塔吊基础设计专项方案(下沙经济学院).docVIP

浙江省长城建设集团股份有限公司 塔吊基础设计专项施工方案 目 录第一节 工程概况02第二节 编制依据02第三节 塔吊方案选择03第四节 塔吊基础计算书10塔吊基础设计专项施工方案第一节 工程概况工程名称：浙江经济职业技术学院学生宿舍及其它生活设施用房工程建设单位：浙江经济职业技术学院设计单位：浙江建院建筑规划设计院勘察单位：浙江省工程物探勘察院监理单位：浙江江南工程管理股份有限公司施工单位：浙江省长城建设集团股份有限公司建设规模：浙江经济职业技术学院学生宿舍及其它生活设施用房工程由主楼9层住宅和裙房5层组成，用地面积8565，地上建筑面积为16039.99，地下一层建筑面积401.66，总建筑面积16441.65，0.00=6.40m。场地位于杭州经济技术开发区，25号大街西侧，学正街北侧。建筑结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构，建筑基础采用预应力管桩。第二节 编制依据1、本工程相关图纸，设计文件、施工组织设计2、国家、省有关塔吊设计、施工的其它规范、规程和文件及参考文献。塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）地基基础设计规范（GB50007-2002）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）建筑安全检查标准（JGJ59-99）建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)实施意见(试行)浙建建1999190号建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001建筑起重机械安全监督管理规定建设部令第166号ZJ5510型塔吊说明书3、计算软件：品茗安全计算软件第三节 塔吊方案选择3.1 塔吊的选用和布置结合本工程具体情况和施工要求，决定采用ZJ5510型塔吊1台，塔吊由专业安装公司负责安装、拆除及使用保养工作，该机最大工作幅度55m，最大起重力矩为60T.m，独立式起升高度40.5m，附着式起升高度为121.5m。最大起重量6T。安装平面具体位置为：塔吊布置在主楼的西面，具体位置详见布置图（附图）。塔吊安装高度为：塔吊安装高度为48米，根据ZJ5510塔吊说明，在5层平面处、8层平面处设附墙。3.2 塔吊基础设置1、根据ZJ5510型塔吊的技术参数和计算要求，本工程塔吊基础承台宽度为49004900，高度为1300，基础底部内配20120双向主筋，上部内配18160双向主筋，上下拉钩10500，基础承台钢筋为级钢，基础承台混凝土强度为C30；基础底设4根PHC- A 500 (100)-15，桩身500、桩长15米预应力管桩，桩身混凝土强度为C80。2、塔吊位于地下室外，采用预埋螺栓十字梁式塔吊。详见附图。3、在基坑围护开始施工前，先将塔吊基础土方进行开挖，做好塔吊基础四周围护后施工塔吊基础，安装完塔吊再进行整个基坑围护。4、塔吊的避雷接地采用镀锌扁铁一端与塔身十字梁焊接，另一端与基础承台桩端板焊接牢固形成良好的接地系统。5、因塔吊基础面位于地下且基础上部不作覆土，在基础外侧砖砌240厚砖墙至地面，故利用基础中间的小集水坑用自吸水泵在基础承台表面的水排出。3.3 塔吊基础土层主要物理力学指标根据浙江省化工地质勘察院提供的浙江经济职业技术学院学生宿舍及其它生活设施用房工程岩土工程勘察报告，揭示本场地岩土各土层厚度及阻力标准值如下表(本工程桩基持力层设在粉砂与粉质粘土互层)。土层代号土层名称土厚度（m）土侧阻力标准值（KPa）地基承载力特征值（Kpa）1素填土2.3101002-1粘质粉土7.4251802-2砂质粉土7.2231702-3砂质与粉质土互层10.6281803.4塔吊的使用性能说明塔吊型号ZJ5510生产厂家浙江省建设机械有限公司机构工作级别起升机构M5回转机构M4牵引机构M3起升高度（m）独立式附着式40.5121.5最大起重量（T）6工作幅度（m）最小幅度2.5最大幅度55起升机构倍率24起重量t1.533366速度m/min80408.540204.3电机功率KW24/24/5.4回转机构回转速度r/min0.6电机功率kw2X2.2牵引机构牵引速度m/min40/20电机功率kw3.3/2.2顶升机构顶升速度m/min0.42电机功率kw4工作压力Mpa20总功率kw31.7（不含顶升机构电机）平衡重t55504511.2410.229.2工作温度-20+40工况吊钩高度（m）H1(水平力)KNM1（倾翻力矩）KN.MP（垂直力）KN非工作状态40.574.61770423工作状态40.53210484833.5塔吊基础配置1）塔吊基础配置参数表（基础设计计算附后）塔吊编号1#生产厂商浙江省建设机械有限公司塔吊型号ZJ5510塔吊基础桩型PHC-AB500(100)-15桩径500桩心距（m）3400有效桩长（m）15(桩端持力层设在2-3层土)灌芯钢筋笼长（m）4灌芯钢筋笼配筋618桩顶标高（m）-3.20承台底标高（m）-3.30承台面标高（m） -2.00承台砼标号C30承台配筋（上筋）18160双向承台配筋（下筋）20120双向承台上下拉筋10500承台尺寸（长宽高）490049001300塔吊安装高度m48相对应孔号Z8第四节 塔吊基础设计计算书矩形板式桩基础计算书一、塔机属性塔机型号ZJ5510塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40.5塔机独立状态的计算高度H(m)44.7塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载 1、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)423起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)483水平荷载标准值Fvk(kN)32倾覆力矩标准值Mk(kNm)1770非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)423水平荷载标准值Fvk(kN)74.6倾覆力矩标准值Mk(kNm)1048 2、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)1.35Fk11.35423571.05起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081竖向荷载设计值F(kN)571.05+81652.05水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.353243.2倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3517702389.5非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35423571.05水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3574.6100.71倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3510481414.8三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.3承台长l(m)4.9承台宽b(m)4.9承台长向桩心距al(m)3.4承台宽向桩心距ab(m)3.4桩直径d(m)0.5承台参数承台混凝土等级C30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)=4.94.9(1.325+019)=780.33kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35780.33=1053.44kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.42+3.42)0.5=4.81m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(483+780.33)/4=315.83kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(483+780.33)/4+(1770+321.3)/4.81=692.59kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(483+780.33)/4-(1770+321.3)/4.81=-60.93kN 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 =(652.05+1053.44)/4+(2389.5+43.21.3)/4.81=935kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(652.05+1053.44)/4-(2389.5+43.21.3)/4.81=-82.26kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C80桩基成桩工艺系数C0.85桩混凝土自重z(kN/m3)31.4桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)15桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值3158地基属性是否考虑承台效应是承台效应系数c0.5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)素填土2.3108000.7100砂质粉土7.4259000.7180粉土7.22312000.7170 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.5=1.57m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.52/4=0.2m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.9/2,5)=2.45m fak=(2.3100+0.15180)/2.45=257/2.45=104.9kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(4.94.9-40.2)/4=5.81m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=1.57(0.810+7.425+6.823)+12000.2+0.5104.95.81=1088.98kN Qk=315.83kNRa=1088.98kN Qkmax=692.59kN1.2Ra=1.21088.98=1306.78kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-60.93kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=60.93kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApz=150.231.4=92.48kN Ra=uiqsiali+Gp=1.57(0.70.810+0.77.425+0.76.823)+92.48=476.67kN Qk=60.93kNRa=476.67kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=63.14182/4=1527mm2 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=113.1410.72/4=989mm2 (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=935kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=3158kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q=-Qmin=82.26kN fyAS+fpyAps=(3001526.81+1040989.12)10-3=1486.73kN Q=82.26kNfyAS+fpyAps=1486.73kN 满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB335 20120承台底部短向配筋HRB335 20120承台顶部长向配筋HRB335 18160承台顶部短向配筋HRB335 18160 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1300-50-20/2=1240mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(935+(-82.26)4.81/2=2050.14kNm X方向：Mx=Mab/L=2050.143.4/4.81=1449.67kNm Y方向：My=Mal/L=2050.143.4/4.81=1449.67kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=652.05/4 + 2389.5/4.81=659.96kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1240)1/4=0.9 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.4-1.6-0.5)/2=0.65m a1l=(al-B-d)/2=(3.4-1.6-0.5)/2=0.65m 剪跨比：b=a1b/h0=650/1240=0.52，取b=0.52； l= a1l/h0=650/1240=0.52，取l=0.52； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.52+1)=1.15 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.52+1)=1.15 hsbftbh0=0.91.151.431034.91.24=8940.64kN hslftlh0=0.91.151.431034.91.24=8940.64kN V=659.96kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=8940.64kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+21.24=4.08m ab=3.4mB+2h0=4.08m，al=3.4mB+2h0=4.08m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=1449.67106/(1.0414.3490012402)=0.013 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.013)0.5=0.013 S1=1-1/2=1-0.013/2=0.993 AS1=My/(S1h0fy1)=1449.67106/(0.9931240300)=3923mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.43/300)=max(0.2,0.21)=0.21% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(3923