塔吊基础施工方案.docx

1、塔吊基础施工方案 矩形板式基础计算书 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QTZ80（浙江建机）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)1.83 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)430起重臂自重G1(kN)92起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)13小车最小工作幅度RG2(m)2最大起重荷载Qm

2、ax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)17.4最大起重力矩M2(kN.m)800平衡臂自重G3(kN)55平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.5平衡块自重G4(kN)213平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)10.7 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地江苏 无锡基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.45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z工作状态1.588非工作状态1.644风压等效高度变化系数z1.313风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向

3、系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.81.21.5881.951.3130.20.781非工作状态0.81.21.6441.951.3130.451.818 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)430+92+13+55+213803起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)803+60863水平荷载标准值Fvk(kN)0.7810.351.834522.51倾覆力矩标准值Mk(kNm)9222+1317.4-556.5-21310.7+0.9(800+0.522.5145)789.427非工作状态竖向

4、荷载标准值Fk(kN)Fk1803水平荷载标准值Fvk(kN)1.8180.351.834552.399倾覆力矩标准值Mk(kNm)9222+132-556.5-21310.7-0.552.399451765.577 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2803963.6起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)963.6+841047.6水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.422.5131.514倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(9222+1317.4-556.5-21310.7)+1.40.9(800+0.5

5、22.5145)1182.478非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2803963.6水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.452.39973.359倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(9222+132-556.5-21310.7)-1.40.552.399452354.488 三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)6基础宽b(m)6基础高度h(m)1.35基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重c(kN/m3)25基础上部覆土厚度h(m)0基础上部覆土的重度(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度(mm)50地基参数地基承载力特征值fak(kPa)150基础宽度的地基

6、承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.6基础底面以下的土的重度(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.7修正后的地基承载力特征值fa(kPa)203.58软弱下卧层基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)3地基压力扩散角()6软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)100软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)244.78地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b(mm)6000 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=661.35

7、25=1215kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.21215=1458kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk=G1RG1+G2RG2-G3RG3-G4RG4-0.5FvkH/1.2 =9222+132-556.5-21310.7-0.552.39945/1.2 =1569.081kNm Fvk=Fvk/1.2=52.399/1.2=43.666kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M=1.2(G1RG1+G2RG2-G3RG3-G4RG4)-1.40.5FvkH/1.2 =1.2(9222-132+556.5-21310.7)-1.40.552.

8、39945/1.2 =2079.394kNm Fv=Fv/1.2=73.359/1.2=61.132kN 基础长宽比：l/b=6/6=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=662/6=36m3 Wy=bl2/6=662/6=36m3 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=1765.5776/(62+62)0.5=1248.451kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=1765.5776/(62+62)0.5=1248.451kNm 1、偏心距验算 (1)、偏心位置 相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力

9、值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(803+1215)/36-1248.451/36-1248.451/36=-13.3030 偏心荷载合力作用点在核心区外。 (2)、偏心距验算 偏心距：e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(1765.577+52.3991.35)/(803+1215)=0.91m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离： a=(62+62)0.5/2-0.91=3.333m 偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=0.916/(62+62)0.5=0.643m 偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=

10、0.916/(62+62)0.5=0.643m 偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：b=b/2-eb=6/2-0.643=2.357m 偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：l=l/2-el=6/2-0.643=2.357m bl=2.3572.357=5.553m20.125bl=0.12566=4.5m2 满足要求！ 2、基础底面压力计算 荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值 Pkmin=-13.303kPa Pkmax=(Fk+Gk)/3bl=(803+1215)/(32.3572.357)=121.128kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)

11、/(lb)=(803+1215)/(66)=56.056kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =150.00+0.3019.00(6.00-3)+1.6019.00(1.70-0.5)=203.58kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=56.056kPafa=203.58kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=121.128kPa1.2fa=1.2203.58=244.296kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1350-(50+25/2)=1288mm X

12、轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(803.000/36.000-(1569.081+43.6661.350)/36.000)=-30.939kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(803.000/36.000+(1569.081+43.6661.350)/36.000)=91.164kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(6.000+1.830)/2)91.164/6.000=59.484kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=

13、1.35(803.000/36.000-(1569.081+43.6661.350)/36.000)=-30.939kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(803.000/36.000+(1569.081+43.6661.350)/36.000)=91.164kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(6.000+1.830)/2)91.164/6.000=59.484kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(91.164+59.484)/2=75.324kN/m2 py=(Pymax+P

14、1y)/2=(91.164+59.484)/2=75.324kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=75.324(6-1.83)6/2=942.303kN Vy=|py|(l-B)b/2=75.324(6-1.83)6/2=942.303kN X轴方向抗剪： h0/l=1288/6000=0.2154 0.25cfclh0=0.25116.760001288=32264.4kNVx=942.303kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1288/6000=0.2154 0.25cfcbh0=0.25116.760001288=32264.4kNVy=942.303kN 满足

15、要求！ 6、软弱下卧层验算 基础底面处土的自重压力值：pc=dm=1.719=32.3kPa 下卧层顶面处附加压力值： pz=lb(Pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) =(66(56.056-32.3)/(6+23tan6)(6+23tan6)=19.452kPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力值：pcz=z=319=57kPa 软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值 faz=fazk+b(b-3)+dm(d+z-0.5) =100.00+0.3019.00(6.00-3)+1.6019.00(3.00+1.70-0.5)=244.78kPa 作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+

16、pcz=19.452+57=76.452kPafaz=244.78kPa 满足要求！ 7、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b=|20-20|/6000=00.001 满足要求！ 四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400 25170基础底部短向配筋HRB400 25170基础顶部长向配筋HRB400 25170基础顶部短向配筋HRB400 25170 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(6-1.83)275.3246/8=982.35kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(6-1.83)275.3246/8=982.35kNm 2、基础

17、配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=982.35106/(116.7600012882)=0.006 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S1=1-1/2=1-0.006/2=0.997 AS1=|M|/(S1h0fy1)=982.35106/(0.9971288360)=2125mm2 基础底需要配筋：A1=max(2125，bh0)=max(2125，0.001560001288)=11592mm2 基础底长向实际配筋：As1=17806.801mm2A1=11592mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=

18、|M|/(1fclh02)=982.35106/(116.7600012882)=0.006 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S2=1-2/2=1-0.006/2=0.997 AS2=|M|/(S2h0fy2)=982.35106/(0.9971288360)=2125mm2 基础底需要配筋：A2=max(2125，lh0)=max(2125，0.001560001288)=11592mm2 基础底短向实际配筋：AS2=17806.801mm2A2=11592mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=17806.801m

19、m20.5AS1=0.517806.801=8903.401mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=17806.801mm20.5AS2=0.517806.801=8903.401mm2 满足要求！ (5)、基础竖向连接筋配筋面积 基础竖向连接筋为双向10500。 五、配筋示意图基础配筋图矩形板式基础计算书 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QTZ80（浙江建机）塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40

20、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)1.83 二、塔机荷载 1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)710起重荷载标准值Fqk(kN)80竖向荷载标准值Fk(kN)790水平荷载标准值Fvk(kN)24.5倾覆力矩标准值Mk(kNm)1930非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)710水平荷载标准值Fvk(kN)0倾覆力矩标准值Mk(kNm)1410 2、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk11.35710958.5起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.3580108竖向荷载设计值F(kN)9

21、58.5+1081066.5水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3524.533.075倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3519302605.5非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35710958.5水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3500倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3514101903.5 三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)6基础宽b(m)6基础高度h(m)1.35基础参数基础混凝土强度等级C35基础混凝土自重c(kN/m3)25基础上部覆土厚度h(m)0基础上部覆土的重度(kN/m3)19基础混凝土保护层厚度(mm)50地

22、基参数地基承载力特征值fak(kPa)150基础宽度的地基承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.6基础底面以下的土的重度(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19基础埋置深度d(m)1.7修正后的地基承载力特征值fa(kPa)203.58软弱下卧层基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)3地基压力扩散角()6软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)100软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)244.78地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b(mm)6000 基

23、础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=661.3525=1215kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.351215=1640.25kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： Mk=1930kNm Fvk=Fvk/1.2=24.5/1.2=20.417kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M=2605.5kNm Fv=Fv/1.2=33.075/1.2=27.563kN 基础长宽比：l/b=6/6=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=662/6=36m3 Wy=bl2/6=662/6=36m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基

24、础X、Y方向的倾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=19306/(62+62)0.5=1364.716kNm Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=19306/(62+62)0.5=1364.716kNm 1、偏心距验算 (1)、偏心位置 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 =(790+1215)/36-1364.716/36-1364.716/36=-20.1230 偏心荷载合力作用点在核心区外。 (2)、偏心距验算 偏心距：e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(1930+24.51.35)/(790+

25、1215)=0.979m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离： a=(62+62)0.5/2-0.979=3.264m 偏心距在x方向投影长度：eb=eb/(b2+l2)0.5=0.9796/(62+62)0.5=0.692m 偏心距在y方向投影长度：el=el/(b2+l2)0.5=0.9796/(62+62)0.5=0.692m 偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：b=b/2-eb=6/2-0.692=2.308m 偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：l=l/2-el=6/2-0.692=2.308m bl=2.3082.308=5.325m20.125bl

26、=0.12566=4.5m2 满足要求！ 2、基础底面压力计算 荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值 Pkmin=-20.123kPa Pkmax=(Fk+Gk)/3bl=(790+1215)/(32.3082.308)=125.5kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(790+1215)/(66)=55.694kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =150.00+0.3019.00(6.00-3)+1.6019.00(1.70-0.5)=203.58kPa (2)、轴心作用时地基承载力验

27、算 Pk=55.694kPafa=203.58kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=125.5kPa1.2fa=1.2203.58=244.296kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基础有效高度：h0=h-=1350-(50+25/2)=1288mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(790.000/36.000-(1930.000+20.4171.350)/36.000)=-43.784kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(790.000/36.000+(1930.000+20.4

28、171.350)/36.000)=103.034kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(6.000+1.830)/2)103.034/6.000=67.229kN/m2 Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(790.000/36.000-(1930.000+20.4171.350)/36.000)=-43.784kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(790.000/36.000+(1930.000+20.4171.350)/36.000)=103.034kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(6.000+1.830)/2)103.034/6.000=67.229kN/m2 基底平均压