重庆航空港建设有限公司重庆江北国际机场新建航站楼工程QTZ63塔机人工挖孔桩基础计算方案

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2024-09-12 00:17 | 0 | 1 | 页数: 4 | 大小: 142 KB

重庆航空港建设有限公司重庆江北国际机场新建航站楼工程 QTZ63 塔机人工挖孔桩基础设计计算 由 重 庆 航 空 港 建 设 有 限 公 司 承 建 的 重 庆 江 北 国 际 机 场 新 建 航 站 楼 工 程 拟 选 用 4 台 Q TZ 6 3 型 塔 机 ， 拟 定其中两台塔机中心所在部位处于新近回填土区域，且该基础地基持力层埋置较深。 如采用筏板式基础， 则地基基坑开挖深度大，经放坡后其开挖方量大，并对周边桩基础影响大。 原塔机基础对地基承载能力要 求 这 大 于 或 等 于 0 . 2 M p a ， 筏 板 设 计 尺 寸 为 ： 4 . 2 ×4 . 2 × 1 . 4 m ， 配 筋 为 ： 双 层 双 向 Φ 1 4 ﹫ 2 4 0 ， 架 立 筋 为 ： φ 1 0 ﹫ 4 8 0 ， 砼 强 度 C 3 5 （ J G J 3 3 - 2 0 0 1 规 定 ） 。 拟 设 计 桩 ： 截 面 尺 寸 ： φ 1 5 0 0 ㎜ ， 开 挖 至 中 风 化 泥 岩 层 ， 嵌 入 深 度 为 1 0 0 0 ㎜ ， 桩 基 础 泥 岩 天 然 单 轴 极 限 抗 压 强 度 标 准 值 f r c = 5 M p a ， 配 筋 ： 2 4 Φ 2 2 ， 估 计 桩 深 度 8 0 0 0 ㎜，桩砼标号 C 3 0 ， f c = 1 4 . 3 M p a 。 1 、 设计依据 1 ) 、《塔式起重机设计规范》 G B/ T 1 3 7 5 2 -9 2 2 ）、《塔式起重机安装与拆卸技术规范》 D B 5 0 / 5 0 2 1 -2 0 0 2 3 ）、《建筑桩基技术规范》 J G J9 4 － 9 4 4 ） 、 《混凝土结构设计规范》 G B 5 0 0 1 0 -2 0 0 2 2 、 桩受力分析 1 ) 、 塔机的桩主要承受弯矩，其次还有扭转力矩，水平荷载及竖向荷载，是一种典型的大偏心压弯构件。 由于塔机的扭转力矩及水平剪力较小，而竖向荷载又有利于抗弯，所以应重点对弯矩进行分析。 2 ）、 塔机 独立 桩基 的受 力模 型： 塔机 独立 桩基 桩顶 受一 恒定 弯矩 ，桩 身受 桩周 土的 水平 抗力 ，水 平抗 力 桩 顶 为 零 ， 桩 顶 以 下 3 ～ 4 倍 桩 径 深 度 抗 力 较 小 ， 呈 线 性 变 化 ， 越 深 抗 力 越 大 而 变 化 较 小 ， 可 将 桩 视 为 嵌 固。由上述可得出如下结论： （ 1 ）、 水平承载桩的水平位移和水平极限承载力主要受地面以下深度为 3 ～ 4 倍桩直径范围内的土性决定 ， 且承台周围进行了回填，受土侧压力的作用时，水平荷载作业有效高度应取值为承台高度加 3 倍桩径。 （ 2 ）、桩内力分布上大下小，桩顶土抗力为零，内力最大，与塔机砼基础承台相连的桩顶为危险截面。 3 、 塔机受力参数 取：由塔机使用说明书以及塔机所在部位地质取值： M = 1 2 1 0 K N • m （最大弯矩） M K = 2 5 9 K N • m （最大扭矩） F v = 6 2 0 K N （ 垂 直荷载） F h = 5 9 K N （水平荷载） h 2 = 8 m 由 右图 设计取值： b = 4 . 2 ×4 . 2 m h 1 = 1 . 4 m h 2 = 8 m h 3 = 1 m v = 4 0 . 6 m 3 （ 含 挖 孔 桩） F g = 5 6 8 ( 承台 )+ 3 9 7 . 6 ( 桩 ) = 9 6 5 . 6 K N e = = = 0 . 9 8 m
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式中： h = h 1 + h ˊ = 1 . 4 + 3 × 1 . 5 = 5 . 9 m e ＜ b / 3 ， 符合 规范 G BT 1 3 7 5 2 要求。 4 、桩基础承载能力计算 1 ）、桩基础竖向荷载公式 N = F v + F g + M / e = 6 2 0 + 9 6 5 . 6 + 1 2 1 0 / 0 . 9 8 = 2 8 2 0 K N 2 ）、地基设计承载能力 验算 桩基地基承载能力标准值计 算 公式 Q u k = Q s k + Q r k + Q p k 式中： Q s k --- 单桩竖向极限承载力标准值 Q s k --- 极限侧 阻 力标准值，取值 Q s k = 0 Q r k --- 嵌岩极限 总 侧 阻 力标准值 Q r k = μ ξ s f r c h r μ — 桩周 长 ， μ = πD = π× 1 . 5 = 4 . 7 2 m ξ s --- 嵌岩 修正系数 ， h r / d = 0 . 6 7 , ξ s 取值为 0 . 0 2 5 f r c ---- 地基承载力标准值， 根据 拟定 f r c = 5 0 0 0 K p a h r ---- 嵌岩深度，取值 1 m Q r k = μ ξ s f r c h r = 4 . 7 2 ×0 . 0 2 5 × 5 0 0 0 × 1 = 5 9 0 K N Q p k --- 总 极限 端阻 力标准值 Q p k = ξ p f r c A p ξ p --- 端阻 力 修正系数 ， h r / d = 0 . 6 7 ， ξ p 取值为 0 . 5 f r c ---- 地基承载力标准值， 根据 拟定 f r c = 5 0 0 0 K p a A p --- 桩基面 积 ， πD 2 / 4 = π× 1 . 5 2 / 4 = 1 . 7 6 7 ㎡ Q p k = ξ p f r c A p = 0 . 5 × 5 0 0 0 × 1 . 7 6 7 = 4 4 1 7 . 5 K N Q u k = Q s k + Q r k + Q p k = 0 + 5 9 0 + 4 4 1 7 . 5 = 5 0 0 7 . 5 K N 桩基地基 验算 : 1 . 2 N = 1 . 2 × 2 8 2 0 = 3 3 8 4 K N < Q u k = 5 0 0 7 . 5 K N 满足 地基承载能力要求。 3 ）、桩基承载能力计 算 （ 1 ）、桩基承载能力应力公式 σ = ( F v + F g )/ A + M / W 式中： W= πd 3 / 3 2 = 3 3 1 . 3 × 1 0 6 ㎜ 2 σ = ( F v + F g )/ A + M / W= (6 2 0 + 9 6 5 . 6 ) × 1 0 3 / 1 . 7 6 7 × 1 0 6 + 1 2 1 0 × 1 0 6 / 3 3 1 . 3 × 1 0 6 = 6 . 4 5 N / ㎜ 2 （ 2 ）、桩基承载应力 验算 取 γ 0 = 1 . 1 γ 0 σ < f c 1 . 1 × 6 . 4 5 = 7 . 0 9 N / ㎜ 2 < 1 4 . 3 N / ㎜ 2 所以桩基 满足 承载能力要求。 5 、 桩配筋计算 采用 等效 截面 代换 法 对 桩配 筋进 行计 算 ， 原 理 是将 圆形 截面 矩用 正 方 形 截 面矩 等效 代换 即 ， 即 ，然后 按 矩 形 截面计 算 配筋。 因 为 桩 使 用 期 仅 1 ～ 2 年 ， 所 以 钢 筋 保 护 层 取 3 5 m m ； 桩 砼 标 号 C 3 0 ， f c = 1 4 . 3 M p a （ 砼 强 度 高 有 利 于 桩 抵 抗变 形 ） ；钢 筋为 Ⅱ级钢 ， f c = 3 0 0 N / ㎜ 2 ； 取 ＝ 1 。
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