生活配套2标段塔吊格构柱基础施工方案.doc

上海市工业综合开发区有限公司生活配套项目塔吊基础施工方案编制单位：上海申合建筑装潢有限公司生活配套项目2标段项目部编制日期：二一三年九月二十日目 录第一章 工程概况11.1参建设单位11.2地理位置11.3高层结构建筑概况1第二章 编制依据1第三章 塔吊基础设计13.1塔吊基础类型13.2塔吊基础灌注柱设置23.3格构柱设置23.4塔吊承台设置23.5塔吊剪刀撑及斜腹杆件支撑设置2第四章 塔式基础施工方案24.1格构柱的制作24.2钻孔灌注桩施工24.3、塔吊承台施工54.4 、土方开挖74.5、水平腹杆及斜腹杆件与格构柱连接的焊缝要求84.6、监测及监护8第五章 施工技术措施8第六章 塔式起重机安装应急预案96.1 风险源辨识9矩形格构式基础计算书10一、塔机属性10二、塔机荷载10三、桩顶作用效应计算12四、格构柱计算13五、斜撑杆计算14六、桩承载力验算15七、承台计算16八、示意图18第一章 工程概况1.1参建设单位建设单位： 上海市工业综合开发区有限公司围护设计单位：上海广联建设发展有限公司结构设计单位：上海开艺建筑设计有限公司监理单位：上海精达工程建设咨询有限公司施工单位：上海申合建筑装潢有限公司1.2地理位置“上海市工业综合开发区有限公司生活配套项目”工程位于上海市奉贤区肖塘路南侧、肖南路西侧。1.3高层结构建筑概况结构类型、层数及建筑面积：主要单位工程名称单幢建筑面积（）层数结构类型高度（m）地下车库(16、17)6998.01地下1层框剪16#楼17776.33地上15层框剪59.717#楼16892.04地下15层框剪59.7第二章 编制依据本计算书主要依据本工程地质勘察报告，塔吊使用说明书、钢结构设计规范（GB500172012）、钢结构设计手册（第三版）、建筑结构静力计算手册（第二版）、建筑结构荷载规范（GB50092012）、混凝土结构设计规范（GB50010-2011）、建筑桩基技术规范（JGJ942008）、建筑地基基础设计规范（GB500072011）、塔式起重机混凝土工程技术规范（JGJ/T187-2009）等编制。第三章 塔吊基础设计3.1塔吊基础类型本工程采用QTZ80型塔吊，塔吊基础均采用钻孔灌注桩插格构柱式承台基础。3.2塔吊基础灌注柱设置塔吊桩基选用4根800的钻孔灌注桩，桩长20m，内配主筋825，螺旋箍筋8200（100），加劲箍为122000，灌注桩采用水下C30商品混凝土。具体设置详见后附图。3.3格构柱设置格构柱采用4根L125×10角钢拼焊成形，缀板采用380×250×10650钢板，格构柱截面为420×420，焊缝厚度不小于8mm。格构柱插入灌注桩不小于2m。3.4塔吊承台设置塔吊承台为3600×3600×1200mm，承台钢筋为上排20150双层，下排25150双层拉钩为10450梅花型布置。承台采用C35商品混凝土。3.5塔吊剪刀撑及斜腹杆件支撑设置水平剪刀撑及斜腹杆件采用L100×10角钢,设置一道水平剪刀撑和竖向斜撑，在塔吊承台的底部与格构柱四周用L125×10角钢做钢托，剪刀撑随挖土及时安装。挖至桩顶时浇筑1 50mm厚C15素混凝土封面，防止塔吊在使用过程中因雨水渗透而扰动了桩下土体，并在素砼封面四周设置排水沟，及时将雨水引至最近集水井排出坑外。第四章 塔式基础施工方案4.1格构柱的制作（1）格构柱采用4根L125×10角钢拼焊成形，缀板采用380×250×10650钢板，格构柱截面为420×420，焊缝厚度不小于8mm。格构柱插入灌注桩不小于2.2m。格构柱锚入承台600mm，每个格构柱用420与承台锚固。（2）施焊前对角钢及钢板的表面灰尘杂质进行清理，选用E43型焊条进行焊接，格构柱的制作必须是由取得金属焊接证书的专职焊工进行焊接制作。（3）焊缝厚度严格按照设计厚度值进行施焊，缀板与角钢焊缝采取两遍焊接成形，先施焊第一遍，待第一遍施焊结束冷却后清除表面焊渣，并检查是否存有气孔、夹渣现象，如存在上述情况先对气孔、夹渣部位进行补焊后再施焊第二遍，第二遍施焊结束后重复第一遍操作内容，清除焊渣检查焊缝质量情况。焊缝要求平整光泽呈鱼鳞状。具体详见附图4.2钻孔灌注桩施工塔吊桩基选用4根800的钻孔灌注桩，桩长20m，内配主筋825，螺旋箍筋8200（100），加劲箍为122000，灌注桩采用水下C30商品混凝土。4.2.1施工流程施工准备 测量放线 护口管埋设 桩位复核 钻机就位 钻进成孔 一次清孔 吊放钢筋笼 吊入钢格构柱导管安装 二次清孔 沉渣测量 灌注水下砼 钻机移位。4.2.2主要施工方法（1）施工准备工程施工前，应做好进场设备的维修、保养，联系好排污地点和运输力量，确保废浆及时外运。为确保文明施工，钻孔灌注桩采用硬地法施工。（2）测量放线根据设计图纸进行场地测量放样，放样时应打好钢筋定位桩，做好标志。（3）护筒埋设根据钢筋桩标志，人工开挖孔洞并埋设护筒，安装时护筒中心桩与桩位应尽量吻合，护筒的顶面基本与施工地面一致。护筒与坑壁之间用粘性土填实，确保护筒位置的准确及稳定，再次校正护筒中心偏差，并用水平尺校核护筒的垂直度，使护筒达到水平牢固。（4）钻进成孔采用GPS-10型钻孔桩机，成孔工艺采用正循环钻进成孔，泥浆采用原土造浆。成孔开始前应充分做好准备工作，施工过程中应做好施工原始记录。成孔时钻机定位准确、水平、稳固，钻机定位后，应用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底盘上。并及时填定开孔通知单，由质检人员验收后方可成孔。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头应始终保持地同一铅垂线上，保证钻头吊紧的状态下钻进。避免桩径扩孔和缩短影响质量，以确保垂直度要求。成孔结束后，砼浇筑施工前按照设计进行孔深、孔径、沉渣及垂直度检测。（5）清孔清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行；第二次清孔在下放钢筋笼和导管安装完毕后进行。孔底沉淤厚度符合设计及规范要求，清孔后的泥浆比重应控制在1.11.2，泥浆含砂率不大于4%，沉渣厚度不大于50mm。清孔结束后，质检人员会同监理对孔深、孔底沉渣等情况进行检查，并及时填写成孔单。（6）钢筋笼、钢格构柱的制作及吊放在钻机钻孔同时，钢筋笼及钢立柱成形基本就绪。钢筋的规格和质量应符合要求，钢筋笼及钢立柱的制作偏差应严格控制在允许偏差范围内，并应按照设计图纸进行制作。钢筋笼及钢立柱经检验合格后，方能放入孔内，钢筋笼用吊车分节吊入桩孔。现场焊接接长伸入孔内直至设计标高，并确保焊接长度达到10d，焊接段的强度应达到材料强度。吊筋长度必须精确计算，经技术负责人复验，吊筋应牢固、稳定，以防浇灌砼时钢筋笼位移上浮。上口固定首先把井字架放在钢立柱上，四角用桩固定，其次用铁塞进行微调。钢立柱下端如有偏差，用自制的调节器对钢立柱底进行纠偏，纠偏范围可以达到20cm。（7）水下砼浇筑浇筑水下砼前，应认真检查孔深及沉渣厚度，导管应离孔底30至50厘米为宜。初始灌注要有一定的初灌量，防止泥浆回流入导管。砼浇筑时导管应埋入砼内2 m以上，但也不应大于6 m，当砼浇至钢筋笼底部时，应放慢砼入管速度，减小砼上升顶力对钢筋笼作用，达到控制钢筋笼上浮的目的。提拔导管前必须对砼面高度进行测量，以免拔空导管造成质量事故，每浇筑一根桩应认真做好试块，并养护妥当，按期送压试块。本工程钻孔灌注桩全部采用商品砼浇筑，在浇筑前应和砼搅拌站协调好浇筑时间，间断时间不可过长，以确保钻孔桩成桩质量。4.2.3格构柱安装塔吊基础共4根钢格构柱，采用4根L125×10mm角钢作为立杆，通过角钢与四块缀板焊接而成，缀板尺寸为380×250×10mm，缀板每隔650mm设置一道，角钢与缀板之间采用围焊，焊缝高度为8mm。钢板与角钢均采用Q235B钢，焊条为E50。格构柱垂直度控制1/300。格构柱中心线应严格平行或垂直支撑轴线。格构中心与设计偏差小于20mm。钻孔灌注桩施工完成后，及时将钢格构柱吊装插入钻孔桩内，插入时采用与支撑立柱桩施工相同的定位架控制格构的垂直度，同时利用定位架控制格构柱X、Y的方向，防止插错。格构柱制作安放:(a)格构柱按图纸要求加工焊接，焊缝高度均为8mm，采用三级焊。(b)格构柱埋入结构底板部分应焊接止水片。(c)本工程格构柱由专业单位制作并安放。(d)格构柱采用履带吊，整节一次性吊放，安放标高可由护口管顶端处的标高来计算，安放时必须保证桩顶的标高，允许误差为±100mm。(e)格构柱插入钻孔灌注桩深度为2.2米。4.3、塔吊承台施工塔吊承台为3600×3600×1200mm，承台钢筋为上排20150双层，下排25150双层拉钩为10450梅花型布置。承台采用C35商品混凝土。4.3.1、钢筋工程1、材料的质保资料进场钢筋原材料验收，应检查钢筋出厂质量证明文件，并向监理工程师报审，在监理工程师见证下抽样复验，复验合格后方可进入加工使用程序。采用焊接的钢筋，还应抽取焊工的焊接试件，进行焊接试验。试件组数应按规范规定的代表数量抽取。2、钢筋配料施工技术人员应根据塔吊承台配筋图编制钢筋配料单。承台上下皮钢筋分别作20d的弯锚，拉钩采用10钢筋，拉钩一头弯成135°一头弯成90°。135°弯钩平直断不小于150m，90°弯钩平直断不小于200mm。承台钢筋均为通长钢筋，不设接头。上皮钢筋向下锚，下皮钢筋向上锚。10拉钩与上下皮钢筋拉接绑扎牢固，按间距450mm梅花型布置,3、钢筋绑扎钢筋绑扎丝采用22号镀锌铁丝，预制钢筋的混凝土保护层垫块。垫块采用1：2水泥砂浆制成，厚度为50mm，垫块的平面尺寸为50mm×50mm；垫块垫于水平结构钢筋底部或挂于竖向结构钢筋外侧，用于侧面的垫块应预埋吊挂绑扎丝。为使绑扎后的钢筋网格方正，间距、尺寸正确，采用在垫层、上划线绑扎。绑扎钢筋时，靠近外围两行的相交点应全部绑扎，中间部分的相交点可相隔交错绑扎，但应保证受力钢筋不发生位移。绑好底层钢筋，安装并固定好塔吊地下节，即可绑上层钢筋。先绑扎上层纵横两个方向的定位钢筋，并在定位钢筋上划线，然后排放纵横钢筋，绑扎方法与下层钢筋同。待上下排钢筋绑扎完成后绑扎拉钩，拉钩90°弯钩处必须与上排钢筋进行绑扎。4.3.2、模板工程木胶合板模板，模板采取现场散件拼装，模板及支架必须保证具有足够的强度、刚度和稳定性。模板在支设前，表面涂刷商品脱模剂。承台支模在钢筋绑扎后进行。根据图纸尺寸现场制作安装，次檩采用100×50的方木间距200，主檩采用48×3.5脚手钢管，间距600设置一档。主檩采用打斜撑进行固定。 具体详见下图：侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后，即可拆除。4.3.2、混凝土工程1、浇筑前的准备1）浇筑混凝土前，由施工技术部门、质量检查部门会同施工队有关人员对塔吊预埋的地下节固定情况、模板支撑牢固情况进行一次全面检查，发现问题及时组织作业班组认真修理纠正，并做好自检和隐蔽工程记录。模板、钢筋工程自检合格，再向监理工程师报验，经监理工程师批准后，项目工程师签发浇灌令，方可进行混凝土浇筑。2）模板内的杂物和钢筋上的油污等应清理干净；模板的缝隙和孔洞应予堵严；侧模的承垫底面应用水泥砂浆找平。3）混凝土采用混凝土汽车泵布料杆布料浇筑。指挥下料应严格控制浇筑厚度和浇筑次序，做到对称浇筑，防止模板发生倾斜现象。看护人员加强监管发现预埋地下节移位时，应立即采取措施进行处理。2、坍落度控制泵送混凝土入泵时的坍落度，采用100140mm（允许偏差±30mm）。混凝土分层浇筑每层浇筑厚度为300500mm， 3、混凝土振捣承台混凝土采用插入式振动器振捣，振动棒插点应按400mm左右成行列式或交错式均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏。每一插点振动棒插拔23次，垂直插棒，快插慢拔，每次插入及抽拔时间以815s为宜，插点振捣时间宜为30秒左右，但主要以捣固手观察混凝土表面泛浆、不再冒气泡、无明显沉落为好，避免欠振和过振。振动棒与模板的距离，不应大于其作用半径的0.5倍（约1520cm），且应避免碰撞钢筋、模板、预埋地下节。振动棒应插入到下层混凝土内，深度应不小于50mm。4、试件制作承台制作2组同条件养护试块（备用1组），塔吊安装前对承台混凝土的强度进行试压，承台混凝土强度达设计值方可进行塔吊的安装。试件成型后，在混凝土初凝前12小时，需再次抹面，并应沿模口模平。终凝前用铁钉刻下制作日期、强度等级和工程部位。4.4 、土方开挖本工程内支撑顶标高为-2.200，承台垫层底标高为-4.300，基坑开挖深度为2.10米。开挖采用1台1m3的挖机进行开挖。开挖采取放坡开挖，临时放坡1：1 。承台尺寸为3600×3600mm。考虑到支模操作面外放800mm，底层挖土宽度为4400×4400mm。上部宽度8600×8600mm。挖土结束后浇筑100mm厚C20素砼垫层。底层留200人工钎土。具体详见附图。基坑土方开挖中应做好对塔吊格构柱的保护，严禁挖机直接开挖格构柱周边0.5米内土方。此处采用人工挖土。开挖过程中应及时补上斜撑及水平向剪刀撑。增加塔吊的整体稳定性。开挖到设计标高后，应立即浇筑混凝土基础垫层，已在组合式基础的混凝土承台投影方位内加后垫层（不宜小于200mm）。格构柱在底板厚度的中央位置，在分支型钢上焊接止水钢板。格构柱与地下室底板交接处均设置止水措施，止水措施构造如下：4.5、水平腹杆及斜腹杆件与格构柱连接的焊缝要求设一道水平腹杆一道斜腹杆，水平腹杆采用L125×10角钢及水平剪刀撑及斜腹杆件采用L100×10角钢而成。每面缝长度为200mm，焊缝厚度不小于8mm。详见附图。4.6、监测及监护加强塔吊使用过程中的监测与监护工作，每隔半个月对塔身的倾斜及承台的沉降进行监测，并将量测数据报公司技术部及塔吊安装单位，公司技术部及塔吊安装单位根据监测数据及时调整或制定加固措施，要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况；经常观察地脚螺栓松动情况，随时拧紧，委托安装单位定期对塔吊进行保养维护。第五章 施工技术措施1、施工时先打设四根钻孔灌注桩，桩内插入钢格构柱。2、桩基施工前，必须详细了解地下各类管线埋设或障碍物，并做好相应的防范措施和安全交底工作，相关资料存档保存。3、待承台钢筋绑扎、模板支撑及预埋锚栓就位后在钢格构柱顶浇筑承台基础。4、在承台混凝土浇捣以前，采用承台基础内埋设锚栓与塔吊基础节相连接，应利用经纬仪随时观察基础节的垂直度，防止混凝土浇捣振动而造成偏差。5、待承台强度达到设计要求后和土方开挖前安装塔吊，该阶段要求塔吊按照独立塔吊的要求进行安装，即独立安装高度在30m以内。6、伴随着各层土方的挖除，在四根钢格构柱间加设竖向和水平向支撑，一直到土方开挖完毕，支撑加设到基坑底部。7、大底板要求和格构柱整浇，格构柱角钢穿越底板部位采用止水环处理，其他层地下室楼板在塔吊格构柱位置留设洞口以便与格构柱脱开，待拆除格构柱后浇捣。8、待地下室结构封顶、上部结构施工到一定高度后加升塔吊标准节，并与上部结构进行拉结处理，如此到结构封顶。9、完成主体结构施工后方可拆除塔吊和基础承台，同时格构柱采用分层割除的措施进行拆除，并封闭地下室楼板。10、施工过程中应对格构柱的焊缝进行检查，避免焊接缺陷。11、做好塔吊基础隐蔽验收工作，基础隐蔽验收应包括基础承台与桩基钢筋的连接和塔吊锚脚的制作安装质量情况。 12、开挖过程中土体对格构柱的侧压推力及挖土机碰撞格构柱。第六章 塔式起重机安装应急预案为了预防或减少潜在施工安全和环境事故或经济情况造成的影响可能出现的安全事故进行预防和控制，保证施工人员和物品的安全以及维护企业的内部安全稳定，依据国家,市,部关于(企业职工伤亡事故报告和处理规定)要求制定事故应急处置预案。6.1 风险源辨识根据实际情况，明确如下几点为塔吊安装作业主要风险源1. 高处作业可能发生的高处坠落2. 交叉作业可能发生的物体打击3. 检修电器可能发生的触电事故4. 可能发生的机械伤害,火灾事故5. 机械设备可能发生的坍塌事故 6. 开挖过程中土体对格构柱的侧压推力及挖土机碰撞格构柱7、承台下土体开挖采取分层开挖，每层开挖深度不超2m,每开挖一层即时安装水平及斜向腹杆，严禁一次性开挖到底。塔吊基础桩以外1m及以内土体采用人工掏挖，严禁挖土机直接掏挖承以下土体。矩形格构式基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑桩基技术规范JGJ94-2008 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 5、钢结构设计规范GB50017-2003 一、塔机属性塔机型号QTZ80塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.8 二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)303.8起重臂自重G1(kN)58.8起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)23小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)14.6最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)58最大起重力矩M2(kN·m)Max60×14.6，10×58876平衡臂自重G3(kN)39.2平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)10平衡块自重G4(kN)117.6平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)15.4 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地上海 上海基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.55塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.66风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20.79非工作状态0.8×1.2×1.66×1.95×1.32×0.552.26 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)303.8+58.8+3.8+39.2+117.6523.2起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)523.2+60583.2水平荷载标准值Fvk(kN)0.79×0.35×1.8×4321.4倾覆力矩标准值Mk(kN·m)58.8×23+3.8×14.6-39.2×10-117.6×15.4+0.9×(876+0.5×21.4×43)407.33非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1523.2水平荷载标准值Fvk'(kN)2.26×0.35×1.8×4361.22倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)58.8×23-39.2×10-117.6×15.4+0.5×61.22×43465.59 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2×523.2627.84起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084竖向荷载设计值F(kN)627.84+84711.84水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.4×21.429.96倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(58.8×23+3.8×14.6-39.2×10-117.6×15.4)+1.4×0.9×(876+0.5×21.4×43)729.29非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'1.2×523.2627.84水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×61.2285.71倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(58.8×23-39.2×10-117.6×15.4)+1.4×0.5×61.22×43821.95 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.2承台长l(m)3.6承台宽b(m)3.6承台长向桩心距al(m)2.4承台宽向桩心距ab(m)2.4桩直径d(m)0.8承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h'(m)0承台上部覆土的重度'(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h'')=3.6×3.6×(1.2×25+0×19)=388.8kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×388.8=466.56kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.42+2.42)0.5=3.39m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(523.2+388.8)/4=228kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(523.2+388.8)/4+(465.59+61.22×4.4)/3.39=444.54kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(523.2+388.8)/4-(465.59+61.22×4.4)/3.39=11.46kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(627.84+466.56)/4+(821.95+85.71×4.4)/3.39=626.88kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(627.84+466.56)/4-(821.95+85.71×4.4)/3.39=-79.68kN 四、格构柱计算格构柱参数格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm)420格构式钢柱计算长度H0(m)6缀板间净距l01(mm)400格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)2.2格构柱分肢参数格构柱分肢材料L125X10分肢材料截面积A0(cm2)24.37分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)2.48格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)361.67分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)3.45分肢材料强度设计值fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料380×250×10格构式钢柱缀件截面积A1x'(mm2)2500焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)8焊缝计算长度lf(mm)200焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160 1、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩： I=4I0+A0(a/2-Z0)2=4×361.67+24.37×(42.00/2-3.45)2=31470.76cm4 整个构件长细比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=600/(31470.76/(4×24.37)0.5=33.39 分肢长细比：1=l01/iy0=40.00/2.48=16.13 分肢毛截面积之和：A=4A0=4×24.37×102=9748mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(33.392+16.132)0.5=37.08 0max=37.08=150 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=16.13min(0.50max，40)=min(0.5×37.08，40)=18.54 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=37.08×(215/235)0.5=35.47 查表钢结构设计规范GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：=0.918 Qmax/(A)=626.88×103/(0.918×9748)=70.05N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 4、缀件验算 缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=9748×215×10-3×(235/235)0.5/85=24.66kN 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+25=40.00+25=65cm 作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=24.66×0.65/4=4.01kN·m 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.42-2×0.0345=0.35m 作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=24.66×0.65/(2×0.35)=22.83kN 角焊缝面积：Af=0.8hflf=0.8×8×200=1280mm2 角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7×8×2002/6=37333mm3 垂直于角焊缝长度方向应力：f=M0/Wf=4.01×106/37333=107N/mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力：f=V0/Af=22.83×103/1280=18N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(107/1.22)2+182)0.5=90N/mm2ftw=160N/mm2 满足要求！ 根据缀板的构造要求 缀板高度：250mm2/3 b1=2/3×0.35×1000=234mm 满足要求！ 缀板厚度：10mmmax1/40b1,6= max1/40×0.35×1000,6=9mm 满足要求！ 缀板间距：l1=650mm2b1=2×0.35×1000=702mm 满足要求！ 五、斜撑杆计算1）斜撑杆截面力学特性详见钢结构设计规范GB50017-2003已知：钢构柱单肢截面面积： A024.37cm2斜撑杆采用L100X10，其面积为： Ax019.26cm2查表角钢： ix3.05cm iy3.05cm沿X轴向桩中心距： Sx2400mm沿Y轴向桩中心距： Sy2400mm钢构柱斜撑杆的水平夹角： 400斜撑杆的长度： LSx/cos401980/cos402585mm混凝土承台水平力： Fh61.22kN混凝土承台扭转力矩： T465.59kNm2）斜撑杆承载力验算：（1）斜撑杆内力计算工作状态下由扭转力矩和水平力共同作用在混凝土承台水平力为：PkT/SxFh465.59/2.461.22255.216kN单侧承受水平力：Vb（VP）/n1.4×A0×f×（fy/235）0.5/85P/2 （1.4×A0×215）×1000/851.4×Pk/2（1.4×24.37×215×100）/851.4×225.216×1000/2161966N斜撑杆的轴向力：NtVb/（n×sin）=161966/(1×sin600）=187022N根据斜撑杆形式取：n1（2)斜撑杆长细比验算10.9×L/iy0.9×2585/30.5=76.3斜撑杆许用长细比：结论：斜撑杆长细比满足设计要求。（3）斜撑杆稳定性验算查表稳定性系数：y0.80512Nt/(y×Ax0)187022/(0.805×1926)=120.625MPa10.850.85×205174.3MPa结论：斜撑杆稳定性满足设计要求。3）斜撑杆节点焊缝强度验算：斜撑杆节点焊缝剪应力计算：Nt/hf×Lf187022/(0.7×10×400)66.79MPa焊缝高度: hf10mm焊缝总长度： Lf400 mm焊缝许用强度： 100 MPa100 MPa结论：斜撑杆焊接强度满足设计要求。六、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数C0.75桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)50桩入土深度lt(m)23.2桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB400 825地基属性是否考虑承台效应否土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)粘性土0.141200.7-淤泥质土11200.7-粉砂1.71200.7-淤泥质土10.91200.7-粘性土8.3283500.7-粉土3.8507500.7- 考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.14×0.8=2.51m 桩端面积：Ap=d2/4=3.14×0.82/4=0.5m2 Ra=uqsia·li+qpa·Ap =2.51×(9.04×12+8.3×28+2.66×50)+750×0.5=1567.98kN Qk=228kNRa=1567.98kN Qkmax=444.54kN1.2Ra=1.2×1567.98=1881.58kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=11.46kN0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=8×3.14×252/4=3927mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=626.88kN cfcAp+0.9fy'As'=(0.75×14×0.5×106 + 0.9×(360×3926.99)×10-3=6804.69kN Q=626.88kNcfcAp+0.9fy'As'=6804.69kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=11.46kN0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap×100%=(3926.99/(0.5×106)×100%=0.78%0.45% 满足要求！ 七、承台计算承台配筋承台底部长向配筋RRB400 25150承台底部短向配筋RRB400 25150承台顶部长向配筋HRB400 20150承台顶部短向配筋HRB400 20150 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1200-50-25/2=1138mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(626.88+(-79.68)×3.39/2=928.63kN·m X方向：Mx=Mab/L=928.63×2.4/3.39=656.64kN·m Y方向：My=Mal/L=928.63×2.4/3.39=656.64kN·m 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=627.84/4 + 821.95/3.39=399.13kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1138)1/4=0.92 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(2.4-1.8-0.8)/2=-0.1m a1l=(al-B-d)/2=(2.4-1.8-0.8)/2=-0.1m 剪跨比：b'=a1b/h0=-100/1138=-0.09，取b=0.25； l'= a1l/h0=-100/1138=-0.09，取l=0.25； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.25+1)=1.4 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.25+1)=1.4 hsbftbh0=0.92×1.4×1.57×103×3.6×1.14=8245.36kN hslftlh0=0.92×1.4×1.57×103×3.6×1.14=8245.36kN V=399.13kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=8245.36kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1