塔吊.docx

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塔吊

目录

一、塔吊选型-------------------------------------------------------1

二、塔吊位置-------------------------------------------------------1

三、塔吊基础-------------------------------------------------------1

四、塔基施工-------------------------------------------------------2

五、QTZ63型塔吊基础计算书-----------------------------------2

六、QTZ63型塔吊附着计算书-----------------------------------8

七、附图

1、塔吊平面布置图1#、2#

2、塔吊基础、配筋图

一、塔吊选型

根据本工程特点及QTZ63（5013）塔吊相关技术参数，拟选用两台QTZ5013型塔吊，搭设高度95m，安装在平面布置的1＃、2＃位置，可满足主楼施工垂直运输的要求。

二、塔吊位置

为最大限度的满足施工需要，通过综合考虑，塔吊布置的具体位置详见附图。

三、塔吊基础

1、根据建筑物平面特点和施工场地的布置，将塔吊设置在拟建建筑物外墙外侧，室外地坪以下。

2、地质条件

根据地质报告，塔吊坐落处的地质为：

至自然地面往下，①层为粘土，层厚0.60～1.40米；②～1层为淤泥，层厚为13.70～15.50米；②～2层为淤泥，层厚为13.50～16.20米；②～3层土为淤泥质粘土，层厚为8.80～15.20米；③～1层为粉质粘土，层厚为3.10～4.00米；③～2层土为细砂，层厚为0.80～4.40米；④～1层土为粘土，层厚为0.50～6.10米；④～2层土为粘土，层厚为4.60～17.40米。

3、基础设计

据所确定的塔吊位置、塔吊类型、地质条件，确定塔吊基础尺寸如下：

QTZ5013（63）型基础采用钻孔灌注桩，其桩径为φ700，桩长37m，数量4根，桩位于交叉梁的两端。

交叉梁为3.96m×1.0m×1.2m，梁顶标高-3.0m，桩钢筋锚入承台40d，详见塔吊基础计算书。

四、塔基施工

1、塔基钻孔桩，委托在现场施工工程桩的浙江中坚基础公司施工，按桩基专项施工方案进行。

2、塔基基坑开挖及承台施工，为了确保塔吊的位置准确性、安全性，塔吊承台标高设-3.0m，开挖时采用自然放坡。

承台基础采用片石灌砂浆垫层厚150，其上再用100厚C10砼垫层，垫层每边比承台宽出300。

砖胎模厚240，采用M5.0水泥砂浆砌标准砖，砌砖模时在一角处暗设排水管DN100，通至集水坑，以便承台砼施工前排水。

五、QTZ5013（63）基础十字交叉梁的计算书

（一）参数信息

塔吊型号:

QTZ63,自重（包括压重）F1=550.80kN,最大起重荷载F2=30.00kN

塔吊倾覆力距M=1036.13kN.m,塔吊起重高度H=95.00m,塔身宽度B=1.6m

混凝土强度:

C35,钢筋级别:

Ⅱ级,桩直径或方桩边长d=0.70m

桩间距=2800mm,交叉梁的宽度=1000mm,交叉梁的高度=1200mm

保护层厚度:

50mm

（二）塔吊对交叉梁中心作用力的计算

1.塔吊自重（包括压重）F1=550.80kN

2.塔吊最大起重荷载F2=30.00kN

作用于塔吊的竖向力F=1.2×（F1+F2）=696.96kN

塔吊的倾覆力矩M=1.4×1036.13=1450.58kN.m

（三）交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算

计算简图：

十字交叉梁计算模型（最大弯矩M方向与十字交叉梁平行）。

两段梁四个支点力分别为

RA=N/4-3M/2LRB=N/4+3M/2L

RC=N/4RD=N/4

两段梁的最大弯矩分别为

M1=N（L-b）2/16L+M/2M2=N（L-b）2/16L

得到最大支座力为Rmax=RB,最大弯矩为Mmax=M1。

桩顶竖向力Rmax:

Rmax=N/4+3M/2L=（696.96+285.06）/4+3×1450.58/（2×3.96）=795.08kN

交叉梁得最大弯矩Mmax:

Mmax=N（L-b）2/16L+M/2=（696.96+285.06）×（3.96-2.26）2/（16×3.96）+1450.58/2=769.92kN.m

（四）交叉梁截面主筋的计算

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──交叉梁的有效计算高度。

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。

经过计算得

s=769.92×106/（1.00×11.90×1000.00×1150.002）=0.049

=1-（1-2×0.049）0.5=0.050

s=1-0.050/2=0.975

Asx=Asy=769.92×106/（0.975×1150.00×300.00）=2289.10mm2。

十字交叉梁的上下受力筋各配6Ф25。

6Ф25＝6×491＝2946mm2≥2289.1mm2

箍筋采用φ8＠150四肢箍，十字交叉梁处及塔吊基础节预埋处，两边各设3φ8＠50。

构造腰筋10Ф12，φ8＠300。

（五）桩承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（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=795.08kN

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=11.90N/mm2；粘土

A──桩的截面面积，A=0.38m2。

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!

（六）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=795.08kN

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:

s,

p──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；

s,

p──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=2.2m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.38m2；

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

2-1750淤泥

2-21580淤泥

2-31410100淤泥质粘土

3-1117100粉质粘土

由于桩的入土深度为37m,所以桩端是在第2-3层土层。

最大压力验算:

R=2.2×（7×5×+15×8+14×10+1×17）0.9+100.00×0.38=724kN

设计值R=724×1.2＝869kN

869kN≥795.08kN,所以满足要求!

（七）桩抗拔承载力验算

桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.7条

桩抗拔承载力应满足下列要求:

其中:

式中Uk──基桩抗拔极限承载力标准值；

i──抗拔系数；

解得:

Ugk=11203.2×（7×5×.75+15×8×.75+14×10×.75+1×17×0.75）/4=548256kN

Ggp=11203.2×37×22/4=2279851.2kN

Uk=2.20×（7×5×.75+15×8×.75+14×10×.75+2×17×0.75）=542.85kN

Gp=2.20×37×25=2035kN

由于:

548256/1.65+2279851.2≥304.07满足要求!

由于:

1032.96/1.65+2035≥304.07满足要求!

六、QTZ5013（63）型塔吊附着计算书

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）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:

风荷载取值q=0.60kN/m

塔吊的最大倾覆力矩M=1036.13kN.m

计算结果:

Nw=80.043kN

（二）附着杆内力计算

计算简图:

计算单元的平衡方程为:

其中:

（三）第一种工况的计算

塔机满载工作，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：

124.24kN

杆2的最大轴向压力为：

0kN

杆3的最大轴向压力为：

74.98kN

杆1的最大轴向拉力为：

35.85kN

杆2的最大轴向拉力为：

63.15kN

杆3的最大轴向拉力为：

94.70kN

上述数值均小于说明书上的轴向压、拉值。

（四）第二种工况的计算

塔机非工作状态，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

=45,135,225,315，Mw=0，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：

79.92kN

杆2的最大轴向压力为：

12.36kN

杆3的最大轴向压力为：

65.06kN

杆1的最大轴向拉力为：

51.37kN

杆2的最大轴向拉力为：

14.78kN

杆3的最大轴向拉力为：

77.84kN

（五）附着杆强度验算

采用标准附墙件!

（六）附着支座连接的计算

附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺栓连接。

预埋螺栓的规格和施工要求如果说明书没有规定，应该按照下面要求确定：

1．预埋螺栓必须用Q235钢制作；

2．附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20；

3．预埋螺栓的直径大于24mm；

4．预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求：

其中n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；l为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓与混凝土粘接强度（C20为1.5N/mm2，C30为3.0N/mm2）；N为附着杆的轴向力。

5．预埋螺栓数量，单耳支座不少于4只，双耳支座不少于8只；预埋螺栓埋入长度不少于15d；螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。

（七）附着设计与施工的注意事项

锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则：

1．附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处；

2．对于框架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；

3．在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上；

4．附着固定点应布设在靠近楼板处，以利于传力和便于安装。

5．附着定位宜设在外墙梁板上，具体高度根据计算层高局部调整。