QTZ自升塔式起重机.docx
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QTZ自升塔式起重机
QTZ自升塔式起重机
施
工
方
案
XX工程公司
年月日
目录
第一章工程概况1
第一节项目概况1
第二节塔吊选型1
第二章塔机基础的设计及制作1
第一节塔吊位置选择1
第二节塔吊基础设计2
一、桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数2
二、塔吊基础设计4
第三节塔吊基脚螺栓预埋4
第四节塔吊基础的防雷接地引接5
第五节塔吊基础与底板接头处理5
第六节塔吊立架处与地下室顶板主、次梁接头处理5
第七节地下室顶板预留孔洞围护6
QTZ5014塔吊桩基础的计算书6
附图11
第一章工程概况
第一节项目概况
本项目由XX开发股份有限公司投资兴建，XX建筑设计院设计，XX建设监理公司监理，XX有限公司4承建，为RC结构的商住建筑物一栋，地上32层，地下2层，其中有4层裙楼。
建筑物平面形状呈L型，东西向从1轴至23轴长63.90m，南北向从A轴至P轴长83.20m，总建筑面积约为56326平方米，建筑物高度：
从±0.000起计至屋面高99.90m，梯屋、电梯机房顶高104.90m，地下室底板面标高为-8.400m。
第二节塔吊选型
根据施工需要，计划装一台型号为:
**机械制造自升塔式起重机QTZ63（5013）。
该塔吊安装总高度130m，塔吊首次安装高度17.2m，随后爬升至自由高度37.5m，可利用一台16吨和一台30吨汽车吊进行安装，吊装最重部件起重臂时，工作半径9m，24m臂杆，起重量6.95吨，起吊高度21m，满足吊装要求。
塔机的总体结构详见产品说明书。
第二章塔机基础的设计及制作
第一节塔吊位置选择
1、塔吊基础选择
塔吊基础采用4根φ800钻孔灌注桩，桩长约10.5m，桩端支承在中风化岩层，塔吊基础承台尺寸是5000×5000×1400，混凝土强度等级C35。
2、塔吊基础选择
本工程使用一部塔吊，塔机的安装位置设于D至E轴交6至10轴处（基础底板下为塔基承台面）。
第二节塔吊基础设计
一、桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数
根据拟建场区建筑物规模（32层），结合场地工程地质情况，设计采用钻（冲）孔桩，以连续完整的中风化岩作桩端持力层。
单桩竖向承载力特征值Ra可按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002式8.5.5-1式DBJ15-31-2003式10.2.3或10.2.4估算。
公式
Ra=qsaAp+up∑qsiaLi[摩擦桩公式]
Ra=Rsa+Rra+Rpa[嵌岩桩公式]
桩基的设计施工还需符合《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）有关要求。
各岩土层桩周摩阻力特征值、桩端土承载力特征值等参数详见下表1
地层代号
岩土名称
状态
层号
地基承载力特征值fak（kPa）
压缩模量Es（Mpa）
桩周摩阻力特征值qsa（kPa）
钻（冲）孔灌注桩
桩端承载力特征值
qsa（kPa）
岩石抗
压强度
fr（Mpa）
Qml
素填土
松散
\
\
10
Qal
淤泥质土
流塑
1
50
2.5
6
粉砂
松散-稍密
3
110
\
15
K
粉砂质土岩
强风化
1
700
75
1000
fr=1.5MPa
中风化
2
1200
160
1500
fr=4.4MPa
微风化
3
3000
330
3500
fr=10.0MPa
岩石抗压强度统计表表2
地层
时代
风化
程度
岩性
地层
序号
指标
天然抗压强度
fr（Mpa）
备注
K
强风化
粉砂质泥岩
1
参加统计组数
3
最大值
2.9
最小值
0.65
平均值
1.5
中风化
粉砂质泥岩
2
参加统计组数
28
其中9组微风化夹层样未参与数理统计
最大值
8.7
最小值
2.8
平均值
5.0
标准差
1.81
变异系数
0.36
标准值
4.4
微风化
粉砂质泥岩
3
参加统计组数
42
最大值
19.4
最小值
8.4
平均值
12.9
标准差
2.98
变异系数
0.23
标准值
12.1
二、塔吊基础设计
1、塔吊基础承台设计D800mm钻孔桩；桩端要求穿过砂层、强风化进入强风化岩≥2.5m。
2、桩基础承台为5m（长）×5m（宽）×1.4m（厚）,桩承台混凝土为C35砼,上下配筋为Ⅱ钢φ20mm＠200mm双向双层钢筋,内肢Ⅱ钢φ16mm＠200mm双向筋。
第三节塔吊基脚螺栓预埋
塔吊基脚螺栓预埋为16根φ36mm长=900mm，螺栓为原厂产品。
安装预埋螺栓时用固定模具套入，模具上下螺母固定定型，采用水平仪校核准确，与承台钢筋焊接牢固。
第四节塔吊基础的防雷接地引接
塔吊基础的防雷接地引接；承台的对角2条桩中留出约500mm钢筋焊接头与承台钢筋连通焊接，并直接连出承台面约500mm的2处引头，作为连焊接于塔架至塔尾防雷针。
接地电阻值小于4Ω。
基础制作后，等其强度达到80%并检查合格方可安装塔机。
第五节塔吊基础与底板接头处理
塔吊承台与工程结构承台地板分界接头处理：
先做塔吊承台，在塔吊承台面预埋钢板止水片，塔吊承台与工程承台分界20mm，工程底板施工连接入于塔吊承台面处800mm，并预留工程底板钢筋搭接头，工程底板预留二次钢板止水片，承台面标高比底板面标高低800mm，塔吊拆除后再浇筑本部位钢筋混凝土，做法同后浇带。
做法详见大样图。
第六节塔吊立架处与地下室顶板主、次梁接头处理
对立架处顶板主、次梁、板断开处理方法如下：
1、梁板砼施工缝接头为梁长的1/3L位置处，在原设计的配筋中各加大一级配筋预留搭接，钢筋搭接应错开为1/2倍数。
2、施工缝搭接头钢筋加焊接；单面焊接为10倍D，双面焊接为5倍D。
预留钢筋用钢刷进行清锈。
3、预留孔洞砼接头处理；先浇砼接头必须凿毛，清洗干净，二次浇筑的砼加渗5-10%AEA澎胀水泥。
第七节地下室顶板预留孔洞围护
预留孔洞口处四周采用Φ48mm钢管搭设高1.5m,并用胶合板密封围蔽。
防止杂物下落伤人。
QTZ5014塔吊桩基础的计算书
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ5014,自重（包括压重）F1=765.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN
塔吊倾覆力距M=1658.00kN.m,塔吊起重高度H=37.50m,塔身宽度B=1.6m
混凝土强度:
C35,钢筋级别:
Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m
桩直径或方桩边长d=0.80m,桩间距a=3.00m,桩长约10m，要求进中风化2.5m；
承台厚度Hc=1.40m，基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:
50mm
二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重（包括压重）F1=765.00kN
2.塔吊最大起重荷载F2=60.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=990.00kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×1658.00=2321.20kN.m
三.矩形承台弯矩的计算
计算简图：
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。
1.桩顶竖向力的计算（依据《建筑桩基础技术规范》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，F=1.2×825.00=990.00kN；
G──桩基承台的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D）=1050.00kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离（m）；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）。
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
最大压力：
N=（990.00+1050.00）/4+2321.20×（3.00×1.414/2）/[2×（3.00×1.414/2）2]=1057.19kN
没有抗拔力!
2.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条）
其中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），Ni1=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值：
N=（990.00+1050.00）/4+2321.20×（3.00/2）/[4×（3.00/2）2]=896.87kN
Mx1=My1=2×896.87×（1.50-0.80）=1255.61kN.m
四.矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。
式中
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；
fc──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度。
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。
经过计算得
s=1255.61×106/（1.00×16.70×5000.00×1350.002）=0.008
=1-（1-2×0.008）0.5=0.008
s=1-0.008/2=0.996
Asx=Asy=1255.61×106/（0.996×1350.00×300.00）=3113.18mm2。
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
记为V=1057.19kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
其中
0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
──剪切系数,
=0.20；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
S──箍筋的间距，S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!
六.桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1057.19kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中
0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
A──桩的截面面积，A=0.503m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!
七.桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1057.19kN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：
最大压力:
其中R──最大极限承载力；
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:
qck──承台底1/2承台宽度深度范围（≤5m）内地基土极限阻力标准值；
s,
p──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；
c──承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值：
s,
p,
c──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；
qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；
u──桩身的周长，u=2.513m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2；
li──第i层土层的厚度,取值如下表；
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）土名称
1400粉砂
24751000强风化
331601500中风化
由于桩的入土深度为10.5m,所以桩端是在第3层土层。
最大压力验算:
R=2.51×（4×0×.9177+4×75×.9177+2.5×160×.9177）/1.67+1.56×1500.00×0.50/1.67+0.00×656.25/1.65=1670.91kN
上式计算的R的值大于最大压力1057.19kN,所以满足要求!
附图
1、塔吊基础平面和剖面大样图。
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