塔吊基础计算.doc

塔吊基础方案 一、 工程概况 1、本工程位于松江区九亭镇，地块南临蒲汇塘河，东临沪亭路，西临横泾河，北临沪松公路并与地铁9线车站一墙之隔，与9线车站物业开发管理为一个整体。地块面积41162㎡，由3、4、5、6、7、8公寓楼及9酒店、10办公楼组成。 2、因地块面积巨大，根据塔吊平面布置应最大程度满足施工区域吊装需要，尽可能减少吊装盲区的原则，以及地下室工程施工中能充分利用塔吊来满足施工需要，按照施工组织总设计要求拟搭设6台附墙式塔吊，其中QTZ80B（工作幅度60M，额定起重力矩800KN.M）2台，QTZ80A（工作幅度55M，额定起重力矩800KN.M）4台，平面位置详附图。 3、拟建建筑物高度及层数 建筑物楼号 3 4 5 6 7 8 9 10 层数（层） 15 13 13 15 17 19 23 23 建筑物高度（m） 72.5 62.9 62.9 72.5 82.1 91.7 104.0 104.0 4、根据建筑物高度，1塔吊位于3楼西北侧位置，搭设高度为86M；2塔吊位于9楼南侧位置，搭设高度为114M；3塔吊位于5楼西北侧位置，搭设高度为77M，设水平限位装置；4塔吊位于10楼东南侧位置，搭设高度为114M；5塔吊位于6楼西北侧位置，搭设高度为100M，6塔吊位于8楼西北侧位置，搭设高度为100M。其中5、6塔吊为QTZ80B，其余4台为QTZ80A。 5、塔吊应在土方开挖前安装完毕，故采用型钢格构式非塔吊标准节插入钻孔灌注桩内，以保障塔吊安全、稳定和牢固可靠，且不妨碍地下室顶板混凝土的整体浇筑施工，有利于加快施工进度和确保工程质量。 6、本工程采用钻孔灌注桩筏板基础，基坑底标高为-8.000、-8.800、-9.100，本工程0.000相当于绝对标高6.150m，自然地坪标高相对于绝对标高-1.45m。 7、根据本工程地质勘察报告，各土层极限摩阻力、端阻力标准值指标见下表 层号 土层名称 埋深（m） 相对标高（m） 钻孔灌注桩 抗拔系数（λ） Fs（KPa） Fp（KPa） 1 灰色砂质粉土夹粉质粘土 13 -14.45 15 0.6 2 灰色粉质粘土 14 -15.45 15 0.6 灰色粘土 21 -22.45 20 0.6 1-1 灰色粉质粘土 26.5 -27.95 35 0.6 1-2 暗绿色粘土 30 -31.45 55 900 0.6 草黄色砂质粉土 34 -35.45 70 1800 0.6 1 灰黄色粉质粘土 36 -37.45 50 0.6 t 草黄～灰色粉砂 47 -48.45 75 2500 0.5 2 灰色粉质粘土夹粉砂 53 -54.45 45 0.6 1 灰色粉砂夹粉质粘土 65 -66.45 75 2000 0.5 2 灰色粉砂 75 -76.45 80 2500 0.5 灰色中粗砂 100 -101.45 90 3000 0.5 8、塔式起重机主要技术性能表 塔吊型号 QTZ80B QTZ80A 序号 载荷名称 单位 数量 单位 数量 1 基础所受的垂直荷载 KN 587 KN 511 2 基础所受的水平荷载 KN 62 KN 72 3 基础所受的倾翻力矩 KN.M 1642 KN.M 1242 4 基础所受的扭矩 KN.M 310 KN.M 348 5 独立式整机重 T 40.83 T 6 平衡重 T 13.92 T 14.2 7 工作幅度 M 60 M 55 8 最大起重量 T 8 T 6 9 末端起重量 T 1 T 1.2 10 额定起重力矩 KN.M 800 KN.M 800 11 塔身截面 M 1.81.8 M 1.61.6 12 最大起升高度 独立式 M 47 M 40 13 附着式 M 160 M 140 14 装机总容量 KW 48 KW KW 二、 塔吊布置原则 本工程作业面积大，综合考虑塔吊的作用半径、起吊重量、基础工程桩位布置、围檩支撑结构设计、房屋结构设计、经济性比较后，作出以下布置原则。 1. 塔吊布置在基坑内 2. 塔吊共6台，55m臂 4台，60m臂 2台 3. 塔吊选型市沪淞建筑机械厂有限公司生产的QTZ80A（5512）及QTZ80B（6010）塔吊。 4. 具体位置详见塔吊平面布置图 5. 因塔吊布置在基坑内，考虑到土方开挖后安装困难。并为兼顾土方开挖垂直运输，塔吊需在基础开挖前投入正常使用。 6. 塔吊桩基础采用钻孔灌注桩 7. 桩上部钢支柱采用H型钢，上端标高-0.50m 8. 塔吊基础采用C30水下混凝土，Φ800钻孔灌注桩，上部H型钢格构非标准节插入桩内2500。塔吊标准节与型钢格构用高强度螺栓和盖板焊接连接固定。详见附图 三、 计算依据 1. 地基基础设计规范 DGJ08-11-1999 2. 建筑桩技术规范 JGJ94-94 3. 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 4. 建筑结构焊接规程 JGJ80-91 5. 建筑结构设计荷载规范 GB50009-2001 6. 沪淞 建筑机械厂有限公司的QTZ80A、80B塔式起重机的使用说明书 7. 本工程平面图、结构图、围檩支撑图 四、 塔吊分项参数计算 塔吊是施工场地最重要的施工机械之一，其使用贯穿了整个工程。在这过程中间隔时间长，不可预见性因素多，为确保塔吊的安全，以下计算都按极限苛刻条件下能保证塔吊正常工作计算。即塔吊设置在最大开挖深度处；型钢柱与混凝土灌注桩连接按光滑面锚固。（计算详值见计算表格） 1. 基础竖向极限承载力计算 FF1 F2 F 基础竖向极限承载力 kn F1塔吊自重（包括压重） kn F2最大起吊重量 kn 2. 单桩抗压承载力、抗拔力计算 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条 （“”计算结果为抗压，“-”为抗拔） 其中 Ni 单桩桩顶竖向力设计值 kN n 单桩个数， n4； F 作用于桩基承台顶面的竖向力设计值 T G 塔吊基础重量 KN Mx,My承台底面的弯矩设计值 kN.m xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离 m M 塔吊的倾覆力矩 kN.m 3. 桩长以及桩径计算 桩采用钻孔灌注桩 Rk实际fpApUp∑fsliR＝Niξ1 UP ＝πd 其中 Rk实际 实际钻孔灌注桩承载能力 KN fpAp 桩端面承载能力 KN Up∑fsli 桩侧摩擦阻力总和 KN R 单桩轴向承力安全值 KN ξ1 桩安全系数 取2 d 桩直径 m 4. 桩抗拔验算 Qk＝λRk实际 5. 桩配筋计算 桩身配筋率可取0.20～0.65（计算取上限0.65％）,抗压主筋不应少于6Φ10，箍筋采用不少于Φ6300mm的螺旋箍筋，在桩顶5倍桩身直径范围内箍筋Φ6100mm，每隔2m设一道2Φ12焊接加强箍筋。 As＝S桩截面配筋率 n ＝4As/（πφ2） 其中 n 竖筋根数 根 As钢筋总截面积 m Φ竖筋直径 m 6. 桩上部钢支柱计算 钢支柱采用hbtwt＝3503501219，H型钢。 A＝hb-（b-tw）（h-2t）＝0.017㎡ 1 四柱整体验算 A总4A 截面惯性矩Iz 回转半径 i＝（Iz/A总）0.5 构架长细比 查φ 2 单柱验算 Iz i＝（Iz/A）0.5 井架长细比 查φ 7. 钢支柱上部螺栓紧固水平钢板抗拔计算 H型钢上部螺栓紧固水平钢板采用500500厚20，Q235钢板，采用电焊与下部H型钢焊接，焊接高度不小于6mm。 1 焊接强度验算 160 σ焊接强度 N轴心最大拔力,等于塔吊拔力 焊缝长度等于4478mm 焊缝的抗拉抗压强度设计值，Q235等于160 8. 缀条计算 缀条采用12槽钢 截面面积 A＝0.0015700 ㎡ V＝V1V2 V1塔吊水平力引起应力 V1＝F4/2 F4塔吊水平力 V2塔吊扭矩引起应力 V2＝Mn/2（D1.414） Mn塔吊扭矩 D桩间距 fvV/A fv槽钢的抗剪强度，厚度小于16mm，取125 A 槽钢截面积 9. 螺栓计算 采用φ30高强度螺栓,每肢2颗 A总πd2 σN拔/ A总V/A N/mm2 58.534 满足 螺栓计算 塔吊每肢螺栓数 颗 3 d 螺栓直径 mm 30 A 螺栓截面积 m㎡ 2121 σ 螺栓应力 σ＝N拔/A N/mm2 297 满足 τ 剪力 τ＝Mn/（2D1.414）/A N/mm2 28.718 满足 12、QTZ80A塔式起重机基础计算表 符号 意义 公式 单位 计算值 钻孔灌注桩计算 G 桩上部钢支架总重 KN 60.0 m 标准节重 KN 9.3 b 标准节边长 M 1.6 N 标准节数量 节 20.0 F1 塔吊自重（包括平衡重） KN 587.0 F2 最大起吊重量 KN 60.0 F3 标准节总重 KN 186.0 Mn 基础承受扭矩 F3mN KN.m 348.0 M 倾覆力矩 KN.m 1242.0 F4 水平荷载 KN 72.0 钻孔灌注桩桩顶标高 m -9.05 ξ1 桩安全系数 取 2.0 d 桩直径 m 0.80 D 桩间距 D2d m 1.600 l 取桩有效长度（最大开挖深度至桩底） m 23 Ni 单桩承力设计值 KN 1036.464 N拔 抗拔力设计值 KN -500.664 R 单桩轴向承力安全值 KN 2072.929 Up∑qsili 桩侧总极限摩擦阻力 KN 1666.301 qpAp 桩端点极限承载力 KN 904.779 Rk实际 取桩长度后实际承载力 Rk实际fpApUp∑fsli KN 2571.079 符合 Qk 取桩长度后实际抗拔力 Qk＝λRk KN 1542.648 满足 桩配筋计算 根据桩径按内插法计算工程桩桩身配筋率0.20～0.65 取 0.65 As 截面钢筋面积 m2 0.003267 Φ 竖筋直径 mm 20.000 n 竖筋数量 n4As/（πΦ2） 根 10.4 箍筋取 Φ8200mm的螺旋箍筋 桩上部钢立柱计算 H型钢规格 3503501219 30 H 桩顶到钢构件上端长度 m 9.9 A 横截面面积 ㎡ 0.017 I合 四根立柱组合极惯性距 外部参照CAD自动计算 m4 0.044694 I单柱 单柱极惯性矩 外部参照CAD自动计算 m4 0.000675 i合 四根立柱组合回转半径 iI/4A0.5 M 0.809675 i单柱 单柱回转半径 iI/A0.5 0.199039 λ合 四根立柱组合长细比 λ＝H/i 12.165374 φ＝0.978 λ单柱 单柱长细比 λ＝H/i 7.536206 φ＝0.99 σ合 最大应力 σ＝Ni/Aφ N/mm2 62.179037 满足 σ单柱 最大应力 σ＝Ni/Aφ N/mm2 61.425 满足 钢构件插入桩深度（不计钢柱顶端阻力） τ 钢筋和混凝土的粘结应力（光面钢筋取1.5～3.5） kN/m2 1.5E03 d 型钢等截面圆钢直径 m 0.147 h 插入桩长度 hNi/（τπd） m 1.493 型钢上部水平钢板焊接强度验算 σ 焊接强度 N/mm2 18.634 满足 N 塔吊拔力 N 500664.356 lw 焊缝长度 mm 4478.000 t 焊缝高度，等于6 mm 6.000 缀条计验算 规格 C12槽钢 面积A mm2 1570 V1 塔吊水平力引起剪力 V1＝F4/2 KN 36.000 V2 扭矩引起的剪力 V2＝Mn/2（D1.414） KN 76.909 V 水平力和扭矩组合作用剪力 V＝V1V2 KN 112.909 fv 槽钢抗剪强度 fvV/A N/mm2 71.917 满足 螺栓计算 塔吊每肢螺栓数 颗 3 d 螺栓直径 mm 30 A 螺栓截面积 m㎡ 2121 σ 螺栓应力 σ＝N拔/A N/mm2 236 满足 τ 剪力 τ＝Mn/（2D1.414）/A N/mm2 36.268 满足 五、材料选用及施工方法 根据计算塔吊基础选用 1、桩基选用C30水下混凝土Φ800钻孔灌注桩，桩长（自桩顶垫层面以上100至桩底）为23米，桩身配12Φ22主筋，φ8200螺旋箍筋，桩顶以下3000采用φ8100螺旋箍筋。2Φ122000焊接加强箍筋。QTZ80B（工作幅度60M，额定起重力矩800KN.M）2台，桩间距同标准节宽度为1800。QTZ80A（工作幅度55M，额定起重力矩800KN.M）4台，桩间距同标准节宽度为1600。 2、格构立柱采用Q235 H型钢3503501219，锚入桩身≥2500，长度详附图。缀条选用12槽钢，上下各设双拼12槽钢，每隔1500设12槽钢水平撑及缀条斜撑。以加强其稳定性。 3、塔身标准节与格构采用螺栓连接，为防止因H型钢立柱安装偏位，而造成塔身与格构产生较大剪力且安装困难，在格构顶部采用Q235 H型钢3503501219十字水平梁。水平梁连接处用55035020加强板，与立柱处用牛腿焊接连接，立柱顶部用50050020钢板与标准节连接，采用2-M30螺栓及焊接固定。详附图 4、塔吊标准节安装之前应对立柱格构标高进行复核，并用气割割平后再焊接连接板，确保顶部水平，保证塔身垂直。 5、型钢格构立柱缀条随挖土进度焊接，以确保格构的稳定性。挖土完成后应尽快将露明铁件除锈，并刷防锈漆及与塔吊同色的保护漆。 6、格构立柱应与灌注桩钢筋焊接接地。 五、 附图 说 明 星欣设计图库资料专卖店拥有最新最全的设计参考图库资料，内容涉及景观园林、建筑、规划、室内装修、建筑结构、暖通空调、给排水、电气设计、施工组织设计等各个领域的设计素材和设计图纸等参考学习资料。是为广大艺术设计工作者优质设计学习参考资料。本站所售的参考资料包括设计方案和施工图案例已达几十万套以上，总量在数千G以上。 图库网址http// ftp// 联系QQ447255935 电话13111542600 14