西湖宾馆塔吊基础设计410最终版Word下载.docx
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层厚一般1.5～6.0m，平均4.2m，主要在1#、2#接待楼范围分布。
5、粉质粘土④：
层厚一般在2.0～9.0m，平均7.0m。
6、残积砂质粘性土⑤：
层厚度在15.0～25m，平均21.6m，，最大厚度为ZK42、ZK47孔揭露的28.7m。
7、全风化花岗岩
层厚一般在1.5～5.0m，平均2.8m，最大厚度为ZK25孔揭露的8.8m。
8、⑦-1砂砾状强风化花岗岩：
厚度在一般在3.0～9.7m，平均5.6m。
9、⑦-2碎块状强风化花岗岩：
厚度基本在1.0～4.0m，平均2.8m，最厚处为ZK37揭露的7.4m。
10、中风化花岗岩
厚度在0.5～3.7m，平均1.8m。
4.塔吊布置
本工程位于福州铜盘路南侧和西侧，西湖宾馆贵宾楼北侧及西湖东北侧，综合考虑工程实际情况及工程施工需要，拟在综合楼东、西两侧各设置1台QTZ80A塔吊，在1#接待楼南侧、2#接待楼北侧各设置1台QTZ80A塔吊，康乐楼2-6轴∽2-7轴间设置1台QTZ80A塔吊。
塔吊基础尺寸均为5000×
5000mm，高度均为1500mm，塔吊基础设置基坑内，基础顶面与地下室底板底标高相平，塔吊基础施工时，塔吊基础部位底板钢筋在承台四周预留钢筋接头，塔吊基础四边形成的施工缝，采用凿毛处理并素刷水泥浆一道，施工缝处埋设遇水膨胀止水条，承台具体布置位置详图：
5.塔吊基础计算
5.1.基础设计参数（以下计算均以塔吊一QTZ80A基础为例）
1、1#接待楼、2#接待楼塔吊基础采用桩承台：
桩型为PHC500-125-A，桩身混凝土等级：
C80混凝土；
根据岩土工程勘察报告，桩端持力层为砂砾状强风化花岗岩（第7-1层土）。
康乐楼、综合楼塔吊基础为天然地基，根据岩土工程勘察报告，承台土质为残积砂质粘性土。
2、承台尺寸：
平面5×
5m，厚度h=1.50m，承台混凝土等级C35，钢筋采用II级钢，塔吊预埋地脚螺栓采用M39高强螺栓，数量16根。
5.2.参数信息
由于QTZ80A荷载较大，塔吊基础均按QTZ80A荷载考虑进行设计。
详细的塔吊技术性能见附表2-1、2-2。
荷载
基础承受的荷载
P1（kN）
P2（kN）
M（kN·
m）
Mk（kN·
QTZ80A
工作状况
620
29
1675
320
非工作状况
550
78
2285
受力示意图
注：
P1为塔吊的垂直压力；
P2为塔吊的水平侧向力；
M是沿塔身对角线方向的倾覆力矩；
MK是塔身的扭矩。
5.3.1#接待楼、2#接待楼塔吊基础验算
1、塔吊桩垂直承载力计算
塔吊桩最不利位置在Z轴上：
塔吊承台自重：
Q=5.0×
5.0×
1.5×
25=938kN
塔吊工作状况——P1=620kNM=1675kN.m
塔吊工作状况单桩垂直受压力：
N工=1/4（Q+P）+M/（2×
1.768）
=1/4（938+620）+1675/（2×
1.768）=863kN
塔吊非工作状况——塔吊2：
P1=550kNM=2285kN.M
塔吊非工作状况单桩垂直受压力：
NI非=1/4（Q+P）+M/（2×
1.768）
=1/4（938+550）+2285/（2×
1.768）=1006kN
所以塔吊桩垂直最大压力为1006kN。
QTZ80EA四桩承台单桩承载力N=1006kN。
塔吊桩拔力计算：
N拔）=1/4（Q+P）－M/（2×
1.768）372-
=1/4（938+550）－2285/（2×
1.768）=－275kN
桩侧面摩擦力F=Up×
qsik×
li
=2π（0.5/2）×
（0×
2.5+25×
2.7+11×
6.3+30×
3+12×
3.5+35×
1.5+12×
3.3+50×
15+35×
4+13×
3.5+50×
7.5+50×
2+150×
1）
=2239kN＞275kN
桩尖进入持力层1米以上可以满足抗拔要求。
2、塔吊桩选型
QTZ80EA塔吊四桩承台单桩承载力N=1006KN，施工压桩力不小于1.8N=1810.8KN；
根据工程地质剖面图'
揭示，以及桩基有关参数，塔吊桩持力层均为砂砾状强风化花岗岩（第7-1层土），桩型为PHC500-125-A。
3、塔吊承台配筋
承台底浇捣100厚C15砼垫层，边缘出承台边100mm，承台钢筋采用二级钢，砼采用C35砼。
1验算承台受角桩冲切强度
Qmax≤0.6ft（s1+s2）/2×
h0
式中:
Qmax——受力最大的边桩的反力
ft——砼轴心抗拉强度设计值
s1,s2——边桩处冲切破坏锥体下边和上边长度
h0——边桩处冲切破坏锥体的有效高度
验算:
0.6ft（s1+s2）/2×
ho=[0.6×
（3000+5940）/2]×
1.37=5914kN
Qmax2=1006kN
Qmax2＜0.6ft（s1+s2）/2×
ho，所以塔吊QTZ80A承台桩顶抗冲切安全。
⑵验算承台抗剪切
Vc=0.07fcbh0
V＜Vc
Vc——受压区砼的抗剪强度值
V——承台受剪切力
fc——砼轴心杭压强度值
b——截面宽度
h0——截面的有效高度
验算：
Vc=0.07×
15×
5000×
1.47=7718kN＞V=2Qmax=2×
1006=2012kN
故抗剪安全
⑶塔吊承台配筋计算
因四桩承台受弯矩值很小，承台配筋按最小配筋率进行计算，最小配筋率0.2%。
QTZ80EA塔吊承台配筋量5000.00×
1500.00×
0.15%=11250.00mm2，承台上下层钢筋采用φ22，双向布置2×
30φ22@167，配筋量为22796mm2,拉钩φ14@400，腰筋双向布置φ14@200。
5.4.康乐楼、综合楼塔吊基础验算
1、参数信息
塔吊型号：
QTZ80A，塔吊起升高度H：
50.00m，
塔身宽度B：
1.6m，基础埋深d：
5.00m，
自重F1：
560kN，基础承台厚度hc：
1.50m，
最大起重荷载F2：
60kN，基础承台宽度Bc：
混凝土强度等级：
C35，钢筋级别：
II级钢，
额定起重力矩：
800kN·
m，基础所受的水平力：
29kN，
标准节长度a：
2.5m，
主弦杆材料：
角钢/方钢,宽度/直径c：
120mm，
所处城市：
福建福州市，基本风压W0：
0.7kN/m2，
地面粗糙度类别：
D类密集建筑群，房屋较高，风荷载高度变化系数μz：
0.84。
2、塔吊基础承载力及抗倾翻计算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。
计算简图:
（康乐楼塔吊位于地下室外，塔吊承台面标高同地下室底板板面标高相平；
综合楼塔吊位于地下室内，塔吊承台面标高同地下室底板板底标高相平。
）
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：
混凝土基础抗倾翻稳定性计算：
E=M/（F+G）=2212.45/（744.00+1125.00）=1.18m≤Bc/3=1.67m
根据《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-92）第4.6.3条，塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。
式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=744.00kN；
G──基础自重：
G=25.0×
Bc×
hc×
1.2=1125.00kN；
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.000m；
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×
1580.32=2212.45kN·
m；
e──偏心矩，e＝M/（F+G）＝1.184m,故e>
Bc/6=0.833m；
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）=5.000/2-2212.448/（744.000+1125.000）=1.316m。
经过计算得到:
有附着的压力设计值P=（744.000+1125.000）/5.0002=74.760kPa；
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×
（744.000+1125.000）/（3×
5.000×
1.316）=189.327kPa。
3、地基承载力验算
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002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250.000kN/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20.000kN/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5.000m；
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20.000kN/m3；
d--基础埋置深度（m）取2.000m；
解得地基承载力设计值：
fa=298.000kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:
地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值P=74.760kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×
fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=189.327kPa，满足要求！
4、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。
验算公式如下:
式中βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；
取βhp=0.94；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；
取ft=1.57MPa；
ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；
取ho=1.45m；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
am=[1.60+（1.60+2×
1.45）]/2=3.05m；
at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；
取at＝1.6m；
ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；
ab=1.60+2×
1.45=4.50；
pj---扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；
取Pj=189.33kPa；
Al---冲切验算时取用的部分基底面积；
Al=5.00×
（5.00-4.50）/2=1.25m2
Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
Fl=189.33×
1.25=236.66kN。
允许冲切力：
0.7×
0.94×
1.57×
3050.00×
1450.00=4576808.40N=4576.81kN>
Fl=236.66kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
5、承台配筋计算
（1）.抗弯计算
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=（Bc-B）/2＝（5.00-1.60）/2=1.70m；
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189.33kN/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=Pmax×
（3a-al）/3a
P=189.33×
（3×
1.60-1.70）/（3×
1.60）=122.27kPa；
G---考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×
25×
hc=1.35×
5.00×
1.50=1265.63kN/m2；
l---基础宽度，取l=5.00m；
a---塔身宽度，取a=1.60m；
a'
---截面I-I在基底的投影长度,取a'
=1.60m。
经过计算得MI=1.702×
[（2×
5.00+1.60）×
（189.33+122.27-2×
1265.63/5.002）+（189.33-122.27）×
5.00]/12=668.39kN.m。
（2）.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。
公式如下:
式中，αl---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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；
fc---混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2；
ho---承台的计算高度，ho=1.45m。
经过计算得：
αs=668.39×
106/（1.00×
16.70×
103×
（1.45×
103）2）=0.004；
ξ=1-（1-2×
0.004）0.5=0.004；
γs=1-0.004/2=0.998；
As=668.39×
106/（0.998×
1.45×
300.00）=1539.47mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
5000.00×
0.15%=11250.00mm2。
故取As=11250.00mm2。
配筋值：
II级钢筋，Φ22@167mm。
承台底面单向根数30根。
实际配筋值11403mm2。
6.塔吊基础构造大样及施工平面布置图
6.1预制管桩与承台连接大样：
6.2塔吊承台与地下室底板关系如下：
西湖宾馆后区改造工程
塔
吊
基
础
设
计
方
案
福州市一建建设股份有限公司
2012年04月
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