A57007塔吊基础设计方案洲头咀01#资料.docx
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A57007塔吊基础设计方案洲头咀01#资料.docx
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A57007塔吊基础设计方案洲头咀01#资料
一、工程概况
本项目由广州市誉城房地产公司开发建设,用地位于广州市海珠区洲头咀,地处羊城八景之一的白鹅潭。
地块北靠30米宽的同福西路,在西部滨江绿化带与可建设用地之间有40米宽环岛路,南部则有47米宽厚德路,东有15米宽规划路贯穿地块。
基地西、北两面临江,西侧江边为滨江绿化带,并规划建设有供哥德堡号船来访时使用的博物馆及码头,北望白鹅潭、沙面。
本工程结构形式为混凝土框架-剪力墙结构。
A5-7地面以上总建筑面积约114309平方米,地下总建筑面积约48863平方米。
地下室3层,地上分为3座塔楼,裙楼4层,塔楼51、45、39层。
标准层层高3.15m,总建筑高度为168.35m。
建筑使用性质:
本工程采用城建高程系统,设计标高±0.00相当于绝对标高10.0米。
本工程地下室位平战时为汽车停车库及设备用房。
首至四层商业裙楼,5层以上为标准层住宅楼。
二、塔吊布置概况
本工程拟采用中联重科TC6513型塔吊。
塔吊固定独立式最大起升高度为60m,附着式最大起升高度为220m。
本工程塔吊安装高度为190米左右。
塔吊最大起重为6t,最大幅度起重量1.5t,起重臂最大幅度为45m、60m。
本工程共拟安装2台塔吊,本方案针对自编号1#塔吊编制,布置在A7栋。
塔吊基础为天然基础。
其定位如下:
A7栋7-A轴交7-4~7-9轴离外墙4.9米处安装一台TC6513-10型塔吊自编1#,臂长45米,安装高度190米,覆盖A6、A7栋及地下室。
三、基础设计
因A7栋塔吊基础布置在塔楼外,此部位周边承台均小于塔吊基础承台厚底,周边较宽畅,塔吊基础宽度可设置在5.5~6.0之间。
基底土质均为全风化粉砂质泥岩,地基承载力可350KN/㎡,故适合天然基础的设置。
承台平面尺寸为6.0m×6.0m,高度为1.40mm,埋土深度为1.4m。
1.计算依据
(1)中联重工TC6513型自升塔式起重机使用说明书;
(2)中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011。
(3)广州市建筑科学研究院新技术开发中心有限公司勘察的《岩土工程勘察报告》。
2、地质情况
工
程地质情况
成因类型
亚层
土层名称
层顶埋深(m)
层厚(m)
承载力特征值fak(kPa)
基岩(K)
④1
全风化岩带
7.00~25.00
0.70~15.10
350
④2
强风化岩带
6.50~36.90
0.60~29.00
500
④3
中风化岩带
6.50~41.00
0.50~20.00
900
④4
微风化岩带
10.00~48.50
0.60~13.08
3150
3.天然基础受力计算
1#塔吊受力计算:
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。
(一).参数信息(使用说明书)
塔吊型号:
TC6513
塔机自重标准值:
Fk1=687.00kN
起重荷载标准值:
Fqk=100kN
塔吊最大起重力矩:
M=2760kN.m
塔吊计算高度:
H=60m
塔身宽度:
B=2m
非工作状态下塔身弯矩:
M=-5100kN.m
承台混凝土等级:
C35
钢筋级别:
HPB235
地基承载力特征值:
220kPa
承台宽度:
Bc=6m
承台厚度:
h=1.4m
基础埋深:
D=1.4m
计算简图:
(二).荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=687kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=6×6×1.4×25=1260kN
承台受浮力:
Flk=6×6×0.50×10=180kN
3)起重荷载标准值
Fqk=100kN
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)
=0.8×1.49×1.95×1.73×0.2=0.80kN/m2
=1.2×0.80×0.35×2=0.68kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.68×60=40.53kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×40.53×60=1216.01kN.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=0.30kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.73×0.3=1.22kN/m2
=1.2×1.22×0.35×2=1.03kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=1.03×60=61.62kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×61.62×60=1848.51kN.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
Mk=-5100+0.9×(2760+1216.01)=-1521.59kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-5100+1848.51=-3251.49kN.m
(三).地基承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2条承载力计算。
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式:
式中 F──塔吊作用于基础的竖向力,包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=687kN;
G──基础自重与基础上面的土的自重:
G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D) =1512.00kN
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度,取Bc=6.00m;
W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=36.00m3;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=1.4×
2760=3864kN.m;
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:
a= Bc / 2 - M / (F + G)=6.00/2-3864/(687+1512.00)=1.24m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值
Pmax=(687+1512.00)/6.002+3864/36.00=168.42kPa;
无附着的最小压力设计值
Pmin=(687+1512.00)/6.002-3864/36.00=-46.25kPa;
有附着的压力设计值
P=(687+1512.00)/6.002=61.08kPa;
偏心矩较大时压力设值
Pkmax=2×(687+1512.00)/(3×6.00×1.24)=197.04kPa。
(四).地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak--地基承载力特征值,按本规范第5.2.3条的原则确定;取145.00kN/m2;
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.00kN/m3;
b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取6.00m;
γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.00kN/m3;
d--基础埋置深度(m) 取1.40m;
解得地基承载力设计值:
fa=190.00kPa;
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=350.00kPa;
地基承载力特征值fa=350.00kPa大于最大压力设计值Pmax=168.42kPa,满足要求!
地基承载力特征值1.2×fa=420.00kPa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=197.04kPa,满足要求!
(五).承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2.11条。
1.抗弯计算,计算公式如下:
式中:
MI --- 任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值;
a1 --- 任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离;当墙体材料为混凝土时, 取a1=b即取a1=2.00m;
Pmax --- 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值,取197.04kN/m2;
P --- 相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值;
P=197.04×(3×2.00-2.00)/(3×2.00)=131.36kPa;
G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重,取1260.00kN/m2;
l --- 基础宽度,取l=6.00m;
a --- 塔身宽度,取a=2.00m;
a' --- 截面I - I在基底的投影长度, 取a'=2.00m。
经过计算得MI=2.002×[(2×6.00+2.00)×(197.04+131.36-2×1260.00/6.002) +(197.04-131.36)×6.00]/12=1008.83kN.m。
2.配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
式中α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,期间按线性内插法确定;
fc──混凝土抗压强度设计值;查表得fc=16.70kN/m2
h0──承台的计算高度;h0=1.4m
经过计算得:
αs=1008.83×106/[1.00×16.70×6.00×103×(1.4×103)2]=0.005
ξ=1-(1-2×0.005)0.5=0.005
γs=1-0.005/2=0.997
As=1008.83×106/(0.997×1.4×103×210.00)=3441mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
6000.00×1400.00×0.15%=12600.00mm2。
故取 As=12600.00mm2。
(六).地基变形计算
规范规定:
当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验,且黏性土的状态不低于可塑(液性指数IL不大于0.75)、砂土的密实度不低于稍密时,可不进行塔机基础的天然地基变形验算,其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。
塔吊计算满足要求!
四、塔吊基础配置
天然基础的配置
天然基础:
承台尺寸为6000mm×6000mm×1400mm,承台面标高为-15.10m混凝土强度为C35,承台上下配置双向40B25钢筋(纵横配筋),内部配置B14@400拉筋,承台钢筋的保护层取50mm。
塔式起重机脚部宽度为:
2000mm×2000mm。
五、塔吊基础施工
(一)施工方法
1、施工工艺:
定位放线→锚杆施工→塔吊基础土方开挖→C15垫层浇筑→二次放线→砖胎膜砌筑→再次放线定位塔吊基础、地脚螺栓位置→底排钢筋绑扎→上排钢筋绑扎→拉筋绑扎→塔吊基础地脚螺栓安装、固定→塔吊基础砼浇筑
2、根据塔吊定位图将基础内抗拔锚杆位置定点,提前锚杆施工,待锚杆施工完毕后,再根据塔吊定位图撒塔吊基础开挖白灰线,土方开挖的时候注意不要超挖,水准仪随时跟着抄平,控制标高,并预留300mm厚土层人工捡底、清平。
3、塔吊基础开挖时精确控制开挖范围,严禁超挖,严禁扰动基底土。
4、待塔基基底清平后,浇筑C15混凝土垫层,并打上400mm高钢筋短桩,以控制垫层的标高。
垫层表面要抹平收光,以利于防水层施工。
5、根据二次放的线,定出砖胎膜的位置,要考虑砖胎膜还要抹灰,内孔尺寸适当放大。
砖胎膜砌筑完成后跟着抹灰,1:
2水泥砂浆的比例,抹灰表面要压光,阴阳角处抹成圆弧形。
6、随后跟着做防水,防水层及锚杆细部防水的做法同底板防水做法。
7、防水保护层完成后,再次放线定出塔基预埋件的位置,然后绑扎底排钢筋,注意在绑扎钢筋的过程中,要轻拿轻放,不要破坏防水层。
8、待底排钢筋绑扎完毕,放好垫块,支设马凳,绑扎上部钢筋、拉筋。
在塔吊基础中间设置300×300×300mm的集水坑,上部钢筋绕过洞口,不断开。
9、钢筋绑扎好之后,安装地脚螺栓,用仪器校正并烧焊固定,地脚螺栓由塔吊安装公司施工,必须精确控制好螺栓的位置、间距和标高,并固定稳当。
10、待钢筋绑扎完毕,地脚螺栓安装好,经项目部检查合格后报现场监理、项管验收,验收合格后浇筑塔基C35的砼。
在浇筑砼的过程中,安排专人看守钢筋、地脚螺栓的位置。
混凝土振动棒在振捣过程中,严禁碰撞塔基地脚螺栓,保证塔基埋件位置的准确性。
待砼终凝后,洒水覆盖养护,注意砼表面的保湿。
(二)注意事项
1、挖土的时候,挖掘机回转半径之内严禁站人,在基底引测标高的时候,注意和挖掘机械配合,商量好后再下基坑。
2、钢筋绑扎的过程中注意保护好防水层,严禁防水层被破坏。
附图:
1、附图一:
A7栋塔吊桩基础平面布置及与锚杆关系图
2、附图二:
A7栋塔吊基础施工图
附图一:
A7栋塔吊桩基础平面布置及与锚杆关系图
附图二:
A7栋塔吊桩基础配筋大样
塔吊平面布置图
目录
一、工程概况1
二、塔吊布置概况1
三、基础设计2
1.计算依据3
2.地质情况3
3.天然基础受力计算3
四、塔吊基础配置3
五、塔吊基础施工13
附图:
1、A7栋塔吊基础施工图
2、塔吊平面布置图
3、塔吊使用说明书(技术参数)
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