塔吊安装方案.docx
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塔吊安装方案
亿滋食品(苏州)有限公司湖东工厂扩建工程
202生产车间
塔吊方案
上海扬子江建设(集团)有限公司
2013.8.2
目录
一、项目概况3
二、生产车间塔吊配置数量及位置4
三、QTZ63塔式起重机的各项参数5
四、塔吊基础桩长计算8
五、塔吊平面位置9
六、塔吊安装和拆除9
附:
塔吊四桩基础的计算书10
七、塔吊基础桩填芯15
生产车间塔吊方案
一、项目概况
1、工程概况:
1.1、工程名称:
湖东工厂扩建工程
1.2、建设单位:
亿滋食品(苏州)有限公司
1.3、管理公司:
毕恩建筑工程咨询(上海)有限公司
上海科克雷蒙建筑工程有限公司
1.4、监理公司:
苏州金泰建设咨询有限公司
1.5、建设地点:
苏州工业园区星龙街宋巷一号
1.6、建筑概况:
本期扩建工程总建筑面积39050.60m2,其中生产厂房建筑面积31914.13m2,地上2层,底层层高为7.0m、二层层高为6.35m,建筑高度为16.3m。
生产车间±0.000相对于绝对标高+3.60m,现场自然地面标高约为+3.30m。
2、工程地质条件:
2.1、据钻探揭露,在地面下35.45cm深度范围内除素填土外,其余为第四级滨海、河湖相沉积物,主要由粘性土和粉土组成,按其工程特性,从上到下可分为11个主要层次,其中第
层分为2个亚层。
各土层分布见工程地质剖析图,结构特征描述如下:
第1-1层素填土,杂色,松散,含植物根系,该层厚度0.6~5.5m,平均厚度2.47m,层顶标高2.86~3.32m。
第1-2层淤泥质素填土,杂色,松散,含腐殖质。
该层厚度0.6~4.5m,平均厚度2.10m,层顶标高-0.32~1.43m,层顶埋深0.60~3.40m。
第2层粉质粘土,灰黄色,可塑,局部软塑。
该层厚度0.50~1.80m,平均厚度0.98m,层顶标高-1.19~1.38m,层顶埋深1.20~3.70m。
第3层粘土,褐黄色,可塑。
该层厚度0.70~4.40m,平均厚度2.98m,层顶标高-3.07~0.16m,层顶埋深2.0~6.1m。
第4层粉质粘土,灰黄色,可塑为主。
该层厚度3.10~5.0m,平均厚度4.29m,层顶标高-4.36~-3.21m,层顶埋深5.1~7.40m。
2.2、地下水:
稳定水位埋深为0.72m~2.0m,初见水位的标高为1.26m~1.65m;稳定水位埋深为0.72m~1.62m,稳定水位的标高为1.44m~2.33m。
2.3、桩侧极限摩阻力标准值fs与桩端极限端阻力标准值fp值见下表:
二、生产车间塔吊配置数量及位置
1、根据生产车间的结构形式、层数、平面尺寸,建筑物之间相互位置,场地南侧临近220KVA高压线的实际情况,拟在跨内安装二台QTZ63(5610)型塔吊。
2、塔吊安装位置:
一台安装在P-H/P-5~P-6轴线,另一台安装在P-H/P-22~P-23轴线。
3、塔吊臂长选择:
根据相关要求,塔吊不得穿越南侧高压线15m的覆盖范围,塔吊臂长选择52m,塔吊中心到大臂端部长度为53.1m。
三、QTZ63塔式起重机的各项参数
1、QTZ63起重机技术参数:
2、起重特性表与起重曲线如下:
3、基础固定整机外形尺寸如下:
4、预埋螺栓固定基础
采用整体钢筋混凝土基础,对基础的基本要求如下:
4.1、混凝土强度等级C35,且承压力不小于下表规定:
4.2、混凝土基础的深度H=1450mm;
4.3、垫板下砼填充率>95%,四垫板上平面保证水平,垫板允许嵌入砼内5~6mm。
4.4、四组地脚螺栓(16根)相对位置必须准确,组装后必须保证地脚螺栓孔的对角线误差不大于2mm,确保固定基节的安装。
4.5、允许在固定基节与垫板之间加垫片,垫片面积必须大于垫板面积的90%,且每个支腿下面最多只能加两块垫片,确保固定基节的安装后的水平度小于1/750,其中心线与水平面垂直度误差为1.5/1000。
4.6、钢筋需与基础底筋相连。
5、固定基础载荷示意图
四、塔吊基础桩长计算
1、根据工程地质报告,塔吊使用说明书,塔吊基础拟布置4根ф400、理论计算长度为5.5m的预应力空心管桩。
2、根据根据工程地质报告,第1-1层素填土(平均厚度2.47m),第1-2层淤泥质素填土(平均厚度2.10m),无侧摩阻力系数,不作为计算长度。
3、塔吊基础基底埋深1.2m;塔吊基础底标高为-1.4m。
4、桩计算长度为:
L=5.5+2.47+2.10-1.2=8.87m=9m
5、塔吊基础计算(计算书见附件)
五、塔吊平面位置
1、塔吊平面位置参见附图一
2、塔吊基础桩位布置见附图二
六、塔吊安装和拆除
1、塔吊安装和拆除参见QTZ63使用说明书。
2、塔吊大臂安装长度:
52m。
3、由于是跨内安装,塔吊拆除初步选用240T和25T汽车吊进行。
4、技术措施:
P-A/P-22~P-23轴屋顶框架梁,在塔吊拆除后施工。
附:
塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。
一.参数信息
塔吊型号:
QTZ63塔机自重标准值:
Fk1=450.80kN起重荷载标准值:
Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:
M=1256.00kN.m塔吊计算高度:
H=25m塔身宽度:
B=1.60m
非工作状态下塔身弯矩:
M1=-1716kN.m桩混凝土等级:
C80承台混凝土等级:
C30
保护层厚度:
50mm矩形承台边长:
5.0m承台厚度:
Hc=1.200m
承台箍筋间距:
S=200mm承台钢筋级别:
HRB400承台顶面埋深:
D=0.500m
桩直径:
d=0.400m桩间距:
a=4.200m桩钢筋级别:
RRB400
桩入土深度:
5.50m桩型与工艺:
预制桩桩空心直径:
0.220m
计算简图如下:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=450.8kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=5×5×(1.20×25+.5×17)=962.5kN
3)起重荷载标准值
Fqk=60kN
2.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
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×1.6=0.48kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.48×25.00=11.95kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×11.95×25.00=149.33kN.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
a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2
=1.2×1.27×0.35×1.60=0.85kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.85×25.00=21.33kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×21.33×25.00=266.63kN.m
3.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=-1716+0.9×(1256+149.33)=-451.20kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-1716+266.63=-1449.37kN.m
三.桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(450.8+962.50)/4=353.33kN
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(450.8+962.5)/4+(-1449.37+21.33×1.20)/5.94=113.58kN
Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(450.8+962.5-0)/4-(-1449.37+21.33×1.20)/5.94=593.07kN
工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(450.8+962.50+60)/4=368.33kN
Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(450.8+962.5+60)/4+(-451.20+11.95×1.20)/5.94=294.76kN
Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(450.8+962.5+60-0)/4-(-451.20+11.95×1.20)/5.94=441.89kN
四.承台受弯计算
1.荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:
最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(450.8+60)/4+1.35×(-451.20+11.95×1.20)/5.94
=73.09kN
非工作状态下:
最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×450.8/4+1.35×(-1449.37+21.33×1.20)/5.94
=-171.51kN
2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条
其中Mx,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);
Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。
由于工作状态下,承台正弯矩最大:
Mx=My=2×73.09×1.30=190.03kN.m
3.配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条
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=360N/mm2。
底部配筋计算:
s=190.03×106/(1.000×14.300×5000.000×11502)=0.0020
=1-(1-2×0.0020)0.5=0.0020
s=1-0.0020/2=0.9990
As=190.03×106/(0.9990×1150.0×360.0)=459.5mm2
五.承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=73.09kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7条。
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:
式中
──计算截面的剪跨比,
=1.598
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.430N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1150mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/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.承台受冲切验算
依据塔机规范,塔机立柱对承台的冲切可不验算,本案只计算角桩对承台的冲切!
承台受角桩冲切的承载力可按下式计算:
式中Nl──荷载效应基本组合时,不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值;
1x,
1y──角桩冲切系数;
1x=
1y=0.56/(0.957+0.2)=0.484
c1,c2──角桩内边缘至承台外边缘的水平距离;c1=c2=600mm
a1x,a1y──承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离;a1x=a1y=1100mm
hp──承台受冲切承载力截面高度影响系数;
hp=0.904
ft──承台混凝土抗拉强度设计值;ft=1.43N/mm2
h0──承台外边缘的有效高度;h0=1150mm
1x,
1y──角桩冲跨比,其值应满足0.25~1.0,取
1x=
1y=a1x/h0=0.957
工作状态下:
Nl=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(450.8+60)/4+1.35×(-451.20+11.95×1.2)/5.9388=73.09kN
非工作状态下:
Nl=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×450.8/4+1.35×(-1449.37+21.33×1.2)/5.9388=-171.51kN
等式右边[0.484×(600+550)+0.484×(600+550)]×0.904×1.43×1150/1000
=1654.91kN
比较等式两边,所以满足要求!
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35×294.76=397.93kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中
c──基桩成桩工艺系数,取0.85
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=35.9N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=87651mm2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为175mm2
综上所述,全部纵向钢筋面积175mm2
八.桩竖向承载力验算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Qk=368.33kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=294.76kN.m
桩基竖向承载力必须满足以下两式:
单桩竖向承载力特征值按下式计算:
其中Ra──单桩竖向承载力特征值;
qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;
qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=1.26m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2;
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:
序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称
11300粘性土
23600粘性土
34.3451200粘性土
由于桩的入土深度为5.5m,所以桩端是在第3层土层。
最大压力验算:
Ra=1.26×(1×30+3×60+1.5×45)+1200×0.13=499.51kN
由于:
Ra=499.51>Qk=368.33,所以满足要求!
由于:
1.2Ra=599.42>Qkmax=294.76,所以满足要求!
七、塔吊基础桩填芯
根据现场实测,静压桩桩顶标高为-1.3m,因塔吊基础底标高为-1.75m,故需将桩顶标高截至-1.65m,填芯高度H=2米,填芯混凝土标号为C35。
详细配筋见下表: