yj－單樁相對承臺中心軸的Y方向距離；Nik－單樁樁頂豎向力標準值；經計算得到單樁樁頂豎向力標準值最大壓力：Nkmax=Fk/4+(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=509.00/4+(1039.00×1.50×2-0.5)/(2×(1.50×2-0.5)2)=617.04kN；最小壓力：Nkmin=Fk/4-(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=509.00/4-(1039.00×1.50×2-0.5)/(2×(1.50×2-0.5)2)=-362.54kN；需要驗算樁基礎抗拔力。（2）、樁頂剪力的計算V0=1.2V/4=1.2×31.00/4=9.30kN；二、塔吊與承臺連接的螺栓驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力：Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×36.002×310/4=315.54kN；Nv=1.2Vk/n=1.2×31.00/16=2.32kN<315.54kN；螺栓抗剪強度滿足要求。2、螺栓抗拉驗算n1×Nt=Nmin其中：n1－塔吊每一個角上螺栓的數量，n1=n/4；Nt－每一顆螺栓所受的力；Ntb=πde2ftb/4=3.14×32.252×500/4=408.36kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×362.54/4.00=108.76kN<408.36kN；螺栓抗拉強度滿足要求。3、螺栓同時受到剪力以及拉力時的驗算((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2≤1其中：Nv、Nt－一個普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb－一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設計值；((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((2.32/315.54)2+(108.76/408.36)2)0.5=0.27；螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。三、承臺驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力：Nv=Vk/n=31.00/16=1.94kN；Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×36.002×310/(4×1000)=315.54kN；螺栓抗剪強度滿足要求。2、螺栓抗拉驗算n1×Nt=Nmin其中：n1－塔吊每一個角上螺栓的數量，即：n1=n/4；Nt－每一顆螺栓所受的力；Nt=Nmin/n1=362.54/4.00=90.63kN；Ntb=πde2ftb/4=3.14×32.252×500/(4×1000)=408.36kN；螺栓抗拉強度滿足要求。3、螺栓同時受到剪力以及拉力時的驗算((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2≤1其中：Nv、Nt－一個普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb－一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設計值；((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((1.94/315.54)2+(90.63/408.36)2)0.5=0.22；螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。四、單肢格構柱截面驗算1、格構柱力學參數L140x12A=32.51cm2i=4.31cmI=603.68cm4z0=3.90cm每個格構柱由4根角鋼L140x12組成，格構柱力學參數如下：Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2]×4=[603.68+32.51×(48.00/2-3.90)2]×4=54952.18cm4；An1=A×4=32.51×4=130.04cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=54952.18/(48.00/2-3.90)=2733.94cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(54952.18/130.04)0.5=20.56cm；2、格構柱平面內整體強度Nmax/An1=740.45×103/(130.04×102)=56.94N/mm2<f=300N/mm2；格構柱平面內整體強度滿足要求。3、格構柱整體穩定性驗算L0x1=a2=1.50m；λx1=L0x1×102/ix1=1.50×102/20.56=7.30；單肢綴板節間長度：a1=0.50m；λ1=L1/iv=50.00/2.77=18.05；λ0x1=(λx12+λ12)0.5=(7.302+18.052)0.5=19.47；查表：Φx=0.95；Nmax/(ΦxA)=740.45×103/(0.95×130.04×102)=59.71N/mm2<f=300N/mm2；格構柱整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算λmax=λ0x1=19.47<[λ]=150滿足；單肢計算長度：l01=a1=50.00cm；單肢回轉半徑：i1=4.31cm；單肢長細比：λ1=lo1/i1=50/4.31=11.6<0.7λmax=0.7×19.47=13.63；因截面無削弱，不必驗算截面強度。分肢穩定滿足要求。五、整體格構柱基礎驗算1、格構柱基礎力學參數單肢格構柱力學參數：Ix1=54952.18cm4An1=130.04cm2W1=2733.94cm3ix1=20.56cm格構柱基礎是由四個單肢的格構柱組成的，整個基礎的力學參數：Ix2=[Ix1+An1×(b2×102/2-b1×102/2)2]×4=[54952.18+130.04×(1.50×102/2-0.48×102/2)2]×4=1572744.88cm4；An2=An1×4=130.04×4=520.16cm2；W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=1572744.88/(1.50×102/2-0.48×102/2)=30838.13cm3；ix2=(Ix2/An2)0.5=(1572744.88/520.16)0.5=54.99cm；2、格構柱基礎平面內整體強度1.2N/An+1.4Mx/(γx×W)=610.80×103/(520.16×102)+1454.60×106/(1.0×30838.13×103)=58.91N/mm2<f=300N/mm2格構式基礎平面內穩定滿足要求。3、格構柱基礎整體穩定性驗算L0x2=lo=18.60m；λx2=L0x2/ix2=18.60×102/54.99=33.83；An2=520.16cm2；Ady2=2×32.51=65.02cm2；λ0x2=(λx22+40×An2/Ady2)0.5=(33.832+40×520.16/65.02)0.5=38.26；查表：φx=0.91；NEX'=π2EAn2/1.1λ0x22NEX=65661.20N；1.2N/(φxA)+1.4βmxMx/(Wlx(1-1.2φxN/NEX))≤f1.2N/(φxA)+1.4βmxMx/(Wlx(1-1.2φxN/NEX))=6.62N/mm2≤f=300N/mm2；格構式基礎整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算λmax=λ0x2=38.26<[λ]=150滿足；單肢計算長度：l02=a2=150.00cm；單肢回轉半徑：ix1=20.56cm；單肢長細比：λ1=l02/ix1=150/20.56=7.3<0.7*50=25因截面無削弱，不必驗算截面強度。剛度滿足要求。六、樁豎向極限承載力驗算單樁豎向承載力標準值按下面的公式計算：Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkApu──樁身的周長，u=2.513m；Ap──樁端面積,Ap=0.503m2各土層厚度及阻力標準值如下表:序號土厚度(m)土側阻力標準值(kPa)土端阻力標準值(kPa)土名稱5-12.29