施工用塔吊平面定位与基础方案.docx

霞浦正阳首府一期塔 吊 基 础施工方案编制单位： 南通四建集团有限公司编 制 人：编制日期：2013年9月27日施工用塔吊平面定位与基础方案一、 工程概况正阳首府一期工程位于宁德市霞浦县城关（赤岸大道以东，霞吕线公路以北），交通较为便捷。现建筑场地整体地形平坦开阔，地面高程介于5.56.5m之间，最大相对高差约为1m，地下室开挖基底最底标高约为-0.3m,基坑开挖深度范围内岩土层主要有素土，含少量砂淤泥，基坑基底以下地层为厚层含少量淤泥，施工条件较好。正阳首府一期工程主要有地下室、3#、5#、6#楼及附属裙楼组成。3#楼33层，地下室2层，5#楼31层地下室2层，地下室2层6#楼31层地下室2层。二、编制依据1、本工程的施工组织设计2、QTZ80型基础说明书3、本工程的设计图纸结施图、建施图4、本工程的地质勘察报告5、建筑安全检查标准（JGJ59-99）6、塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）7、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）三、塔吊的型号 根据建筑物的平面布置，项目部拟安装3台QTZ80型自升塔式起重机来满足结构施工阶段的建筑材料的垂直与水平运输需要。平面图见附录。塔吊基础制作成550055002000（长X宽X厚）详见基础布置图，为进一步保证塔机的稳定性，在基础下打入四根500管桩，桩长约30米。四、QTZ80型塔吊技术参数1.塔吊参数：塔吊型号: QTZ80塔身宽度B=1.7m， 未采用附着装置前，基础受力为最大，有关资料如下表：工 况塔机垂直力 Fv（kN）水平力 Fh（kN）倾覆力矩 M（kNm）工作状态663.438.361286.59非工作状态603.498.22546.64五.工作状态时验算1.塔吊承台设计验算1)承台截面主筋验算A.矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩基技术规范JGJ94-94) 其 中恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4；Mx1,My1-计算截面处XY方向的弯矩设计值（KN.m）；xi,yi-单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；Ni1-扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)。N=1.2663.4/4+(1.41286.59+1.438.361.25)(1.7/2)/4(1.7/2)2=748.54kN经计算得到弯矩设计值:Mx1=My1=2748.54(1.7/2-1.7/2)=0kN.mB. 承台截面主筋的计算 a依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)受弯构件承载力计算。 其 中1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0；当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94；期间按线性内插法确定。1=1.0；fc混凝土抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；h0承台的计算高度，h0=1200mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2。经过计算得s=0106/(1.014.3310312002)= 0=1-(1-20)1/2=0s=1-0/2=1Asx1= Asy1=0106/(11200210)=0mm2。b按照混凝土结构设计规范(GB50010-2002)规定的最小配筋率0.15%，计算Asx2= Asy2=31031.251030.15%=5625 mm2最后取Asx= Asy=5625 mm2C.承台截面主筋验算双层双向25120钢筋，As=,23700.72 mm25625 mm2经计算，工作状态时承台主筋设计满足要求。2)承台截面高度及抗冲切计算A)理论依据 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)建筑桩基技术规范(JGJ94-94)高层建筑箱形与筏形基础技术规范B)承台高度的构造要求及规范规定底板的最小厚度不应小于300mm；底板厚度23+25/1000=3.025m。底板的设计厚度不满足构造要求。 C)塔吊对承台冲切验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)规定，对于柱（墙）根部受弯距较大的情况，应考虑其根部弯距在冲切锥面上产生的附加剪力验算承台受柱（墙）的冲切承载力，计算方法可按高层建筑箱形与筏形基础技术规范的有关规定进行，所以依据高层建筑箱形与筏形基础技术规范5.3.5验算如下：其中：Vs - 扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上相应于菏载效应基本组合的冲切力设计值，Vs=1.2663.4=796.08kN；m - 距柱边h0/2处冲切临界截面的周长；得：m =5.8mh0 - 承台的有效高度h0 =1200mm；M - 作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯距，M=1.41286.59=1801.226kN.m；CAB - 沿弯距作用方向，冲切临界截面重心至冲切临界截面最大剪应力点的距离；得：CAB=1.45mIs - 冲切临界截面对其重心的极惯性距；得：Is=20.346 m4Ft 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43N/mm2c1 与弯距作用方向一致的冲切临界截面的边长；c1=hc+ h0 =1.7+1200/1000=2.9m其中hc：与弯距作用方向一致的柱截面的边长。c2 垂直于c1冲切临界截面边长；c2=bc+ h0 =1.7+1200/1000=2.9m其中bc：垂直于hc的柱截面边长。计算如下：得：s=0.4max=796.08/(5.8120010-3)+0.41801.2261.45/20.346=165.727 KN/m30.6Ft=0.61.43103=858 KN/m3经计算，工作状态时塔吊对承台截面抗冲切满足要求。D)桩对承台冲切验算桩对承台冲切验算应该满足以下公式：其中：Nl - 扣除承台及其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值；lx 、ly-角桩冲切系数；，lx取值0.467；，ly取值0.467；lx 、ly - 角桩冲跨比，其值满足0.21.0lx =alx/ho，lx取值1；ly=aly/ho，ly取值1；cl 、c2-从角桩内边缘至承台外边缘的距离（b-B+桩径）/2=0.65m；alx 、a1y-从承台底角桩内边缘引45o冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离，取值alx =1.2m a1y =1.2m；ho - 承台外边缘的有效高度，取值1200/1000m。Ft 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43N/mm2hp 受冲切承载力高度影响系数，取0.9；0.467(0.65+1.2/2)+ 0.467(0.65+1.2/2) 0.91.431031200/1000=1803.09KN角桩桩顶竖向力设计值计算如下：当吊臂在承台对角线方向时，承台处于最大受力状态：Nl = 1.2663.4/4+(1.41286.59+1.4 38.361.25)(1.71.414/2)/2(1.71.414/2)2= 976.27kN经计算，工作状态时角桩对承台抗冲切满足要求。3)承台截面抗剪切验算A)理论依据依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)计算B)桩对承台的最大剪切力计算当吊臂在承台对角线方向时，承台处于最大受力状态：V=Nmax=（1.2663.4+1.2 (1+24)331.25)）/4+(1.41286.59+1.4 38.361.25)(1.71.414/2)/2(1.71.414/2)2=1060.65kNC)考虑承台配置箍筋情况，斜截面受剪承载力应满足下面公式： 其中0建筑桩基重要性系数，取0.9；计算截面的剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho，此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得a/2-B/2=0m，当 3时,取=3， 满足0.3-3.0范围；在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.3；剪切系数, 当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.2；fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；b0承台计算截面处的计算宽度，b0=3m；h0承台计算截面处的计算高度，h0=1200mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2；配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积=16338.4 mm2S箍筋的间距，S=200mm。经计算，工作状态时塔吊对承台截面抗剪切满足要求。六.非工作状态时验算1.塔吊承台设计验算1)承台截面主筋验算A.矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩基技术规范JGJ94-94) 其 中 恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4；Mx1,My1-计算截面处XY方向的弯矩设计值（KN.m）；xi,yi-单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；Ni1-扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)。N=1.2603.4/4+(1.42546.64+1.498.21.25)(1.7/2)/4(1.7/2)2=1280.18kN经计算得到弯矩设计值:Mx1=My1=21280.18(1.7/2-1.7/2)= 0kN.mB. 承台截面主筋的计算 a依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)受弯构件承载力计算。 其 中1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0；当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94；期间按线性内插法确定。1=1.0；fc混凝土抗压强度设计值，fc=14.3N/mm2；h0承台的计算高度，h0=1200mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=210N/mm2。经过计算得s=0106/(1.014.3310312002)= 0=1-(1-20)1/2=0s=1-0/2=1Asx1= Asy1=0106/(11200210)=0mm2。b按照混凝土结构设计规范(GB50010-2002)规定的最小配筋率0.15%，计算Asx2= Asy2=31031.251030.15%=5625mm2最后取Asx= Asy=5625mm2C.承台截面主筋验算双层双向25120钢筋As=23700.72 mm5625mm2经计算，非工作状态时承台主筋设计满足要求。2)承台截面高度及抗冲切计算A.理论依据 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)建筑桩基技术规范(JGJ94-94)高层建筑箱形与筏形基础技术规范B.承台高度的构造要求及规范规定底板的最小厚度不应小于300mm；底板厚度23+25/1000=3.025m。底板的设计厚度不满足构造要求。 C.塔吊对承台冲切验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)规定，对于柱（墙）根部受弯距较大的情况，应考虑其根部弯距在冲切锥面上产生的附加剪力验算承台受柱（墙）的冲切承载力，计算方法可按高层建筑箱形与筏形基础技术规范的有关规定进行，所以依据高层建筑箱形与筏形基础技术规范验算如下：其中：Vs - 扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上相应于菏载效应基本组合的冲切力设计值，Vs=1.2603.4=724.08kN；m - 距柱边h0/2处冲切临界截面的周长；得：m =5.8mh0 - 承台的有效高度h0 =1200mm；M - 作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯距，M=1.42546.64=3565.296kN.m；CAB - 沿弯距作用方向，冲切临界截面重心至冲切临界截面最大剪应力点的距离；得：CAB=1.45mIs - 冲切临界截面对其重心的极惯性距；得：Is=20.346 m4Ft 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43N/mm2c1 与弯距作用方向一致的冲切临界截面的边长；c1=hc+ h0 =1.7+1200/1000=2.9m其中hc：与弯距作用方向一致的柱截面的边长。c2 垂直于c1冲切临界截面边长；c2=bc+ h0 =1.7+1200/1000=2.9m其中bc：垂直于hc的柱截面边长。计算如下：得：s=0.4max=724.08/(5.8120010-3)+0.43565.2961.45/20.346=205.67 KN/m30.6Ft=0.61.43103=858 KN/m3经计算，非工作状态时塔吊对承台截面抗冲切满足要求。D)桩对承台冲切验算桩对承台冲切验算应该满足以下公式：其中：Nl - 扣除承台及其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值；lx 、ly-角桩冲切系数；，lx取值0.467；，ly取值0.467；lx 、ly - 角桩冲跨比，其值满足0.21.0lx =alx/ho，lx取值1；ly=aly/ho，ly取值1；cl 、c2-从角桩内边缘至承台外边缘的距离（b-B+桩径）/2=0.65m；alx 、a1y-从承台底角桩内边缘引45o冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离，取值alx =1.2m a1y =1.2m；ho - 承台外边缘的有效高度，取值1200/1000m。Ft 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.43N/mm2hp 受冲切承载力高度影响系数，取0.9；0.467(0.65+1.2/2)+ 0.467(0.65+1.2/2) 0.91.431031200/1000=1803.09KN角桩桩顶竖向力设计值计算如下：当吊臂在承台对角线方向时，承台处于最大受力状态：Nl = 1.2603.4/4+(1.42546.64+1.4 98.21.25)(1.71.414/2)/2(1.71.414/2)2= 1735.7kN经计算，非工作状态时角