新校区一标段塔吊方案

武警医学院新校区一标段塔吊基础施工方案编制单位：江苏南通二建集团有限公司 编 制 人 ：朱协龙编制时间：二0一一年十一月武警医学院新校区一标段工程塔吊基础设计与计算 一：工程概况 工程名称：武警医学院教学楼、试验楼、图书馆、行政综合楼、大讲堂工程 建设单位： 武警医学院 施工单位：江苏南通二建集团有限公司 监理单位：天津市华泰建设监理有限公司 工程地址：位于东丽区东丽湖入口处，南临津汉路，紧靠北塘排污河，东临东金金路，北临北环铁路。本工程为武警医学院一标段项目，共有五个单体组成，教学楼建筑面积24943，单层面积6699，结构层次4层,建筑物总高度19.5m；实验楼建筑面积25630，单层面积5950,结构层次4层,局部地下1层,建筑物总高度19.5m；图书馆建筑面积8278，单层面积2816，结构层次4层，建筑物总高度26.1m；综合办公楼建筑面积19666，单层面积2691，结构层次地上8层，地下1层,建筑物总高度36 m；大讲堂建筑面积9815，单层面积4732，结构层次5层，建筑物总高25.8 m。结构形式匀为框架结构。 本工程根据现场地理条件及设计结构形式，教育楼拟设二台吉林辽源东岳建筑机械厂QTZ63（TC5511）塔式起重机；实验楼拟设二台吉林辽源东岳建筑机械厂QTZ63（TC5511）塔式起重机；图馆拟设一台吉林辽源东岳建筑机械厂QTZ63（TC5511）塔式起重机；行政综合楼拟设一台吉林辽源东岳建筑机械厂QTZ63（TC5511）塔式起重机；大讲堂拟设二台江麓机电科技有限公司QTZ88（TC6013）塔式起重机；塔式起重机作为本工程主要垂直运输机械。 二：塔式起重机基础、桩、承台计算（一）QTZ63（TC5511）塔吊计算1、首先确定设计参数塔吊型号:QTZ63,最大4绳起重荷载6t；塔吊无附墙起重最大高度H=40m,塔身宽度B=1.6m；承台基础混凝土强度:C40, 厚度Hc=1.30m，承台长度Lc或宽度Bc=7.257m；承台钢筋主筋级别:III级,保护层厚度:50mm；承台桩选用4根50015000预应力管桩，02G10PHC A 500 100 15已知每1根桩的承载力特征值为1211 KN；根据地质报告地基承载力70KN/。参考塔吊说明书及有关资料可知：荷载工况基础荷载P（kN）M（kN.m）FFhMMz工作状态511.218.31335269.3非工作状态464.173.915520塔吊基础自重：17.256*1.3*25=561KN2、对塔吊基础抗倾覆弯矩的验算取塔吊最大倾覆力矩，在非工作状态时：Mmax=1.4*1552KNm=2172.8 KNm，Pmax=1.2*(511KN+561KN)=1286 KN基础地基承载力P地=17.256*70KN/=1208KN计算简图如下：2.1 x、y向，受力简图如下：RA =(2.*1286+2173-2*1208)/4=582KN RA =RB=582KN 1211KN（满足要求）2.2 z向，受力简图如下：Rc=(2.828*1286+2172-2.828*1208)/5.656=423KN Rc= RA=423KN1211KN（满足要求）3、承台桩基础设计3.1 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 计算简图如下： 上图中X轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。3.1.1 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) 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，等同于前面塔吊说明书中的P； G桩基承台的自重；G=561KN Mx,My承台底面的弯矩设计值(KNm)； xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni单桩桩顶竖向力设计值(KN)。 经计算可得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： N=(1286-1208)/4+21732.828/2.8282=787. KN现场实际施工中，承台桩选用4根50015000预应力管桩，单根桩的承载力特征值为1211KN（787KN）； 3.1.2 矩形承台梁弯矩的计算 其中 MX1,My1计算截面处X、Y方向的弯矩设计值(KNm)； xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)，Ni1=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=（1286-1208）*5.656/4+2173*2=1141KNm3.2 求矩形承台梁截面受力主筋 选用825三级钢 Ag=3927mm23631mm23.3 矩形承台梁截面抗剪切的验算 根据前面计算方案可以得到X、Y方向桩对矩形梁的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=787. KN 考虑承台配置箍筋的情况，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1.0； 剪切系数,=0.05； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=23N/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=1200mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=340.00N/mm2； S箍筋的间距，S=150mm。实际计算：fcb0h01.25fyAsv h0/（s）=（0.0523120012501.253403141250/150）10-3=2837KN0V=1.0787=787KN 经过计算承台梁可以满足抗剪要求。（二）QTZ88（6013）塔吊计算1、首先确定设计参数塔吊型号:QTZ88,最大4绳起重荷载8t；塔吊无附墙起重最大高度H=50m,塔身宽度B=1.8m；承台基础混凝土强度:C40, 厚度Hc=1.30m，承台长度Lc或宽度Bc=6.65m；承台钢筋主筋级别:III级,保护层厚度:50mm；承台桩选用4根50015000预应力管桩，02G10PHC A 500 100 15已知每1根桩的承载力特征值为1211 KN；根据地质报告地基承载力70KN/。参考QTZ88塔吊说明书及有关资料可知：荷载工况基础荷载P（kN）M（kN.m）FFhMMz工作状态610732053330非工作状态5509622350塔吊基础自重：23.11.325=750.75KN2、对塔吊基础抗倾覆弯矩的验算取塔吊最大倾覆力矩，在非工作状态时：Mmax=1.4*2235KNm=3129 KNm，Pmax=1.2*(550KN+751KN)=1561 KN基础地基承载力P地=23.1*70KN/=1617KN计算简图如下：2.1 x、y向，受力简图如下：RA =(2.*1561+3129-2*1617)/4=754KN RA =RB=754KN 1211KN（满足要求）2.2 z向，受力简图如下：Rc=(2.828*1286+2172-2.828*1208)/5.656=423KN Rc= RA=423KN1211KN（满足要求）3、承台桩基础设计3.1 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 计算简图如下： 上图中X轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。3.2.1 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) 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，等同于前面塔吊说明书中的P； G桩基承台的自重；G=751KN Mx,My承台底面的弯矩设计值(KNm)； xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni单桩桩顶竖向力设计值(KN)。 经计算可得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： N=(1633-1617)/4+31292.828/2.8282=1110. KN现场实际施工中，承台桩选用4根50015000预应力管桩，单根桩的承载力特征值为1211KN（1110KN）； 3.1.2 矩形承台梁弯矩的计算 其中 MX1,My1计算截面处X、Y方向的弯矩设计值(KNm)； xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)，Ni1=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=（1633-1617）*5.656/4+3129*2=1575KNm3.3 求矩形承台梁截面受力主筋 选用1225三级钢 Ag=5890mm24538mm23.3 矩形承台梁截面抗剪切的验算 根据前面计算方案可以得到X、Y方向桩对矩形梁的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=1110. KN 考虑承台配置箍筋的情况，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1.0； 剪切系数,=0.05； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=23N/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=1200mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=340.00N/mm2； S箍筋的间距，S=150mm。实际计算：fcb0h01.25fyAsv h0/（s）=（0.0523120012501.253403141250/150）10-3=2837KN0V=1.01110=1110KN 经过计算承台梁可以满足抗剪要求。三：塔吊基础施工要求1、 对塔基桩位置安图纸设计平面布置精确定位，桩中心偏差不大于20mm，放线经复核无误后方可沉桩。塔吊桩选用02G10PHC A 500 100 15，桩顶标高及桩长严格控制，桩顶标高偏差不大于30mm。塔吊桩的技术要求安工程桩施工验收规范规定。2、 塔吊承台基础施