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二、塔吊设置
根据本工程实际情况以及建筑物总平面布置，G5#楼南侧B5#地下车库内23—24/G-E轴处设置一台QTZ80塔吊，G4#楼南侧B3#地下车库内8-9/K-J轴处设置一台QTZ60塔吊。
QTZ80塔吊安装总高度为63m（21个标准节，每节高3m），QTZ60塔吊安装总高度为63m（21个标准节，每节高3m）。
其中塔吊附墙杆件的安装参照塔吊使用说明书要求的每处最大间距要求，（平均不大于24m），结合本工程实际标高，按6层设一个附墙杆件。
塔吊附墙连接杆采用特制桁架式型钢作撑杆，具体按实际尺寸计算确定。
现施工场地内北侧有原电力局220kv高压电缆线，距G5#楼塔吊基础约66.8m，距G4#楼塔吊基础约53m。
根据电力局提供的资料要求塔吊起重臂顶点距高压电缆线6m以上为安全距离，我项目部根据规定将G5#楼塔吊原臂长55m的起重臂减少5m，即塔吊起重臂顶点距高压电缆线距离为16.8m。
将G4#楼塔吊原臂长50m的起重臂减少12m，即塔吊起重臂顶点距高压电缆线15m。
G4#楼、G5#楼塔吊距高压电缆线均达到安全距离15m以上符合电力局要求。
按塔吊的旋转半径，均能满足建筑单体的垂直运输。
根据塔吊使用说明书要求，G5#楼南侧QTZ80塔吊基础采用4根φ700的混凝土钻孔灌注桩，塔吊桩桩顶为底板底，标高为-6.60m，有效桩长为22.13m,桩端持力层为6-3层中风化凝灰岩1米处。
砼强度等级为C30。
桩上部采用井字架型钢构架,截面尺寸为400×
400mm,井字桁架由四根L110×
10的角钢和400×
100×
10@400的缀板焊接而成.钢桁架下部插入钻孔灌注桩内2000mm,施工时先将桁架与下部钻孔灌注桩的钢筋笼主筋焊接牢固,再整体吊入孔内。
为防止塔吊在使用中产生动荷载影响基坑围护结构的安全性，把塔吊底座面标高降至-1.3m标高处。
G4#楼南侧QTZ60塔吊基础采用4根φ800的混凝土钻孔灌注桩，塔吊桩桩顶为底板底，标高为-6.60m，有效桩长为22m,桩端持力层为6-3层中风化凝灰岩1米处。
桩上部采用井字架型钢构架,截面尺寸为450×
450mm,井字桁架由四根L110×
三、塔吊性能参数
QTZ80塔吊性能参数
1、最大工作幅度57m，臂端点吊重1.5t；
2、最大单机功率30kw，总功率31.7kw；
3、固定独立高度40.5m，附着式121.5m；
4、最大安装高度121.5m，最大起吊重量为6t。
5、起重力矩0.63·
M，平衡重13.06T，压重6.3T。
6、最大附着高度：
第一节30m，第二、三、四节27.2m，最上节与塔机自由高度不超过21m。
QTZ60塔吊性能参数
1、最大工作幅度50m，臂端点吊重1t；
2、最大单机功率30kw，总功率35.6kw；
3、固定独立高度40m，附着式120m；
4、最大安装高度120m，最大起吊重量为6t。
5、起重力矩600KN·
M，平衡重10725Kg，压重63920Kg。
四、设计依据
1）本工程的地质勘察报告
2）本工程的施工图
3）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）
4）《钢结构设计规范》GB50017-2003
五、G5#楼南侧QTZ80塔吊基座及桩基承载力验算
设计时参用非工作状态的技术参数，单独承载力根据打桩时承载力读数，本地质资料测定按《余政挂出（2007）55号地块项目岩土工程勘察报告》。
验算分工作状态和非工作状态进行验算（其中工作时最不利状态为吊臂与承台组成450，非工作时最不利状态为吊臂与轴线平行），塔吊技术参数按《QTZ80液压自升塔式起重机使用说明书》，详见下表及图一：
注：
（）内为工作状态参数
表：
状态
弯距（KN*M）
水平力（KN）
自重（KN）
非工作状态
1668
71
449
工作状态
1039
31
509
1、塔吊基座钢构架及桩基验算
塔吊的最不利状态及基座构架型式（如图所示）
塔吊在施工地下工程期间的最不利状态为塔吊停止吊运，与承台组成450，发生大风时的状态。
此时：
塔吊自重（含配重）G1=449KN
最大风载（水平）W=71KN
最大弯距MMAX=1668+71×
5.05=2026.55KN·
m
2、单桩承载力Rsk验算
单桩竖向承载力特征值按下面的公式计算：
R=qpaAp+up∑qsiali
qsia──桩侧第i层土的极限侧阻力特征值；
qpa──极限端阻力特征值；
up──桩身的周长，u=2.513m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.502m2；
li──第i层土层的厚度；
各土层厚度及阻力标准值如下表:
层序
土厚度（m）
土侧阻力特征值（kPa）
土端阻力特征值（kPa）
抗拔系数
土名称
3-1
10.7
7
0.6
淤泥质粘土
3-2
6.30
8
0.70
4
1.50
1.70
粉质粘土
5-2
3.00
42
3000
0.90
圆砾
6-3
1.00
56
4000
中风化凝灰岩
桩顶为底板底，标高设计为-6.60m，由于桩的入土深度为22.00m,所以桩端是在第6-3层土层1.0m处。
单桩竖向承载力验算:
R=qpaAp+up∑qsiali
R=4000.00×
0.502+2.513×
（10.7×
7+6.3×
8+1.5×
31+3×
42+1.0×
56）
=2897.1kN＞N1=1076.463kN
符合要求。
C、单桩抗拔力验算（抗倾覆验算）
单桩破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：
其中：
Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；
ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×
0.8=2.514m；
qski──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；
λi──抗拔系数，粘土层为0.6，粉质粘土与粉土互层为0.7；
li──第i层土层的厚度。
经过计算得到
Uk=0.6×
10.7×
2.514×
7+0.7×
8×
6.3+1.7×
1.5×
0.9×
42＋1×
56×
1.7×
2.514
=861.08>
831.37KN
一、桩基计算
1、单桩最大荷载
（1）工况1
N=G/4±
MXi/∑Xi2=449+283.5×
10-3×
5.3±
1668+71×
5.3
44（1.5/2）
=794.0581/568.81
（1）工况2
42×
（2/2）×
1.5
=1076.463/831.37
单桩最大竖向力为抗压1076.463KN,抗拔831.37KN。
根据地质报告:
参照Z10钻孔土层数据计算。
桩身长22.5m,桩身钢筋笼
As=1.35×
802.49×
103/12×
400=225.7
既选用12Φ18（254.5mm2）
桩主筋采用12Φ18,或同抗压工程桩配筋,做法按图集施工。
二、钢构柱计算
最大轴向拉力831.37KN，轴向压力1076.46KN，考虑轴向力产生的弯矩引起为主，乘以1.35荷载分项系数即为设计值。
1、强度
L110×
10角钢参数
A=21.26cm，y=3.09cm，Ix=242.19cm
Wx.max=78.48ix=3.38cm
λ=N/A=（1.35×
1076.46×
103）
（4×
21.26×
102）=163.86N/㎜<
215N/㎜
2.整体稳定性（按最不利影响7m计算）
计算长度按一端固支，一端铰支限水平位移μ取1.0
L=μL=1.0×
7000=7000㎜
回转半径：
Ix=4×
[242.19×
10+21.26×
102×
（200-30.9）]=2.578×
108㎜4
Ixy=2×
384.39×
10+2×
[99.98×
104+21.26×
102（×
30.9）]
I=IX/A=172.4mm
λ=7000/172.4=40.6查表按3#钢,b类截面得φ=0.896
γφ=N/Aφ=163.86/0.896=182.88N/mm2<
3、钢构柱相互水平及斜撑
按10%的柱轴力计算，采用L110×
10角钢
N=10%×
1.35×
1032.22×
103=139349.7N
L=×
1500=21mmimax=21.7mm
长细比：
λ=L/imax=2121/21.7=97.7b类截面得φ=0.569
γφ=N/Aφ=139349.7/2121×
0.569=115.47N/mm2<
f
连接焊缝高度10mm，双面焊，E43手工焊
LW1=k1N/0.7hf1ffW=0.7×
139349.7/0.7×
10×
160=87.09mm
实际需求焊缝缝长度最小处不小于120mm;
并采取三面围焊。
120mm三面围焊
4、钢构柱局部强度及綴板
竖向力N=1.35×
1032.22=1393.5KN
横向力V=73+1510/5.3=89.47
L=400mmimin=21.7mmγ=0.975
L/i=400/21.7=18.43
γφ=N/Aφ=1393.5×
103/4×
2126×
0.975=168.07＜215N/mm2
L110×
10角钢局部稳定满足
缀板强度及稳定缀板为400×
10
A=100×
10=1000mm2imin=0.289×
10=2.89
L=200/2.89=69.2φ=0.755
γφ=72.2×
103/2=47.8N/mm2<
f
1000×
0.755
焊缝Lw=72.2×
103/2=32.2N/mm2
0.7×
160
实际要求缀板二面焊接，最短处不小于60mm
5、支座钢板及锚拴
钢构柱4角角钢角部焊接4根锚拴，用螺栓连接支座钢板。
锚栓抗拉，支座钢板抗弯、抗剪。
采用4颗Φ30螺栓,每颗抗拉Nt6=95.3KN,抗剪Nt6=91.9KN
抗拉N=1.35×
756.46/4×
4=63.83KN<
Nt6所以螺栓可行
焊缝长度:
假定按10mm角焊缝,每厘米受力设计值为11.2KN
L=N/11.2=5.70cm,实际两面焊长度保证12cm以上
钢板采用50mm厚,尺寸600×
600
γ弯=1/8×
1393.5×
0.4×
106=139.35<
f=200
2×
1/6×
600×
502
γ剪=1393.5×
103=17.42<
fv=115
400×
4×
50
塔吊标准节和支座钢板连接处需垫钢板,螺母均为双螺母。
螺栓孔位置根据现场实际调整。
（塔吊基础示意图）
六G4#楼南侧QTZ60塔吊基座及桩基承载力验算
验算分工作状态和非工作状态进行验算（其中工作时最不利状态为吊臂与承台组成450，非工作时最不利状态为吊臂与轴线平行），塔吊技术参数按《QTZ60液压自升塔式起重机使用说明书》，详见下表及图一：
1628
66.2
434
1211
22.5
513
塔吊自重（含配重）G1=434KN
最大风载（水平）W=66.2KN
最大弯距MMAX=1628+66.2×
5.05=1962.31KN·
钢构柱自重：
1016.69㎏/m
缀板—420×
90×
100.42×
0.09×
0.01×
7850=2.97㎏÷
0.4m=7.42㎏/m
钢构柱自重+缀板=16.69㎏/m+7.42㎏/m=24.11㎏/m
算上斜支撑近似1.2，则如1.2×
24.11=28.93㎏/m=283.5N/n
up──桩身的周长，u=2.198m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.385m2；
9.24
0.60
6.90
0.40
6-2
44
1.20
强风化凝灰岩
0.385+2.198×
（9.27×
7+6.9×
8+3×
31+0.4×
42+1.5×
44+1×
=2317.83kN＞N1=1042.68kN
C、单桩抗拔力验算
0.8=2.198m；
λi──抗拔系数见上表
Uk=2.918×
（9.24×
7×
0.6+6.9×
0.7+3×
31×
1.7+0.4×
42×
0.9+1.5×
44×
1.2+1×
1.7）
=1240>
823.28KN
MXi/∑Xi2=434+502×
1628+66.2×
=768.79/-550.45
=1042.68/-823.28
单桩最大竖向力为抗压1042.68KN,抗拔823.28KN。
桩身长22.13m,桩身钢筋笼
桩主筋采用12Φ18,或同抗拔工程桩配筋,做法按图集施工。
最大轴向拉力823.28KN，轴向压力1042.68KN，考虑轴向力产生的弯矩引起为主，乘以1.35荷载分项系数即为设计值。
1042.68×
10）
10）=164.05N/㎜<
2.整体稳定性
10×
10㎜
γφ=N/Aφ=162.03/0.896=180.8N/mm2<
103=140761.8N
γφ=N/Aφ=140761.8/2126×
0.569=116.36N/mm2<
140761.8/0.7×
160=87.98mm
1042.68=1407.62KN
横向力V=66.2+1628/5.3
γφ=N/Aφ=1407.62×
0.975=169.77=215N/mm2
823.28/4×
4=69.46KN<
L=N/11.2=6.0cm,实际两面焊长度保证12cm以上
1407.62×
106=140.76<
γ剪=1407.62×
103=17.6<
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