九龙园区C区标准厂房工程
南区3#塔吊基础施工方案
编制单位：中城北方重庆海丰建设集团有限责任公司 编制时间： 二0一二年十二月
一、 工程概况 二、 编制依据
2.1、《塔式起重机使用说明书》 2.2《岩土工程勘察报告》
2.3《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011） 2.6《地基与基础施工及验收规范》（JGJ202-2010） 2.7《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
2.8《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2011） 2.9《钢结构设计规范》（GB50017-202011）
2.10《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2011） 三、 塔吊基础设计 3.3塔吊承台
采用钢筋混凝土承台，尺寸为4000×4000×1700mm，内配钢筋双层双向Φ25@250，拉筋φ12.承台混凝土强度C35。 四、 塔吊基础设计计算书
因塔吊在非工作状况时为最不利情况，故只需计算塔吊非工作状况受力，塔吊使用说明书，塔吊安装到自由高度44.8m高度时要附墙，因此在进行荷载分析时，弯矩和剪力取在44.8m高度时塔吊非工作状态数值，竖向荷载取塔吊安装到最终安装高度时数值为安全取值。 4.1基本数据
根据 塔吊使用说明书，塔吊非工作状况受力数据如下:(M、H为自
由高度处取值，V取最大安装高度取值为安全取值) M=2569.49KN.M，H=123.65KN V=972.5KN 式中:M:弯矩 H:水平力 V:竖向力 混凝土承台自重 G=4X4X1.5X25=600KN 4.2单桩承载力计算 4.2.1单桩承受荷载
塔吊自重及竖向作用力： F=1.2X972.5=1167KN L140X12 25.52Kg/m 缀板 0.41X0.2X0.01X7.8X1000/0.6=10.66Kg/m 共计 36.18Kg/m 格构柱重 36.18X4X13.45=19.46KN [18槽钢自重 g=62.06KN 由《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 偏心竖向力作用下
有利时Nmax=1848.52/4+694.92=1157.05 KN（抗压状态） Nmin=1848.52/4-694.92=-232.79 KN（抗拔状态） 综合知单桩 最大受压值为1191.13KN 最大受拉值为 232.79KN 4.2.2单桩设计荷载
桩底标高为-40.55，由地质报告得持力层选择第7 1-1层，该层为饱和、密实、中压缩性的砂质粘性土，满足持力层条件（见下图），
抗压桩承载力设计值 R抗压=0.6XΣfsXL3.14d+qsAp
=1751.37+401.92
=2153.29>1.6x1191.13=1905.81KN 满足竖向承载力要求。 4.3灌注桩配筋计算
4.3.1由于r0Nmax=1.0x1191.13=1191.13 KN 而fcxA=15x3.14x4002x0.8=6028.8 KN
即:单桩受力远小于砼的抗压强度, 故桩在考虑抗压情况下按设计可不配筋,但为了使用安全,同时考虑基础使用阶段所产生的拔力因素(具体抗拔配筋验算见4.5条抗倾覆验算)需配置钢筋。
4.3.2按构造配筋 As=Ρa=0.6%xπr2=0.6x3.14x4002=30.16cm2 配12Ф25 ，箍筋Ф8@200 AS=58.8>30.16cm2满足构造要求。 4.3.3桩自身抗拉强度N=fg As=3100x58.8=1822.88KN,远大于桩的抗拔设计值212.79KN,故配筋符合要求. 4.4格构柱承载力计算 截面性质 L140X12 A=32.51cm2 Ix=603.7cm4 Z0=3.9cm
式中：A：角钢截面积 Ix：惯性矩
Z0：重心矩 两方向对称
Ix=4X[(603.7+32.51X(46/2-3.9)2)=49855 cm4 回转半径：ix= (Ix /4A)1/2=19.58 cm 柱子计算长度,以悬臂计算 计算长度：L0x=10.1m
则长细比：λx =L0x/ Ix=1010/19.58=51.58 缀板 -410X200X10mm 中心间距 600mm
单根角钢长细比λ1=(60-20)/2.77=14.44
换算长细比 λ0x=(51.582+14.442)1/2=53.56
N/ψxA=1191.13/（3251X4X0.840）=109.04/mm2〈215N/mm2 4.3.2整体稳定性验算
格构式压弯构件绕虚轴平面内稳定计算公式为：
N/ψxA+mxMd/[Wx(1-ψxXN/NEX )
欧拉公式 NEX=π2EA/λ0x2=π2X206000X4X3251/53.562=9338.20KN 非工作状况：N/ψxA+mxMd/[Wx(1-ψxXN/NEX )= 109.04〈215N/mm2 为确保安全，参照其他项目类似经验，按常规做法及构造要求，必须在四根格构柱之间焊接斜（平）撑（每1.2米设置见立面图），以增加格构柱截面性能，并能减小长细比，增强整体稳定。 4.3.3分肢稳定性计算
长细比λ1=(60-20)/2.77=14.44
角钢对本身轴的惯性力矩I1=603.7cm4 柱分肢的线刚度为I/l=603.7/60=10.06 四块缀板线刚度之和为4X1/12X1X203/38=70.18 比值70.18/10.06=7.0〉6，可见缀板刚度足够。 4.3.5截面抗剪
作用于柱身的剪力V=Af/85(fy/235)1/2
=4x3251x215/85x(215/215) 1/2 =32892N=32.89kN
T=32892/4X3251=2.52N/mm2
剪力T=（V/4）l/a=8.22X60/41=12.03KN 弯矩M=（V/4）l/2=4.11KN.m
缀板与柱肢连接用角焊缝 hf=8mm，焊缝两端用围焊，但是计算长度偏于安全地用焊缝长度lw=18cm
在剪力T和弯矩M共同作用下角焊缝的应力为： [（M/βfWW）2+（T/AW）2]1/2
=[（6X4.11X106/1.22X0.7X8X182X102）2+（12.03X103/0.7X8X180）2]1/2 =（59.442+11.442）1/2 =60.53〈160 N/mm2 缀板连接符合要求。 4.4承台受力计算
As=KM/0.9x100x3100
=1.4x1024.75x105/0.9x100x3100=51.42cm2 采用28Ф25，面积137.2 cm2〉51.42 cm2 故承台配筋28Ф25@150能满足抗弯要求。
因塔吊使用时的弯矩的方向随转向的改变而改变，另考虑到实际存在的扭矩，为确保使用要求，配双层双向Ф25@150钢筋,上下两层钢筋之间采用Ф14@300箍筋作为联系筋.(承台配钢筋见附图4) 4.4.2承台抗冲切验算
因塔吊标准节尺寸为1.8mx1.8m,各桩均在冲切正常范围内,故不会发生冲切破坏.
4.4.3承台抗剪切验算
因塔吊标准节尺寸1.8mx1.8m,四根桩桩距为2.0m,受力在竖向基本向下传递,不考虑剪切验算,能满足抗剪切要求。 4.5抗倾覆验算
由于本工程基坑开挖达到10多米，基础施工阶段塔吊附墙梁尚未安装，为防止因桩的抗拔力不足，在塔吊倾覆力矩M及水平力H作用下塔吊向基坑一侧倾覆，现对该桩基础进行抗倾覆验算，在确保使用安全。
在未考虑桩的自重下,由4.2算得桩的抗拔设计值R抗拔=1751.37KN远大于桩最大拔力372.46KN 故不可能发生倾覆现象.
灌注桩配筋计算中桩的配筋为12Φ25 As=12X4.9=58.8cm2
N=FgAs=3100X58.8=1822.8KN>抗拔承载力设计值 满足要求。
五、 塔吊基础施工注意事项
5.1塔吊必须待承台、桩基满足28天龄期及C30设计强度后（做好试块）方可进行安装
5.2在施工横（斜）剪刀撑时，严禁塔吊作业
5.3进行横（斜）撑焊接，焊接点在缀板上，不得直接焊角钢柱 六、 塔吊施工图
附图1、塔吊平面布置及塔吊桩位定位图
中城北方重庆海丰建设集团有限责任公司 塔吊基础施工方案 附图2、塔吊钻孔灌注桩配筋及格构柱详图
附图3、塔吊支撑立面图
附图4、承台配筋及立柱桩、塔吊标准节、承台节点构造图
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