本科毕业设计论文住宅楼及车库工程qtz63液压自升塔式起重机施工方案Word文件下载.docx

本科毕业设计论文住宅楼及车库工程qtz63液压自升塔式起重机施工方案Word文件下载.docx

《本科毕业设计论文住宅楼及车库工程qtz63液压自升塔式起重机施工方案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《本科毕业设计论文住宅楼及车库工程qtz63液压自升塔式起重机施工方案Word文件下载.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

及建

筑高

度

地上6层，建筑高度为19.6m

5#、6#、7#楼

地上6层，建筑高度为18.0m

地上6层，建筑高度为18.6m

地上11层，建筑高度为32.718m

设计使用年限

50年

结构形式

多层框架结构；

小高层剪力墙结构

使用功能

住宅

抗震设防烈度

7度

防水等级

地下Ⅰ级；

屋面：

Ⅰ级

耐火等级

地上Ⅱ级

结构层高

1、2、3#楼

5、6#楼

8、12#楼

一、二号车库

1层

4.2m

2.9m

3.0m

3.9m（地下）

2层

3.7m

3层以上

2.9m

装饰

外墙

真石漆涂饰

内墙

户内一般抹灰；

公共部位涂刷乳胶漆

楼面

户内细石砼楼面；

公共部位防滑地砖楼面

地面

细石砼地面

顶棚

刮腻子

窗户

塑钢窗

防水

屋面

3mm厚SBS改行沥青防水卷材

卫生间、阳台

1.8mm厚聚氨酯防水涂膜

地下室

4mm+3mm厚改行沥青防水卷材

节能保温

B1级20mm厚挤塑聚苯保温板

5#、8#、12#楼

B1级30mm厚挤塑聚苯保温板

6#、7#楼

B1级25mm厚挤塑聚苯保温板

B1级45mm厚挤塑聚苯保温板

多腔塑料型材，中空玻璃，

5+6A+5+6A+5

商铺

6+12A+6

建筑外遮阳

塑钢卷帘一体化外遮阳

再生

能源

3—6层采用太阳能热水供应系统，且有电辅助加热

1—6层采用太阳能热水供应系统，且有电辅助加热

5—11层采用太阳能热水供应系统，且有电辅助加热

3）结构概况

场地类别

Ⅲ类

结构安全等级

二级

建筑抗震设防类别

丙类

三级

基础结构形式

一、二号

地库

桩基PHC-400（95）AB-C80-13，桩尖采用开口型钢桩尖

1#、2#、

3#、6#楼

桩基PHC-400（95）AB-C80-14，PHC-400（95）AB-C80-13，桩尖采用

开口型钢桩尖

5#、7楼

桩基PHC-400（95）A-C80-14，PHC-400（95）A-C80-13，桩尖采用

桩基PHC-450（100）AB-C80-10,8，桩尖采用开口型钢桩尖

混凝土强度等级

基础垫层

C15

基础

C35

柱、墙、梁、板

C30

其他砼二次结构

C25

填充墙

外墙采用A5.0B07蒸压砂加气砼砌块，M5.0专用砌筑砂浆，

内墙采用A5.0B06蒸压砂加气砼砌块，M5.0专用砌筑砂浆

三、塔机概况

塔机情况如下：

1.塔机型号：

两台QTZ63液压自升塔式起重机，两台QTZ40液压自升塔式起重机（本方案只对小高层塔吊进行验算）

2.塔机生产厂家：

3.塔机制造许可证号：

此塔机按照国标GB/T5031-2008《塔式起重机》标准生产制造并进行了型式试验和出厂检验，出具了出厂合格证。

4.塔机主要技术参数

额定起重力矩：

760kn.m

额定起重量：

6t

最大幅度（55米）额定起重量：

1.3t

起升高度：

独立式安装时40m

附着式安装时140m

工作幅度：

2.5~50m

起升速度：

2倍率钢丝绳时为8m/min、40m/min、80m/min

4倍率钢丝绳时为4m/min、20m/min、40m/min

回转速度：

0.6r/min

变幅速度：

22m/min、44m/min

顶升速度：

0.5m/min

塔机重量：

31.9t（含平衡重量12t）

三、塔机设计验算

1）天然地基基础设计验算

计算依据：

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

一、塔机属性

塔机型号

QTZ63

塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）

40

塔机独立状态的计算高度H（m）

45

塔身桁架结构

方钢管

塔身桁架结构宽度B（m）

1.64

二、塔机荷载

塔机竖向荷载简图

1、塔机自身荷载标准值

塔身自重G0（kN）

130

起重臂自重G1（kN）

41.2

起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）

22

小车和吊钩自重G2（kN）

3.5

最大起重荷载Qmax（kN）

60

最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）

11.5

最大起重力矩M2（kN.m）

750

平衡臂自重G3（kN）

19.3

平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）

6.3

平衡块自重G4（kN）

125

平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）

11.8

2、风荷载标准值ωk（kN/m2）

工程所在地

江苏宿迁市泗阳县

基本风压ω0（kN/m2）

工作状态

0.2

非工作状态

0.4

塔帽形状和变幅方式

锥形塔帽，小车变幅

地面粗糙度

B类（田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）

风振系数βz

1.59

风压等效高度变化系数μz

1.34

风荷载体型系数μs

1.95

风向系数α

1.2

塔身前后片桁架的平均充实率α0

0.35

风荷载标准值ωk（kN/m2）

0.8×

1.2×

1.59×

1.95×

1.34×

0.2＝0.8

1.64×

0.4＝1.65

3、塔机传递至基础荷载标准值

塔机自重标准值Fk1（kN）

130+41.2+3.5+19.3+125＝319

起重荷载标准值Fqk（kN）

竖向荷载标准值Fk（kN）

319+60＝379

水平荷载标准值Fvk（kN）

0.35×

45＝20.66

倾覆力矩标准值Mk（kN·

m）

41.2×

22+3.5×

11.5-19.3×

6.3-125×

11.8+0.9×

（750+0.5×

20.66×

45）＝443.42

竖向荷载标准值Fk'

（kN）

Fk1＝319

水平荷载标准值Fvk'

1.65×

45＝42.62

倾覆力矩标准值Mk'

（kN·

22-19.3×

11.8+0.5×

42.62×

45＝268.76

4、塔机传递至基础荷载设计值

塔机自重设计值F1（kN）

1.2Fk1＝1.2×

319＝382.8

起重荷载设计值FQ（kN）

1.4FQk＝1.4×

60＝84

竖向荷载设计值F（kN）

382.8+84＝466.8

水平荷载设计值Fv（kN）

1.4Fvk＝1.4×

20.66＝28.92

倾覆力矩设计值M（kN·

（41.2×

11.8）+1.4×

0.9×

45）＝750.78

竖向荷载设计值F'

1.2Fk'

＝1.2×

水平荷载设计值Fv'

1.4Fvk'

＝1.4×

42.62＝59.67

倾覆力矩设计值M'

0.5×

45＝514.3

三、基础验算

矩形板式基础布置图

基础布置

基础长l（m）

5

基础宽b（m）

基础高度h（m）

1.35

基础参数

基础混凝土强度等级

基础混凝土自重γc（kN/m3）

25

基础上部覆土厚度h’（m）

基础上部覆土的重度γ’（kN/m3）

19

基础混凝土保护层厚度δ（mm）

地基参数

修正后的地基承载力特征值fa（kPa）

100

软弱下卧层

基础底面至软弱下卧层顶面的距离z（m）

地基压力扩散角θ（°

）

20

软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk（kPa）

软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz（kPa）

323.8

地基变形

基础倾斜方向一端沉降量S1（mm）

基础倾斜方向另一端沉降量S2（mm）

基础倾斜方向的基底宽度b'

（mm）

5000

基础及其上土的自重荷载标准值：

Gk=blhγc=5×

5×

1.35×

25=843.75kN

基础及其上土的自重荷载设计值：

G=1.2Gk=1.2×

843.75=1012.5kN

荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：

Mk'

'

=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×

（M2+0.5FvkH/1.2）

=41.2×

45/1.2）

=373.7kN·

m

Fvk'

=Fvk/1.2=20.66/1.2=17.22kN

荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：

M'

=1.2×

（G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4）+1.4×

=1.2×

=653.16kN·

Fv'

=Fv/1.2=28.92/1.2=24.1kN

基础长宽比：

l/b=5/5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。

Wx=lb2/6=5×

52/6=20.83m3

Wy=bl2/6=5×

相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：

Mkx=Mkb/（b2+l2）0.5=443.42×

5/（52+52）0.5=313.55kN·

Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=443.42×

1、偏心距验算

相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：

Pkmin=（Fk+Gk）/A-Mkx/Wx-Mky/Wy

=（379+843.75）/25-313.55/20.83-313.55/20.83=18.81kPa≥0

偏心荷载合力作用点在核心区内。

2、基础底面压力计算

Pkmin=18.81kPa

Pkmax=（Fk+Gk）/A+Mkx/Wx+Mky/Wy

=（379+843.75）/25+313.55/20.83+313.55/20.83=79.01kPa

3、基础轴心荷载作用应力

Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（379+843.75）/（5×

5）=48.91kN/m2

4、基础底面压力验算

（1）、修正后地基承载力特征值

fa=100.00kPa

（2）、轴心作用时地基承载力验算

Pk=48.91kPa≤fa=100kPa

满足要求！

（3）、偏心作用时地基承载力验算

Pkmax=79.01kPa≤1.2fa=1.2×

100=120kPa

5、基础抗剪验算

基础有效高度：

h0=h-δ=1350-（40+20/2）=1300mm

X轴方向净反力：

Pxmin=γ（Fk/A-（Mk'

+Fvk'

h）/Wx）=1.35×

（379.000/25.000-（373.698+17.217×

1.350）/20.833）=-5.256kN/m2

Pxmax=γ（Fk/A+（Mk'

（379.000/25.000+（373.698+17.217×

1.350）/20.833）=46.188kN/m2

假设Pxmin=0,偏心安全，得

P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.000+1.640）/2）×

46.188/5.000=30.669kN/m2

Y轴方向净反力：

Pymin=γ（Fk/A-（Mk'

h）/Wy）=1.35×

Pymax=γ（Fk/A+（Mk'

假设Pymin=0,偏心安全，得

P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.000+1.640）/2）×

基底平均压力设计值：

px=（Pxmax+P1x）/2=（46.19+30.67）/2=38.43kN/m2

py=（Pymax+P1y）/2=（46.19+30.67）/2=38.43kPa

基础所受剪力：

Vx=|px|（b-B）l/2=38.43×

（5-1.64）×

5/2=322.8kN

Vy=|py|（l-B）b/2=38.43×

X轴方向抗剪：

h0/l=1300/5000=0.26≤4

0.25βcfclh0=0.25×

1×

14.3×

5000×

1300=23237.5kN≥Vx=322.8kN

Y轴方向抗剪：

h0/b=1300/5000=0.26≤4

0.25βcfcbh0=0.25×

1300=23237.5kN≥Vy=322.8kN

6、软弱下卧层验算

基础底面处土的自重压力值：

pc=dγm=1.5×

19=28.5kPa

下卧层顶面处附加压力值：

pz=lb（Pk-pc）/（（b+2ztanθ）（l+2ztanθ））

=（5×

（48.91-28.5））/（（5+2×

tan20°

）×

（5+2×

））=6.84kPa

软弱下卧层顶面处土的自重压力值：

pcz=zγ=5×

19=95kPa

软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值

faz=fazk+ηbγ（b-3）+ηdγm（d+z-0.5）

=130.00+0.30×

19.00×

（5.00-3）+1.60×

（5.00+1.50-0.5）=323.80kPa

作用在软弱下卧层顶面处总压力：

pz+pcz=6.84+95=101.84kPa≤faz=323.8kPa

7、地基变形验算

倾斜率：

tanθ=|S1-S2|/b'

=|20-20|/5000=0≤0.001

四、基础配筋验算

基础底部长向配筋

HRB400Φ20@150

基础底部短向配筋

基础顶部长向配筋

HRB400Φ16@150

基础顶部短向配筋

1、基础弯距计算

基础X向弯矩：

MⅠ=（b-B）2pxl/8=（5-1.64）2×

38.43×

5/8=271.15kN·

基础Y向弯矩：

MⅡ=（l-B）2pyb/8=（5-1.64）2×

2、基础配筋计算

（1）、底面长向配筋面积

αS1=|MⅡ|/（α1fcbh02）=271.15×

106/（1×

13002）=0.002

ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×

0.002）0.5=0.002

γS1=1-ζ1/2=1-0.002/2=0.999

AS1=|MⅡ|/（γS1h0fy1）=271.15×

106/（0.999×

1300×

360）=580mm2

基础底需要配筋：

A1=max（580，ρbh0）=max（580，0.0015×

1300）=9750mm2

基础底长向实际配筋：

As1'

=10781mm2≥A1=9750mm2

（2）、底面短向配筋面积

αS2=|MⅠ|/（α1fclh02）=271.15×

ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×

γS2=1-ζ2/2=1-0.002/2=0.999

AS2=|MⅠ|/（γS2h0fy2）=271.15×

A2=max（580，ρlh0）=max（580，0.0015×

基础底短向实际配筋：

AS2'

=10781mm2≥A2=9750mm2

（3）、顶面长向配筋面积

基础顶长向实际配筋：

AS3'

=6900mm2≥0.5AS1'

=0.5×

10781=5390mm2

（4）、顶面短向配筋面积

基础顶短向实际配筋：

AS4'

=6900mm2≥0.5AS2'

（5）、基础竖向连接筋配筋面积

基础竖向连接筋为双向Φ10@500。

五、配筋示意图

矩形板式基础配筋图

2）塔吊附墙计算

塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定，需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，需要进行附着的计算。

主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固环计算。

一.参数信息

塔吊型号:

塔吊最大起重力矩:

M=750kN.m

非工作状态下塔身弯矩:

M=-200.0kN.m

塔吊计算高度:

H=45m

塔身宽度:

B=1.63m

附着框宽度:

最大扭矩:

0kN.m

风荷载设计值:

1.37kN/m2

附着节点数:

2

各层附着高度分别（m）:

15.7,30.7

附着杆选用格构式：

角钢+角钢缀条

附着点1到塔吊的竖向距离:

b1=3.00m

附着点1到塔吊的横向距离:

a1=0.85m

附着点1到附着点2的距离:

a2=3.1m

二.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视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:

1.风荷载计算

1）工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）

=0.8×

1.335×

0.2=0.66kN/m2

0.66×

1.4=0.39kN/m

2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值

塔机所受风均布线荷载标准值（本地区Wo=0.40kN/m2）

0.40=1.37kN/m2

1.37×

1.40=0.80kN/m

2.塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-200+400=200.00kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-200.00kN.m

3.力Nw计算

工作状态下:

Nw=27.884kN

非工作状态下:

Nw=27.830kN

三.附着杆内力计算

计算简图:

计算单元的平衡方程为:

其中:

四.第一种工况的计算

塔机工作状态下，Nw=27.88kN,风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩和风荷载扭矩。

将上面的方程组求解，其中θ从0-360循环，分别取正负两种情况，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力：

杆1的最大轴向压力为：

20.49kN

杆2的最大轴向压力为：

44.73kN

杆3的最大轴向压力为：

47.07kN

杆1的最大轴向拉力为：

杆2的最大轴向拉力为：

杆3的最大轴向拉力为：

五.第二种工况的计算

塔机非工作状态，Nw=27.83kN,风向顺着起重臂，不考虑扭矩的影响。

将上面的方程组求解，其中θ=45,135,225,315，Mw=0，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。

20.45kN

38.73kN

44.82kN

六.附着杆强度验算

1．杆件轴心受拉强度验算

验算公式:

σ=N/An≤f

其中N──为杆件的最大轴向拉力,取N=44.82kN；

σ──为杆件的受拉应力；

An──为格构杆件的的截面面积,计算得An=452.8mm2；

经计算，杆件的最大受拉应力σ=44.82×

1000/452.8=98.