ST7030.ST6015塔吊基础设计计算书

ST70/30、ST60/15塔吊基础设计计算书

1．概况

我司台山电厂6#机组主房基础及框架施工阶段，拟布置ST70/30、ST60/15塔叫各1台，ST70/30塔吊布置在A排外8轴附近，ST60/15塔吊布置在固定端。根据现场施工需要，拟布置的ST70/30塔吊的吊钩高弃为51.7m，ST60/15塔吊的吊钩高度为59.8 m。

根据主厂房开挖后，现场情况来看，目前的地下水位约为-5.5 m，塔吊基础的持力层主要为砂质粘土层，局部夹杂少量的淤泥、淤泥质土或工程前期冲孔桩施工遗留的泥浆等软弱土。当基础持力层为软弱土时，需采用砂夹石（砂：碎石=7：3）进行换填处理。砂质粘土的地基承载力标准值按120kPa取值，淤泥、淤泥质土等软弱土处理后的承 载力标准值按70kPa取值。

ST70/30塔吊基础采用钢筋混凝土基础，截面尺寸初定为6.5m×6.5m×2m，基底标高均为-4.6m混凝土强度等级为C30。ST60/15塔吊基础采用钢筋混凝土基础，截面尺寸初定为7m×7m×2m，基底标高均为-4.6m,混凝土强度等级为C30。

2.设计校核

2.1 ST70/30塔吊基础地基承载力校核

2.1．1计算公式

根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，在轴心荷载作用时：

Pk≤fa

1

当偏心荷载作用时，除符合上式要求外，尚应符合下式要求：

Pkmax≤1.2fa

2.1.2基础底面的压力的计算

1）当轴心荷载作用时：

Pk=(Fk+Gk)/A

根据《ST70/30塔吊使用说明书》中塔吊的中吊钩高度为51.7m按最不利荷载组合，

在工作状况下：Pk=(Fk+Gk)/A

=(9×1.4+6.5×6.5×2×24×1.4)/(6.5×6.5)=99.12kpa

在排工作状况下:

Pk=(Fk+Gk)/A

=(844.24×1.4+6.5×6.5×2×24×1.4)/(6.5×6.5)=95.2kPa

2)当偏心荷载作用时:

kmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W

2

kmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W

根据《ST70/30塔吊使用说明书》中塔吊的吊钩高度为51.7m,按最不利荷载组合，

在工作状况下：Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W

=99.12+2750 ×1.4/(6.5×6.5 2/6)=183.2kPa

另,e=Mk/(Fk+Gk)=2750×1.4/(9×1.4+6.5×6.51.4)=0.92m在非工作状况下：

Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W

=95.2+2859.25×1.4/9(6.5×6.52/6)=182.7kPa

另,e=Mk/(Fk+Gk)=2859.25×1.4/(844.24×1.4+6.5×6.5×2×24×1.4)

=1.0m3)地基承载力特征值修正

fa=fak＋b (b-3)+dm（d-0.5）

fa=fak b (b-3)+dm（d-0.5）(不换填)

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2×24×

×

=120+1.2×18×(4.6-0.5)=208.56kPa

在工作状况下:

Pkmax=183.2kPa≤1.2fa=1.2×208.56=250.3kPa,地基承载力满足要求。

在非工作状况下：

Pkmax=182.7kPa≤1.2fa=250.3kPa,地基承载力满足要求。

2.2.1计算公式

同2.1.1节

2.2.2基础底面的压力的计算

1）当轴心荷载使用时

根据《ST60/15塔吊使用说明》中塔吊的吊约高度为59.8m，按最不利荷载组合

在工作状况下

PK=（FK+GK）/A

=（794.9×1.4+7×7×2×24×1.4）/(7×7)=.9kPa

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非工作状况下:pk=(Fk+Gk)/A

=(694.9×1.4+7×7×2×24×1.4)/ (7×7)=87.1kPa

2)当偏心荷载作用时:

在工作状况下:

Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W

=.9+2344.81×1.4/57.2=147.3kPa

另,e=Mk/(Fk+Gk)=2344.81 ×1.4/(794.9×1.4+7×7×2×24×1.4)=0.75m

非工作状况下：

Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W

=87.1+46.85×1.4/57.2=200.8kPa

另，e=Nk/(Fk+Gk)=46.85×1.4/(694.9×1.4+7×7×2×24×1.4)=1.53m

>b/6=7/6=1.17m,故Pkmax需按下式进行修正：

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Pkmax=2(Fk+Gk)/3la

Pkmax=2×(694.9×1.4 +7×7×2×24×1.4)/3×7×1.97=206.2kPa

3)地基承载力特征值修正

fa=fak＋b (b-3)+dm（d-0.5）

fa=fak+b (b-3)+dm （d-0.5(不换填)

=120+1.2×18×(4.6-0.5)=208.56kPa

在工作状况下:

Pkmax=147.3kPa≤1.2fa=1.2×208.56=250.3kPa,地基承载力满足要求。

在非工作状况下：

Pkmax=206.2kPa≥1.2fa=250.3kPa,地基承载力满足要求。

2.3ST70/30塔吊基础地基换填砂夹石校核

2.3.1换填厚度

ST70/30塔吊基础地基为淤泥、淤泥质土等软弱土时，应采用砂夹石（砂：碎石=7：3）换填。地基换填的厚度初定为b/4=1.65m,地基换填校核如下：

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Pz+PCZ≤faz

对矩形基础：

Pz=b1(p-pc)/[(b+2ztg )(1+2ztg)]

Pz=6.5×6.5×(183.2－18×4.6)/[6.5+2×1.65×tg200] ×(6.5+2×1.65×tg200)]

=71.5kPa

Pcz=∑iHi=18×4.6+20×1.65=115.8kPa

faz=fk+b (b-3)+dm( d-0.5)

=70+1.1×[(18×4.6+20×1.65)] /(4.6+1.65)]×(4.6+1.65-0.5)

=187.2kpa

Pz+Pcz=71.5+115.8+187.3≥faz=187.2kPa,即换填后,承载力稍稍低于要求,基本上已可满足要求,为保险起见,将换填厚度增大为2m.

2.3.2换填宽度

按承载力扩散角理论，地基换填每边比基础边的宽度为B,则:

B≥2ztg=2×0.41=0.82m，取B=1m。

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2.4.1换填厚度校核

ST60/15塔吊基础地基为淤泥、淤泥质土等软弱土时，应采用砂夹石（砂：碎石=7：3）换填。地基换填的厚度为2m。地基换填校核如下：

Pz+Pcz≤faz

对矩形基础

Pz=b1(P-Pc)/[(b+2ztg)（1+2ztg)]

Pz=7×7×(206.2-18×4.6)/[(7+2×2×tg22.320) ×(7+2×2×tg22.320)]

=81.0kpa

Pcz=∑iHi=18×4.6+2×2=122.8kPa

faz=fk+b (b-3)+ dm（d-0.5）

=70+1.1×[18×4.6+2] ×2)(4.6+2)] ×(4.6+2-0.5)

=194.8kPa

Pz+PCZ=81.0+122.8=203.8≥faz=194.8kpa,即换填2m厚砂夹石后，地基承载力仍约低于压力值，需采取加固措施。

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2.3.2换填宽度

地基换填每噗比基础边的强度为B,按承载力扩散角理论,则: B≥ztg=2×0.41=0.82r 取B=1m。

3．结论

3．1ST7030塔吊基础截面尺寸选用7m×7m×2m，基底标高为-4.6。当基底持力层为0砂质粘土时，不需换填；当基底持力层为淤泥、淤泥质土等软弱土时，需采用砂夹（砂：碎石=7：3）换填，换填厚度为2m,每边比基础边宽1m,压实系数不小于0.94。

3.2.ST6015塔吊基础截面尺寸选用7.5m×7.5m×2m,基底标高为-4.6m。

当基底持力层为砂质粘土时，不需换填；当基底持力层淤泥、淤泥质土等质土等软弱土时，需采用砂夹石（砂：碎石=7：3）换填，换填厚度为2m,每边比基础边宽1m,压实系数不小于0.94。

批准: 审核: 编制:

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