目录
专家论证意见 (1)
一、工程概况 (2)
(一)各方主体单位 (2)
(二)现场概况 (3)
(三)建筑设计概况 (3)
二、对塔机基础地基承载力重新复核 (5)
专家论证意见
1、根据已安装的现场实际,重新复核塔机基础地基承载力是否符合;
一、工程概况
(一)各方主体单位
项目名称:九江中航城一期
建设单位:九江中航城地产开发有限公司
设计单位:深圳市华阳国际工程设计有限公司监理单位:江西中昌工程咨询监理有限公司
施工单位:浙江城建建设集团有限公司
租赁单位:江西鸿胜建筑机械租赁有限公司
安拆单位:浙江省建设机械集团有限公司
(二)现场概况
本项目位于九江市八里湖新区,总用地面积为44378.29平方米。基地东临长江路,其中长江路东侧为新建小区,已有住户,市政条件较完善。南面为空地,原先为水塘,是淤泥土。北面为十里河南路,十里河南路北侧是一个公园,南面为二期待开发,西面为三期、四期待开发。建筑物周围施工场地狭窄,基坑施工期间只有1栋2栋3栋6栋商业楼位置设置一条临时施工道路(主体施工时此临时道路将取消),一期工程南面与二期工程相连位置,无法设置施工道路。
现场在3#、4#楼淤泥带长度573米、面积约18386平方米,此处位置桩已成型给换填带来很大阻力,影响土方开挖进度;现土方标高高于路面标高,基坑支护未进行施工。
现场水源所在位置为长江大道与十里河南路交接处,在甲方围墙外侧;甲方提供总配电箱位置为5#楼B座商铺位置,总功率为1000kvA,未能满足施工高峰期要求,建议再增设一台630KVA变压器。
(三)建筑设计概况
九江中航城一期由住宅大底盘(地下车库)、6栋高层住宅楼和局部二层商铺组成。其中地下车库为一层,主要用途为地下停车库,塔楼为6栋(1#~6#)高层住宅楼。1#~6#塔楼明细表:
住宅建筑面积约为158709.57平方米,结构系为钢筋混凝土剪力墙结构,基础形式为独立承台伐板基础,抗震等级为三级,抗震烈度为6度,建筑耐火等级为一级。地下车库统称为住宅大底盘,住宅大底盘为地上一层,建筑面积33244.35 m2,框架结构。本项目工程总建筑面积为195380.74平方米。本工程设计标高±0.000相当于绝对标高(黄海标高)24.650米。
根据现场6幢楼平面位置关系,本项目计划安装6台塔吊,分别编号为1#塔吊、2#塔吊、3#塔吊、4#塔吊、5#塔吊、6#塔吊。6台塔吊均采用浙江建设机械有限公司研制生产的ZJ5710型塔式起重机。
1#塔吊安装在1#B座楼南侧,2#塔吊安装在2#B座楼南侧,3#塔吊安装在3#楼B座南侧,4#塔吊安装在4#楼A座南侧,5#楼安装在5#楼A座南侧,6#楼安装在6#楼A座北侧,6台塔吊均位于地下室内,基础顶于结构底板同一标高。
二、对塔机基础地基承载力重新复核
一、根据《九江八里湖新区一期、二期、三期、四期岩土工程勘察报告》桩端持力层为中风化粉砂质泥岩层(11);
据钻探揭露,场地地层自上而下依次由人工填土、第四系冲积层、第三系新余群(E)泥质粉砂岩组成.各地层的野外特征分述如下:
1.人工填土(Qml)①(①为地层编号,下同):为素填土,褐红、褐黄色,色杂,由粘性土含10-20%碎石等组成,局部地段表层为杂填土,主要由碎砖、砼块(块径0.20-1.50m)等生活垃圾及建筑垃圾混10-30%粘性土组成。系近期堆填,结构松散,密实度不均匀,未完成自重固结。场地内普遍分布,各钻孔均遇见该层,层厚1.40~10.80m。
2.第四系冲积层(Qal):
(1)粉质粘土②:褐红、褐黄色、可塑状态,具灰白色斑纹,中间夹少量卵石。稍光滑、中等干强度、韧性中等、无摇振反应。钻孔ZK1~ZK18、ZK20~ZK24、ZK26、ZK30、ZK32、ZK34~ZK82号遇见该层,层厚1.00~12.10m。粉质粘土: (2)粉质粘土②-1:褐灰色、灰黑色,干强度中等,韧性中等,摇震无反应,稍有光泽,呈湿,软塑状态。钻孔ZK18、ZK19、ZK24~ZK33、ZK41、ZK50、ZK82号遇见该层,层厚1.00~7.80m。
(3)卵石③:褐黄、浅黄色、稍密状态、饱和。卵石直径40-200mm,其含量占50%、2.0~20mm的占15%,余为细颗粒,主要为圆砾及砾砂,呈次棱角~次圆状,成份以石英、砂岩及硅质岩为主,级配良好,局部含少量粘土。各孔均遇见该层,层厚2.00~6.10m。
(4)粉质粘土④:褐红、褐黄色、可塑状态,不均匀夹卵石,具灰白色斑纹。稍光滑、中等干强度、韧性中等、无摇振反应。除钻孔ZK19、ZK40、ZK43、ZK63号外其余各孔均遇见该层,层厚0.50~1.70m。
(5)圆砾⑤:浅黄、褐黄色、饱和、稍密状态。含卵石20-35%,卵石直径20-25mm,呈次棱角~次圆状,成份以石英、砂岩及硅质岩为主,级配良好,局部夹粘性土。各孔均遇见该层,层厚8.00~14.40m。
(6)粉质粘土⑥:黄、灰白色,硬塑状态。见铁锰质染膜及灰白色斑纹或斑团。稍有光滑、中等干强度、韧性中等、无摇振反应。各孔均遇见该层,层厚
4.90~11.30m。
(7)卵石⑦:褐黄、浅黄色、稍密~中密状态、饱和。混砾砂,局部粘粒稍高,卵石直径50-150mm,呈次棱角~次圆状,成份以石英岩为主,级配良好。各孔均遇见该层,层厚3.80~9.00m。
3.第三系(E)泥质粉砂岩:褐红、紫红色,主要矿物成分为石英、长石、云母及粘土矿物等,细粒结构,局部粗粒结构,巨厚层状构造,泥质、铁质胶结,胶结较好。该层具有失水易干裂、浸水易软化的特性。按其风化程度不同,本次钻探揭露其全风化、强风化及中风化层,其野外特征分述如下:
(1)全风化(r4)泥质粉砂岩⑧:褐红、紫红色,矿物成分已风化成土。岩芯呈土柱状。局部夹强风化岩块。属极软岩。各孔均遇见该层,层厚0.50~4.30m。
(2)强风化(r3)泥质粉砂岩⑨:褐红、紫红色,矿物成分大部分已风化变质,风化裂隙极发育。岩芯呈碎块状、块状及土柱状,岩块手可折断,冲击钻进困难,合金回转钻进较易。局部夹中风化岩块。属极软岩,岩体极破碎。各孔均遇见该层,层厚0.90~6.70m。
(3)中风化(r2)泥质粉砂岩⑩:褐红、紫红色,节理裂隙较发育,岩土较完整,岩石质量指标RQD=50-75,为较差的,为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级,合金钻进容易,岩芯呈短柱状、柱状及块状,手可捏碎,局部夹强风化块状及碎块状。原岩结构较清晰,锤击声较清脆,岩芯呈柱状、短柱状,少量块状。各孔均遇见该层,揭露层厚5.00-9.50m。
上述各地层的分布状况及野外岩性特征描述详见《工程地质剖面图》、《钻孔柱状图》(见附图)。
(一)、1#塔吊桩基础计算书
塔吊型号: ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN
起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m
塔吊计算高度: H=40.5m 塔身宽度: B=1.60m
非工作状态下塔身弯矩:M1=1668kN.m 桩混凝土等级: C35
承台混凝土等级:C35
保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.0m
承台厚度: Hc=1.350m
承台箍筋间距: S=549mm 承台钢筋级别: HRB335
承台顶面埋深: D=0.000m
桩直径: d=0.800m 桩间距: a=3.200m
桩钢筋级别: HRB335
桩入土深度: 10.40m 桩型与工艺: 泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩
计算简图如下:
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
F k1=449kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=5×5×1.35×25=843.75kN
3) 起重荷载标准值
F qk=60kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×1.6=0.48kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.48×40.50=19.35kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×19.35×40.50=391.91kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2
=1.2×1.27×0.35×1.60=0.85kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.85×40.50=34.56kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×34.56×40.50=699.74kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1668+0.9×(954+391.91)=2879.32kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1668+699.74=2367.74kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下:
Q k=(F k+G k)/n=(449+843.75)/4=323.19kN
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L
=(449+843.75)/4+(2367.74+34.56×1.35)/4.52=856.78kN
Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(449+843.75-0)/4-(2367.74+34.56×1.35)/4.52=-210.40kN 工作状态下:
Q k=(F k+G k+F qk)/n=(449+843.75+60)/4=338.19kN
Q kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L
=(449+843.75+60)/4+(2879.32+19.35×
1.35)/4.52=980.30kN
Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(449+843.75+60-0)/4-(2879.32+19.35×
1.35)/4.52=-303.93kN
四. 承台受弯计算
1. 荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力N i=1.35×(F k+F qk)/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(449+60)/4+1.35×(2879.32+19.35×1.35)/4.52=1038.64kN
最大拔力N i=1.35×(F k+F qk)/n-1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(449+60)/4-1.35×(2879.32+19.35×1.35)/4.52=-695.07kN
非工作状态下:
最大压力N i=1.35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×449/4+1.35×(2367.74+34.56×
1.35)/4.52=871.89kN
最大拔力N i=1.35×F k/n-1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×449/4-1.35×(2367.74+34.56×
1.35)/4.52=-568.81kN
2. 弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中M x,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
N i──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于工作状态下,承台正弯矩最大:
M x=M y=2×1038.64×0.80=1661.83kN.m
承台最大负弯矩:
M x=M y=2×-695.07×0.80=-1112.11kN.m
3. 配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条
式中1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
1取为0.94,期间按线性内插法确定;
f c──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=300N/mm2。
底部配筋计算:
s=1661.83×106/(1.000×16.700×5000.000×13002)=0.0118
=1-(1-2×0.0118)0.5=0.0118
s=1-0.0118/2=0.9941
A s=1661.83×106/(0.9941×1300.0×300.0)=4286.5mm2
顶部配筋计算:
s=1112.11×106/(1.000×16.700×5000.000×
13002)=0.0079
=1-(1-2×0.0079)0.5=0.0079
s=1-0.0079/2=0.9941
A s=1112.11×106/(0.9960×1300.0×300.0)=2862.9mm2
五. 承台剪切计算
最大剪力设计值:
V max=1038.64kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。
我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
式中──计算截面的剪跨比,=1.500
f t──混凝土轴心抗拉强度设计值,f t=1.570N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1300mm;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=300N/mm2;
S──箍筋的间距,S=549mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六. 承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩
冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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N=1.35×980.30=1323.41kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中c──基桩成桩工艺系数,取0.75
f c──混凝土轴心抗压强度设计值,f c=16.7N/mm2;
A ps──桩身截面面积,A ps=502655mm2。
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=1.35×Q kmin=-410.30kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积A s=1367.678mm2。
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为
1005mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1368mm2
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Q k=338.19kN;偏向竖向力作用下,
Q kmax=980.30kN.m
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中R a──单桩竖向承载力特征值;
q sik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;
q pa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=2.51m;
A p──桩端面积,取A p=0.50m2;
l i──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 土名称
① 1.78 0 0 人工填土
② 3.2 35 0 粉质粘土
③ 3.7 110 2500 卵石
④0.9 35 0 粉质粘土
⑤11.8 90 2200
圆砾
由于桩的入土深度为10.4m,所以桩端是在第5层土层。
最大压力验算:
R a=2.51×(1.78×0+3.2×17.5+3.7×55+.9×17.5+.819999999999999×45)+1100×0.50=1337.44kN
由于: Ra = 1337.44 > Qk = 338.19,所以满足要求!
由于: 1.2Ra = 1604.93 > Qkmax = 980.30,所以满足要求!
九.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条
偏向竖向力作用下,Q kmin=-303.93kN.m
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:
式中G p──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;
i──抗拔系数;
R a=2.51×(0.700×1.78×0+0.700×3.2×35+0.700×3.7×110+0.700×.9×35+0.700×.819999999999999×90)=1152.061kN
G p=0.503×(10.4×25-5.48×10)=103.145kN
由于: 1152.06+103.14 >= 303.93满足要求!
(二)、2#塔吊桩基础计算书
一. 参数信息
塔吊型号: ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN
起重荷载标准值:Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m 塔吊计算高度: H=40.5m
塔身宽度: B=1.60m
非工作状态下塔身弯矩:M1=1668kN.m 桩混凝土等级: C35
承台混凝土等级:C35
保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.00m
承台厚度: Hc=1.250m
承台箍筋间距: S=549mm 承台钢筋级别: HRB335
承台顶面埋深: D=0.000m
桩直径: d=0.800m 桩间距: a=3.200m
桩钢筋级别: HRB335
桩入土深度: 12.30m 桩型与工艺: 泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩
计算简图如下:
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
F k1=449kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=5×5×1.25×25=781.25kN
3) 起重荷载标准值
F qk=60kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×1.6=0.48kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.48×40.50=19.35kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×19.35×40.50=391.91kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2
=1.2×1.27×0.35×1.60=0.85kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.85×40.50=34.56kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×34.56×40.50=699.74kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1668+0.9×(954+391.91)=2879.32kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1668+699.74=2367.74kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下:
Q k=(F k+G k)/n=(449+781.25)/4=307.56kN
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L
=(449+781.25)/4+(2367.74+34.56×1.25)/4.52=840.39kN
Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(449+781.25-0)/4-(2367.74+34.56×1.25)/4.52=-225.27kN 工作状态下:
Q k=(F k+G k+F qk)/n=(449+781.25+60)/4=322.56kN
Q kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L
=(449+781.25+60)/4+(2879.32+19.35×
1.25)/4.52=964.25kN
Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(449+781.25+60-0)/4-(2879.32+19.35×
1.25)/4.52=-319.13kN
四. 承台受弯计算
1. 荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力N i=1.35×(F k+F qk)/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(449+60)/4+1.35×(2879.32+19.35×1.25)/4.52=1038.07kN
最大拔力N i=1.35×(F k+F qk)/n-1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(449+60)/4-1.35×(2879.32+19.35×1.25)/4.52=-694.49kN
非工作状态下:
最大压力N i=1.35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×449/4+1.35×(2367.74+34.56×
1.25)/4.52=870.85kN
最大拔力N i=1.35×F k/n-1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×449/4-1.35×(2367.74+34.56×
1.25)/4.52=-567.78kN
2. 弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中M x,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
N i──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于工作状态下,承台正弯矩最大:
M x=M y=2×1038.07×0.80=1660.91kN.m
承台最大负弯矩:
M x=M y=2×-694.49×0.80=-1111.19kN.m
3. 配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条
式中1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
1取为0.94,期间按线性内插法确定;
f c──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=300N/mm2。
底部配筋计算:
s=1660.91×106/(1.000×16.700×5000.000×12002)=0.0138
=1-(1-2×0.0138)0.5=0.0139
s=1-0.0139/2=0.9930
A s=1660.91×106/(0.9930×1200.0×300.0)=4645.9mm2
顶部配筋计算:
s=1111.19×106/(1.000×16.700×5000.000×
12002)=0.0092
=1-(1-2×0.0092)0.5=0.0093
s=1-0.0093/2=0.9930
A s=1111.19×106/(0.9954×1200.0×300.0)=3101.0mm2
五. 承台剪切计算
最大剪力设计值:
V max=1038.07kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。
我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
式中──计算截面的剪跨比,=1.500
f t──混凝土轴心抗拉强度设计值,f t=1.570N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1200mm;
f y──钢筋受拉强度设计值,f y=300N/mm2;
S──箍筋的间距,S=549mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六. 承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩
冲切承载力验算
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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N=1.35×964.25=1301.74kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中c──基桩成桩工艺系数,取0.75
f c──混凝土轴心抗压强度设计值,f c=16.7N/mm2;
A ps──桩身截面面积,A ps=502655mm2。
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=1.35×Q kmin=-430.82kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积A s=1436.066mm2。
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1005mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积1436mm2
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Q k=322.56kN;偏向竖向力作用下,
Q kmax=964.25kN.m
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中R a──单桩竖向承载力特征值;
q sik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;
q pa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=2.51m;
A p──桩端面积,取A p=0.50m2;
l i──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土层厚度(m) 极限侧阻力标准值(kPa) 极限端阻力标准值(kPa)土名称①0.99 0 0 人工填土
② 1 18 0 粉质粘土
③ 3.4 35 0 粉质粘土
④ 4.4 110 2500 卵石
⑤ 1.7 35 0 粉质粘土
⑥11.2 90 2200 圆砾
由于桩的入土深度为12.3m,所以桩端是在第6层土层。
最大压力验算:
R a=2.51×(.99×0+1×9+3.4×17.5+4.4×55+1.717.5+.810000000000002×45)+1100×0.50=1499.67kN
由于: Ra = 1499.67 > Qk = 322.56,所以满足要求!
由于: 1.2Ra = 1799.61 > Qkmax = 964.25,所以满足要求!
九.桩的抗拔承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条
偏向竖向力作用下,Q kmin=-319.13kN.m
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式:
式中G p──桩身的重力标准值,水下部分按浮重度计;
i──抗拔系数;
R a=2.51×(0.700×.99×0+0.700×1×18+0.700×3.4×35+0.700×
4.4×110+0.700×1.7×35+0.700×.810000000000002×90)=1382.478kN
G p=0.503×(12.3×25-7.78×10)=115.460kN
由于: 1382.48+115.46 >= 319.13满足要求!
(三)、3#塔吊桩基础计算书
一. 参数信息
塔吊型号: ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=449.00kN
起重荷载标准值:Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:M=954.00kN.m 塔吊计算高度: H=40.5m
塔身宽度: B=1.60m
非工作状态下塔身弯矩:M1=1668kN.m 桩混凝土等级: C35
承台混凝土等级:C35
保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.0m
承台厚度: Hc=1.350m
承台箍筋间距: S=549mm 承台钢筋级别: HRB335
承台顶面埋深: D=0.000m
桩直径: d=0.800m 桩间距: a=3.200m
桩钢筋级别: HRB335
桩入土深度: 12.00m 桩型与工艺: 泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩
计算简图如下:
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
F k1=449kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=5×5×1.35×25=843.75kN
3) 起重荷载标准值
F qk=60kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×1.6=0.48kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.48×40.50=19.35kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×19.35×40.50=391.91kN.m
2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2
=1.2×1.27×0.35×1.60=0.85kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.85×40.50=34.56kN
c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0.5×34.56×40.50=699.74kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1668+0.9×(954+391.91)=2879.32kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1668+699.74=2367.74kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下:
Q k=(F k+G k)/n=(449+843.75)/4=323.19kN
Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F vk×h)/L
=(449+843.75)/4+(2367.74+34.56×1.35)/4.52=856.78kN
Q kmin=(F k+G k-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(449+843.75-0)/4-(2367.74+34.56×1.35)/4.52=-210.40kN 工作状态下:
Q k=(F k+G k+F qk)/n=(449+843.75+60)/4=338.19kN
Q kmax=(F k+G k+F qk)/n+(M k+F vk×h)/L
=(449+843.75+60)/4+(2879.32+19.35×
1.35)/4.52=980.30kN
Q kmin=(F k+G k+F qk-F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(449+843.75+60-0)/4-(2879.32+19.35×
1.35)/4.52=-303.93kN
四. 承台受弯计算
1. 荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力N i=1.35×(F k+F qk)/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(449+60)/4+1.35×(2879.32+19.35×1.35)/4.52=1038.64kN
最大拔力N i=1.35×(F k+F qk)/n-1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×(449+60)/4-1.35×(2879.32+19.35×1.35)/4.52=-695.07kN
非工作状态下:
最大压力N i=1.35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×449/4+1.35×(2367.74+34.56×
1.35)/4.52=871.89kN
最大拔力N i=1.35×F k/n-1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×449/4-1.35×(2367.74+34.56×