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广州市住宅楼及地下室塔吊基础施工方案

Msk=0.5Fvk×H=0.5×10.33×45.70=236.02kN.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)

Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2

DB34／T 3562-2019 城市轨道交通工程地下用管道第三方检测验收规范 qsk=1.2×0.59×0.35×1.60=0.40kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.40×45.70=18.08kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×18.08×45.70=413.03kN.m

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=2223.95+0.9×(1250+236.02)=3561.37kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=2223.95+413.03=2636.98kN.m

Qk=(Fk+Gk)/n=(615.6+3713.15)/4=1082.19kN

Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(615.6+3713.15)/4+Abs(2636.98+18.08×1.40)/11.03=1323.57kN

Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(615.6+3713.15+62)/4=1097.69kN

Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(615.6+3713.15+62)/4+Abs(3561.37+10.33×1.40)/11.03=1421.90kN

不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：

最大压力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×615.6/4+1.35×(2636.98+18.08×1.40)/11.03=533.64kN

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 Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；

Ni──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：

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；

h0──承台的计算高度；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。

αs=4131.55×106/(1.000×14.300×10300.000×13502)=0.0154

As=4131.55×106/(0.9922×1350.0×360.0)=8567.6mm2

承台底部实际配筋面积为As0 = 3.14×252/4 × Int(10300/120)=41724mm2

实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!

经济考虑，可优化配筋参考方案为：钢筋直径为8mm，钢筋间距为60mm，配筋面积为8629mm2

αs=1295.80×106/(1.000×14.300×10300.000×13502)=0.0048

As=1295.80×106/(0.9976×1350.0×360.0)=2672.7mm2

顶部实际配筋面积为As0 = 3.14×222/4 × 15=5702mm2

实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!

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 λ──计算截面的剪跨比,λ=3.000

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.430N/mm2；

b──承台的计算宽度，b=10300mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；

S──箍筋的间距，S=120mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！

承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：

式中 Nl──荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值；

β1x，β1y──角桩冲切系数； β1x=β1y=0.56/(1.000+0.2)=0.467

c1，c2──角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=c2=1650mm

a1x，a1y──承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离；a1x=a1y=1400mm

βhp──承台受冲切承载力截面高度影响系数；βhp=0.869

ft──承台混凝土抗拉强度设计值；ft=1.43N/mm2

h0──承台外边缘的有效高度；h0=1350mm

λ1x，λ1y──角桩冲跨比，其值应满足0.25～1.0，取λ1x=λ1y=a1x/h0=1.000

Nl=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

Nl=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×615.6/4+1.35×(2636.98+18.08×1.4)/11.0292=533.64kN

等式右边 [0.467×(1650+700)+0.453×(1650+700)]×0.869×1.43×1350/1000=3626.31kN

比较等式两边，所以满足要求!

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=1.35×1421.90=1919.57kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中 Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.75

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；

Aps──桩身截面面积，Aps=502655mm2。

经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=4658.389mm2。

由于桩的最小配筋率为0.40%，计算得最小配筋面积为2011mm2

综上所述，全部纵向钢筋面积4658mm2

桩实际配筋面积为As0 = 3.14×222/4 × 16=6082mm2

实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!

八. 桩竖向承载力验算

轴心竖向力作用下，Qk=1097.69kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=1421.90kN

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 Ra──单桩竖向承载力特征值；

qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；

qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=2.51m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2；

li──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:

由于桩的入土深度为24.7m,所以桩端是在第5层土层。

Ra=2.51×(2.7×10+2.9×24+2.2×32+16.4×80+0.5×0)+0×0.50=3717.14kN

由于: Ra = 3717.14 > Qk = 1097.69,最大压力验算满足要求!

由于: 1.2Ra = 4460.56 > Qkmax = 1421.90,最大压力验算满足要求!

九. 桩的抗拔承载力验算

桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：

式中 Gp──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；

λi──抗拔系数；

Ra=2.51×(0.000×2.7×10+0.750×2.9×24+0.750×2.2×32+0.750×16.4×80+0.750×0.5×0)=2811.501kN

由于: 2811.50+186.23 >= 1242.24，抗拔承载力满足要求!

2#塔吊单桩基础的计算书

1. 自重荷载及起重荷载

Fk1=548.7kN

2) 基础以及覆土自重标准值

Gk=5.3×5.3×1.10×25=772.475kN

承台受浮力：Flk=5.3×5.3×6.00×10=1685.4kN

Fqk=60kN

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)

Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.2=0.34kN/m2

qsk=1.2×0.34×0.35×1.6=0.23kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.23×40.50=9.15kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×9.15×40.50=185.36kN.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)

Wk=0.8×0.7×1.95×1.54×0.35=0.59kN/m2

qsk=1.2×0.59×0.35×1.6=0.40kN/m

b. 塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.40×40.50=16.02kN

c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×16.02×40.5=324.38kN.m

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=1766+0.9×(800+185.36)=2652.83kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=1766+324.38=2090.38kN.m

承台尺寸:5300mm×5300mm×1100mm

单桩承台的承台弯矩两个方向都为0(kN.m)，所以承台只需采用构造配筋，不需要进行抗剪和其它的验算！

四. 桩身最大弯矩计算

1. 按照m法计算桩身最大弯矩：

(1) 计算桩的水平变形系数α(1/m):

其中 m──地基土水平抗力系数；

b0──桩的计算宽度，b0=720.90m。

E──抗弯弹性模量，E=0.67Ec=20100.00N/mm2；

I──截面惯性矩，I=20096000000.00m4；

经计算得到桩的水平变形系数:

Dv=16.02/(0.01×2652.83)=0.89

(3) 由 Dv查表得：Km=1.52

(4) 计算 Mmax:

经计算得到桩的最大弯矩值:

Mmax=2652.83×1.52=4035.99kN.m。

由 Dv查表得：最大弯矩深度 z=0.93/0.01=136.97m。

沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其截面受压承载力计算：

偏心受压构件应符合下例规定：

式中 As──全部纵向钢筋的截面面积；

r──圆形截面的半径，取 r=400.00m；

rs──纵向钢筋重心所在圆周的半径，取 rs=399.95m；

α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值，取 α=1.00；

αt──纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当α>0.625时，取 αt=0：

由二式，经计算解得：As=173972675.81mm2

由上两式计算结果：桩的配筋面积 As=173972675.81mm2。

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 Ra──单桩竖向承载力特征值；

qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；

qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=2513.28m；

DB34／T 2649-2016 煤矿在用防爆蓄电池电机车安全检测检验规范 Ap──桩端面积,取Ap=502655.20m2；

li──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:

由于桩的入土深度为7.2m,所以桩端是在第4层土层。

10、附图（以附件形式）

QGDW 11372.36-2015 国家电网公司技能人员岗位能力培训规范 第36部分：供电所综合业务10.1 塔吊平面布置图

10.2 塔吊基础平面位置详图

10.3 塔吊基础与底板连接图