东盟和城工地塔机防倾翻验算书.docx

东盟和城工地塔机防倾翻验算书编制：审核：批准：编制单位：广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 2011年12月10日在南宁市东盟和城工地租用了本公司的9台塔机，塔机的型号分别为：1台QTZ6015，4台TCT5512，3台QTZ5512，1台QTZ5013D。均采用5.6m5.6m1.2m钢筋混凝土基础，在塔机基础下实压了四根桩。具体参见下图及参数表：根据说明书提供该状态下的数据进行验算,参数见下表：塔机型号对地面压力（Pa）b（m）h（m）砼基础重量Fg（KN）Fv（KN）Fh（KN）M（KN.m）QTZ60151.51055.61.2965573442275TCT55121.71055.61.296553074.91654QTZ55121.71055.61.296540830.41486QTZ5013D1.71055.61.296540830.41486施工方提供的桩基数据见下表：序号名称规格及数量备注1桩的数量4根2桩的直径500mm3桩的混凝土标号C804打桩地质状况(桩长1214米)5米回填土6米粘土2米泥岩5桩钢筋12条12毫米的高强度钢6单桩垂向承载力特征值Ra=1800KN一 根据塔机设计规范GBT13752-1992 塔起重机设计规范，混凝土基础的整体抗倾覆稳定性验算，必须满足：偏心距e=(M+ Fhh)/(Fv+Fg) b/31. 对于QTZ6015塔机：e =(M+Fhh)/(Fv+Fg)=(2275+441.2)/(573+965)=1.51 5.6/3=1.87满足要求。2. 对于TCT5512塔机：e =(M+Fhh)/(Fv+Fg)=(1654+74.91.2)/(530+965)=0.92 5.6/3=1.87满足要求。3. 对于QTZ5512和QTZ5013D塔机：e =(M+Fhh)/(Fv+Fg)=(1486+30.41.2)/(408+965)=1.12 5.6/3=1.87满足要求。二 验算桩的抗倾覆能力（一）桩基竖向承载力验算必须满足：Nk=(Fv+Fg)/ nRaNkmax=(Fv+Fg)/ n+(M+ Fhh)Lmax/Lj21.2Ra1. 对于QTZ6015塔机：Nk=(573+965)/4=384.5KN1800KN满足要求。Nkmax=(573+965)/ 4+(2275+ 441.2)1.82/2(1.82)2=384.5+457.3=841.8KN1.2Ra=2160 KN满足要求。2. 对于TCT5512塔机：Nk=(530+965)/ 4=373.8 KN1800 KN满足要求。Nkmax=(530+965)/ 4+(1654+ 74.91.2)1.82/2(1.82)2=373.8+342.6=716.4KN1.2Ra=2160 KN满足要求。3. 对于QTZ5512和QTZ5013D塔机：Nk=(408+965)/ 4=343.3 KN1800 KN满足要求。Nkmax=(408+965)/ 4+(1486+30.41.2)1.82/2(1.82)2=343.3+299.1=642.4KN1.2Ra=2160 KN满足要求。（二）桩身承载力（抗压）能力验算必须满足：NcfcAps其中：N为相应于荷载效应基本组合时，桩顶轴向力设计值，该值可取为荷载标准值乘1.35；c为基桩成桩工艺系数，混凝土预制桩（静压桩）取0.85；Fc为混凝土轴心抗压设计值，选C80时，Fc=36000KN/m2； Aps为桩身的截面面积；3.140.252=0.2m2； 因为QTZ6015的Nkmax是所有塔机中最大值，所以只要QTZ6015计算通过，则所有塔机都满足要求；1.35841.8=1136.4KN0.85360000.2=6120KN满足要求。（三）桩基抗拔承载力验算1.桩基的抗拔承载力Nz=(ql)/2 + Gp其中：为抗拔系数，砂土层取0.50.7，粘性土、粉土取0.70.8；q为桩侧表面土层的极限侧阻力标准值，杂填土层取1KPa；粘土、粉土取24KPa（取最小值）；为桩的周长；3.140.5=1.57m； l为桩的总长度；13m；只考虑粘土和泥岩层时，得：Nz=(ql)/2 + Gp=0.7241.578/2 + 3.140.2521325=105.5+63.8=169.3 KN（1）对于QTZ6015塔机：Nkmin=(Fv+Fg)/ n-(M+Fhh)Lmax/Lj2=(573+965)/4-(2275+441.2)1.82/2(1.82)2 =384.5-457.3 =-72.8KNNkmin为负表示桩受向上的拔力，桩向上的拔力72.8KN169.3KN，证明桩基抗拔承载力满足要求。（2）对于TCT5512塔机：Nkmin=(Fv+Fg)/ n-(M+Fhh)Lmax/Lj2=(530+835)/4-(1654+74.91.2)1.82/2(1.82)2 =341.3-342.6 =-1.3KNNkmin为负表示桩受向上的拔力，桩向上的拔力1.3KN169.3KN，证明桩基抗拔承载力满足要求。（3）对于QTZ5512和QTZ5013D塔机：Nkmin=(Fv+Fg)/ n-(M+Fhh)Lmax/Lj2=(408+805)/4-(1486+30.41.2)1.82/2(1.82)2 =303.3-299.1 =4.2KNNkmin为正表示桩只受向下的压力，不受拔力，证明桩基抗拔承载力满足要求。（四）桩身承载力（抗拔）验算必须满足：NfyAs 其中：N为荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值，按建筑地基基础设计规范的规定，去荷载设计值为荷载标准值乘1.35；fy为钢筋抗拉强度设计值；取300N/mm2； As为桩的钢筋截面面积；123.1462=1356.5mm2；1.对于QTZ6015塔机：N=1.3572.8=98.3KNfyAps=30010-31356.5=406.95KN； 满足要求。2.对于TCT5512塔机：N=1.351.3=1.8KNfyAps=30010-31356.5=406.95KN；满足要求。通过以上计算，所有的塔机基础及桩基都符合使用要求。四. 附墙杆验算当塔机超过基本高度，必须按要求对塔机进行附墙后才能对塔机进行加节升高。在该工地的9台塔机中已经有四台塔机进行附墙，现对这四台塔机的附墙杆进行验算。（一）21#楼4#机TCT5512塔机附墙架设计计算1.计算简图如下：2.附墙架载荷值如下表：PxPyMn-35280N45620N3.80105N.m3.经过计算杆件内力值如下：N1MAX(KN)N2MAX(KN)N3MAX(KN)112.72299.42336.384.根据内力值选择拉杆截面2【18b槽钢, Q235B 具体数值如下：验算附该墙杆槽钢2【18b是否符合要求； 选择附墙杆中受力最大值N3MAX=336.38KN进行计算即可：长度L3=10200mm面积 A=5858.3910mm2惯性矩Ix=27401067.4141mm4Iy=17821100.0189 mm4惯性半径imin= iy=(Iy/A)= (17821100.0189/5858.3910)=3041.98=55.15mm长细比 y=(L1)/iminy =(0.710200)/55.15=129.47；附墙杆一端铰接，另一端焊接固定，故取=0.7； 查表得稳定系数=0.39，则压杆的许可压力为： P=A=5858.39100.3916010-3=365.56KN336.38KN 满足要求。（二）23#楼2#机TCT5512塔机附墙架设计计算1.计算简图如下：2.附墙架载荷值如下表：PxPyMn-35280N45620N3.80105N.m3.经过计算杆件内力值如下：N1MAX(KN)N2MAX(KN)N3MAX(KN)116.93277.44365.744.根据内力值选择拉杆截面2【16a槽钢, Q235B 具体数值如下：验算附该墙杆槽钢2【16a是否符合要求； 选择附墙杆中受力最大值N3MAX=365.74KN进行计算即可：长度 L3=6000mm面积 A=4390.8271mm2惯性矩Ix=17324389.1368mm4Iy=10379141.6866mm4惯性半径imin=iy=(Iy/A)=(10379141.6866/4390.8271)=2363.82=48.62mm长细比 y=(L1)/iminy =(0.76000)/48.62=86.38；附墙杆一端铰接，另一端焊接固定， 故取=0.7； 查表得稳定系数=0.645，则压杆的许可压力为： P=A=4390.82710.64516010-3=453.13KN365.74KN 满足要求。（三）19#楼3#机TCT5512塔机附墙架设计计算1.计算简图如下：2.附墙架载荷值如下表：PxPyMn-35280N45620N3.80105N.m3.经过计算杆件内力值如下：N1MAX(KN)N2MAX(KN)N3MAX(KN)318.9276.39117.394.根据内力值选择拉杆截面2【16a槽钢, Q235B 具体数值如下：验算附该墙杆槽钢2【16a是否符合要求； 选择附墙杆中受力最大值N1MAX=318.9KN进行计算即可：长度 L1=7500mm面积 A=4390.8271mm2惯性矩Ix=17324389.1368mm4Iy=10379141.6866mm4惯性半径imin=iy=(Iy/A)=(10379141.6866/4390.8271)=2363.82=48.62mm长细比 y=(L1)/iminy =(0.77500)/48.62=108；附墙杆一端铰接，另一端焊接固定， 故取=0.7； 查表得稳定系数=0.505，则压杆的许可压力为： P=A=4390.82710.50516010-3=354.78KN318.9KN 满足要求。（四）20#楼1#机QTZ6015塔机附墙架设计计算1.计算简图如下：2.附墙架载荷值如下表：PxPyMn-36KN1.0KN4.22105N.m3.经过计算杆件内力值如下：N1MAX(KN)N2MAX(KN)N3MAX(KN)384.32370.1965.854.根据内力值选择拉杆截面2【16a槽钢, Q235B 具体数值如下：验算附该墙杆槽钢2【16a是否符合要求； 选择附墙杆中受力最大值N1MAX=384.32KN进行计算即可：长度L1=5400mm面积A=4390.8271mm2惯性矩Ix=173243