恒万逸品澜山塔吊基础.doc

恒万逸品澜山工程塔吊基础施工方案编制：审核：批准：五矿二十三冶建设集团有限公司二一四年三月目录一、工程概况1二、编制依据1三、塔吊的选型及布置1四、塔吊尺寸选定1五、塔吊基础计算书2六、塔吊稳定性计算书8七、止水带设置及防雷接地10八、安全生产及文明施工11附件：恒万逸品澜山工程塔吊平面布置图 一、工程概况恒万逸品澜山住宅小区位于湖南省长沙市长沙县京珠西辅道以西石塘路与西霞路交汇处，总占地面积61047.43平方米，总建筑面积为131742平方米。该工程共包括17栋，设计使用年限均为50年，抗震设防烈度均为6度，屋面防水等级均为级；其中1#-2#栋为高层，（1#栋地上31层，地下1层，2#栋地上26层，地下2层）建筑物结构类型为框架-剪力墙结构，耐火等级为一级；3#-13#栋为多层洋房，地上7层，地下1层，建筑物结构类型采用框架结构形式，耐火等级为一级；14#、16#和17#栋为商业楼，（14#栋地上2层，地下1层，16#栋地上3层，17#栋地上3层）15#栋为高层商业办公综合楼由裙楼和高层组成，其中裙楼地上三层，地下1层，高层地上21层地下1层，建筑物结构类型为框架-剪力墙结构，耐火等级为二级。二、编制依据1.本工程岩土工程勘察报告2.本工程施工平面布置图3.TC6013塔式起重机使用说明书4.塔式起重机混凝土基础工程技术规程（JGJ/T187-2009）5.建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)6.塔式起重机稳定性(GB20304-2006)7.相关结构和建筑施工设计图纸三、塔吊选型及布置由于本工程共有17栋，总建筑面积为达131742平方米。且本工程垂直运输工作量较大，且起吊量重，根据现场施工及进度要求，结合现场的实际情况及施工图纸的情况，经综合考虑，在1#栋与3#栋之间、在2#栋与4#栋之间、在5#栋与7#栋之间、6#栋与8#栋之间、10#栋与12#栋之间、11#栋与13#栋之间各布置一台起重臂60m的塔吊（TC6013），此类型塔式起重机为水平起重臂、小车变幅、上回转自升多用途塔机。TC6013塔吊起重臂长为60米，最大起重量为6吨，额定起重力矩为800千牛.米，最大起重力矩为1070千牛.米，支腿固定式塔吊自由高度为45米，附着最大高度为150米。各楼施工用塔吊的具体场布及定位尺寸详见平面布置图。四、塔吊尺寸选定为方便施工该塔吊采用预埋支腿固定基础，根据塔式起重机使用说明及塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009要求，塔吊承台混凝土强度等级采用C35，基础土质要求坚固牢实。根据塔吊使用说明书及现场条件：TC6013型号塔吊基础承台统一选用500050001500尺寸施工。五、塔吊基础计算书（一）参数信息塔吊型号: QTZ800（TC6013-6）塔机自重标准值:Fk1=560.4kN最大起重荷载:Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩:M=800.00kN.m塔吊计算高度:H=45m塔身宽度:B=1.84m非工作状态下塔身弯矩:M=243.0kN.m承台混凝土等级:C35钢筋级别:HRB335地基承载力特征值:240kPa承台宽度:Bc=5m承台厚度:h=1.50m基础埋深:D=1.50m标准节长度b：2.8m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：120mm，所处城市：湖南长沙， 基本风压0：0.35kN/m2，地基承载力特征值fak：240kPa，地面粗糙度类别：B类 田野乡村，风荷载高度变化系数z：1.67 。基础宽度修正系数b：2，基础埋深修正系数d：3，基础底面以下土重度：20kN/m3，基础底面以上土加权平均重度m：20 kN/m3（二）荷载计算1.自重荷载及起重荷载塔吊自重：G=560.4kN；塔吊最大起重荷载：Q=60kN；作用于塔吊的竖向力：FkGQ560.460620.4kN；2.风荷载计算依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处湖南长沙，基本风压为0=0.35kN/m2；查表得：风荷载高度变化系数z=1.67；挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.84+22.8+(41.842+2.82)0.5)0.12/(1.842.8)=0.367因为是角钢/方钢，体型系数s=2.267；高度z处的风振系数取：z=1.59；所以风荷载设计值为：=0.8zsz0=0.81.592.2671.670.35=1.685kN/m2；3.塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=1.6850.3671.8445450.5=1152.07kNm；MkmaxMeMPhc8001152.072432195.07kNm；(三)塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：eMk/（Fk+Gk）Bc/3式中 e偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； Mk作用在基础上的弯矩； Fk作用在基础上的垂直载荷； Gk混凝土基础重力，Gk25551.5=937.5kN； Bc为基础的底面宽度；计算得：e=2195.07/(620.4+937.5)=1.41m b/6时，e=1.41m 5/6=0.833mPkmax2(FkGk)/（3aBc）式中 Fk作用在基础上的垂直载荷； Gk混凝土基础重力； a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： aBc/20.5Mk/（FkGk）5/20.5-2195.07/(620.4+937.5)=2.13m。 Bc基础底面的宽度，取Bc=5m；不考虑附着基础设计值：Pkmax=2(620.4+937.5)/(32.135)= 97.521kPa；地基承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条。计算公式如下: fa = fak+b(b-3)+dm(d-0.5) fa-修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取240.000kN/m2； b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数； -基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3； b-基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.000m； m-基础底面以下土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3； d-基础埋置深度(m) 取1.500m；解得地基承载力设计值：fa=380.00kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=380.00kPa；地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=(620.4+937.5)/25=62.316kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=97.521kPa，满足要求！(五)基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）第8.2.7条。验算公式如下: F1 0.7hpftamho式中 hp -受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp取1.0.当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用；取 hp=0.94；ft -混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa；ho -基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.45m；am -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2；am=1.84+(1.84 +21.45)/2=3.29m；at -冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at1.84m； ab -冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.84 +21.45=4.74；Pj -扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取 Pj=620.4/(55)=24.82kPa；Al -冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.00(5.00-4.74)/2=0.65m2Fl -相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。Fl=PjAl；Fl=24.820.65=16.133kN。允许冲切力：0.70.941.573290.001450.00=4928212.73N=4928.212kN Fl= 16.133kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！(六)承台配筋计算1.抗弯计算依据建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）第8.2.7条。计算公式如下:MI=a12(2l+a)(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l/12式中：MI -任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值； a1 -任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=(Bc-B)/2(5.00-1.84)/2=1.58m； Pmax -相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取97.521kN/m2； P -相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，PPmax（31.555-al）/31.55597.521(31.555-1.58)/(31.555)=64.491kPa； G -考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.3525BcBchc=1.35255.005.001.5=1265.625kN/m2； l -基础宽度，取l=5.00m； a -合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离，取a=1.55m； a -截面I - I在基底的投影长度, 取a=1.84m。经过计算得MI=1.582(25.00+1.84)(97.521+64.491-21265.625/5.002)+(97.521-64.491)5.00/12=184.02kNm。2.配筋面积计算s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l -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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取l=1.00； fc -混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2； ho -承台的计算高度，ho=1.45m；经过计算得：s=184.02106/(1.0016.705.00103(1.45103)2)=0.001=1-(1-20.001)0.5=0.001；s=1-0.001/2=0.9995；As=184.02106/(0.99951.45103300.00)=423mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5000.001500.000.15%=11250.00mm2。故取 As=11250.00mm2。配筋值：HRB335钢筋，22160mm。承台底面单向根数30根。双层双向设置；插筋同底板钢筋，双层双向设置，所有插筋均与塔吊基础主筋连接。六、塔吊稳定性计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、建筑施工计算手册（江正荣 编著）等编制。（一）塔吊有荷载时稳定性验算塔吊有荷载时，计算简图: 塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算:式中K1塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； G塔吊自重力(包括配重，压重),G=450.00(kN)； c塔吊重心至旋转中心的距离,c=1.50(m)； ho塔吊重心至支承平面距离, ho=6.00(m)（不附着高度取值）； b塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50(m)； Q最大工作荷载,Q=60.00(kN)； g重力加速度(m/s2),取9.81； v起升速度,v=0.50(m/s)； t制动时间,t=20.00(s)； a塔吊旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=15.00(m)； W1作用在塔吊上的风力,W1=4.00(kN)； W2作用在荷载上的风力,W2=0.30(kN)； P1自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8.00(m)； P2自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50(m)； h吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=48.00m(m)； n塔吊的旋转速度,n=0.62(r/min)； H吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H45.00(m)； 塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)， =0.10(度)。经过计算得到K1=2.322；由于K11.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!（二）塔吊无荷载时稳定性验算塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中K2塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； G1后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=200.00(kN)； c1G1至旋转中心的距离,c1=3.00(m)； b塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.00(m)； h1G1至支承平面的距离,h1=6.00(m)； G2使塔吊倾覆部分的重力,G2=100.00(kN)； c2G2至旋转中心的距离,c2=6.00(m)； h2G2至支承平面的距离,h2=54.90(m)； W3作用有塔吊上的风力,W3=5.00(kN)； P3W3至倾覆点的距离,P3=10.00(m)； 塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)，=0.