塔吊安装施工方案已审批Word格式文档下载.docx
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塔身高度计算简图
H吊=H1+H2+H3+H4+H房
式中:
H1——最短吊索高度。
一般取1~1.5m;
H2——构件高度。
钢筋混凝土结构按3m计算;
H3——安全操作距离。
按2m计;
H4——脚手架或其它设施高度。
若有出屋楼梯间或电梯机房,按5.2米计;
H房——建筑物总高加筏板至±
0.000
则塔吊的安装高度为:
H吊=1.5+3+2+5.2+102.1=113.8m,取H吊=120m。
2、塔吊型号的选择
根据上述情况,选择1台C5613(QTZ80)塔吊能满足施工要求。
3、塔吊主要技术参数
塔吊型号:
C5613(QTZ80),塔吊起升高度H:
120.000m,
塔身宽度B:
1.6m,基础埋深D:
1.350m,
自重F1:
620kN,基础承台厚度Hc:
1.350m,最大起重荷载F2:
60kN,基础承台宽度Bc:
5.300m,
钢筋级别:
HRB400管桩直径:
0.500m,
桩间距a:
4.0m,承台钢筋间距S:
32φ20@165
承台混凝土的保护层厚度:
50mm,基础承台混凝土强度:
C40商品砼空心桩的空心直径:
0.30m。
额定起重力矩是:
800kN·
m,基础所受的水平力:
30kN标准节长度:
2.5m
主弦杆材料:
角钢/方钢宽度/直径c:
12mm,
所处城市:
云南昆明市基本风压ω0:
0.3kN/m2,
地面粗糙度类别为:
B类田野乡村风荷载高度变化系数μz:
2.09。
第四节塔吊基础设计计算书
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)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)等编制。
一、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重(包括压重)F1=620.00kN,
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)=816kN,
1、塔吊风荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中风荷载体型系数:
地处云南昆明市,基本风压为ω0=0.30kN/m2;
查表得:
荷载高度变化系数μz=2.09;
挡风系数计算:
φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×
1.6+2×
2.65+(4×
1.62+2.652)0.5)×
0.012]/(1.6×
2.65)=0.053;
因为是角钢/方钢,体型系数μs=2.9;
高度z处的风振系数取:
βz=1.0;
所以风荷载设计值为:
ω=0.7×
βz×
μs×
μz×
ω0=0.7×
1.00×
2.9×
2.38×
0.3=1.449kN/m2;
2、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
Mω=ω×
φ×
B×
H×
0.5=1.449×
0.053×
1.6×
120×
0.5=777.243kN·
m;
Mkmax=Me+Mω+P×
hc=800+777.243+30×
1.35=1617.743kN·
3、塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算:
e=(M+Fh.H)/(Fv+Fg)≤b/3
式中e——偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;
M——作用在基础上的弯矩;
Fv——作用在基础上的垂直载荷;
Fg——混凝土基础重力,Gk=25×
5.3×
1.35=948.1KN;
b——为基础的底面宽度;
计算得:
e=1617.143/(751.2+948.1)=0.925<
5.3/3=1.767M;
基础抗倾覆稳定性满足要求!
二、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
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,在实际情况中x、y轴是随机变化的,所以取最不利情况计算。
Ni=(F+G)/n±
Mxyi/∑yi2±
Myxi/∑xi2
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=751.2kN;
G──桩基承台的自重:
G=1.2×
(25×
Bc×
Hc)=1.2×
1.35)=948.04kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取1437.98kN·
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.12m;
Ni──单桩桩顶竖向力设计值;
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值,
最大压力:
Nmax=(751.2+948.04)/4+1917.03×
1.20/(2×
1.202)=763.95kN。
最小压力:
Nmin=(751.2+948.04)/4-1917.03×
1.202)=85.67kN。
2.承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.1条。
Mx=∑Niyi
My=∑Nixi
其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.70m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=Ni-G/n=515.94kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx=My=2×
515.94×
0.70=722.31kN·
m。
三、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。
αs=M/(α1fcbh02)
ζ=1-(1-2αs)1/2
γs=1-ζ/2
As=M/(γsh0fy)
式中,αl──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2;
ho──承台的计算高度:
Hc-50.00=1280.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;
经过计算得:
αs=722.31×
106/(1.00×
16.70×
5300.00×
1280.002)=0.005;
ξ=1-(1-2×
0.004)0.5=0.505;
γs=1-0.005/2=0.998
Asx=Asy=722.31×
106/(0.998×
1280.00×
360.00)=1570.65mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
1350.00×
0.15%=10732.5mm2。
配筋值:
HRB400钢筋,20@165。
承台底面单向根数32根。
四、承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条,斜截面受剪承载力满足下面公式:
γ0V≤βfcb0h0
其中,γ0──建筑桩基重要性系数,取1.00;
b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5300mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1280mm;
λ──计算截面的剪跨比,λ=a/h0此处,a=(4000.00-1600.00)/2=1200.00mm;
当λ<
0.3时,取λ=0.3;
当λ>
3时,取λ=3,得λ=0.938;
β──剪切系数,当0.3≤λ<1.4时,β=0.12/(λ+0.3);
当1.4≤λ≤3.0时,β=0.2/(λ+1.5),得β=0.15;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
则,1.00×
1231.87=1231.871kN≤0.15×
5300×
1280/1000=16993.92kN;
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
五、桩竖向极限承载力验算
依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条,单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算:
R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc
Qsk=u∑qsikli
Qpk=qpkAp
Qck=qckAc/n
其中R──单桩的竖向承载力设计值;
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(≤5.3m)内地基土极限阻力标准值,qck=200.000kPa;
Ac──承台底地基土净面积,Ac=5.300×
5.300-4×
0.283=26.958m2;
n──桩数量,n=4;
ηc──承台底土阻力群桩效应系数,ηc=ηciAci/Ac+ηceAce/Ac
ηs,ηp,ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;
γs,γp,γc──分别为桩侧阻抗力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;
qpk──极限端阻力标准值;
u──桩身的周长,u=1.571m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2;
li──第i层土层的厚度;
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)抗拔系数土名称
12.5025.00825.000.80粘性土
216.00127.003150.000.70全风化玄武岩
由于桩的入土深度为12.00m,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
R=1.57×
(2.50×
25.00×
0.84+9.50×
127.00×
1.15)/1.65+1.30×
3150.00×
0.283/1.65+0.60×
(250.000×
23.869/4)/1.700=2.29×
103kN>
N=763.95kN;
上式计算的R的值大于最大压力763.95kN,所以满足要求!
第五节塔吊附着设计计算书
塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时,需要增设附着杆,附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,必须进行附着计算。
主要包括附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。
参数信息:
塔吊高度:
按本工程安装最高的为120米;
附着塔吊边长:
1.60米
附着杆件选用:
[16a槽钢
附着塔吊最大倾覆力距:
500kN·
附着节点位置分别为每隔20米即:
30.0m,50m,70m,90m
一、支座力计算
塔机按照说明书与建筑物附着时,最上面一道附着装置的负荷最大,因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。
附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁,其内力及支座反力计算如下:
风荷载标准值应按照以下公式计算: