青年城(二期)塔吊基礎施工方案【說明書+CAD圖紙】
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塔吊基礎方案
一、 工程概況
1、本工程位于松江區(qū)九亭鎮(zhèn),地塊南臨蒲匯塘河,東臨滬亭路,西臨橫涇河,北臨滬松公路并與地鐵9#線車站一墻之隔,與9#線車站物業(yè)開發(fā)管理為一個整體。地塊面積41162㎡,由3#、4#、5#、6#、7#、8#公寓樓及9#酒店、10#辦公樓組成。
2、因地塊面積巨大,根據(jù)塔吊平面布置應最大程度滿足施工區(qū)域吊裝需要,盡可能減少吊裝盲區(qū)的原則,以及地下室工程施工中能充分利用塔吊來滿足施工需要,按照施工組織總設計要求擬搭設6臺附墻式塔吊,其中QTZ80B(工作幅度60M,額定起重力矩800KN.M)2臺,QTZ80A(工作幅度55M,額定起重力矩800KN.M)4臺,平面位置詳附圖。
3、擬建建筑物高度及層數(shù)
建筑物樓號
3
4
5
6
7
8
9
10
層數(shù)(層)
15
13
13
15
17
19
23
23
建筑物高度(m)
72.5
62.9
62.9
72.5
82.1
91.7
104.0
104.0
4、根據(jù)建筑物高度,1#塔吊位于3#樓西北側位置,搭設高度為86M;2#塔吊位于9#樓南側位置,搭設高度為114M;3#塔吊位于5#樓西北側位置,搭設高度為77M,設水平限位裝置;4#塔吊位于10#樓東南側位置,搭設高度為114M;5#塔吊位于6#樓西北側位置,搭設高度為100M,6#塔吊位于8#樓西北側位置,搭設高度為100M。其中5#、6#塔吊為QTZ80B,其余4臺為QTZ80A。
5、塔吊應在土方開挖前安裝完畢,故采用型鋼格構式非塔吊標準節(jié)插入鉆孔灌注樁內,以保障塔吊安全、穩(wěn)定和牢固可靠,且不妨礙地下室頂板混凝土的整體澆筑施工,有利于加快施工進度和確保工程質量。
6、本工程采用鉆孔灌注樁筏板基礎,基坑底標高為-8.000、-8.800、-9.100,本工程±0.000相當于絕對標高6.150m,自然地坪標高相對于絕對標高-1.45m。
7、根據(jù)本工程地質勘察報告,各土層極限摩阻力、端阻力標準值指標見下表:
層號
土層名稱
埋深(m)
相對標高(m)
鉆孔灌注樁
抗拔系數(shù)(λ)
Fs(KPa)
Fp(KPa)
1
灰色砂質粉土夾粉質粘土
13
-14.45
15
0.6
2
灰色粉質粘土
14
-15.45
15
0.6
灰色粘土
21
-22.45
20
0.6
1-1
灰色粉質粘土
26.5
-27.95
35
0.6
1-2
暗綠色粘土
30
-31.45
55
900
0.6
草黃色砂質粉土
34
-35.45
70
1800
0.6
1
灰黃色粉質粘土
36
-37.45
50
0.6
t
草黃~灰色粉砂
47
-48.45
75
2500
0.5
2
灰色粉質粘土夾粉砂
53
-54.45
45
0.6
1
灰色粉砂夾粉質粘土
65
-66.45
75
2000
0.5
2
灰色粉砂
75
-76.45
80
2500
0.5
灰色中粗砂
100
-101.45
90
3000
0.5
8、塔式起重機主要技術性能表
塔吊型號
QTZ80B
QTZ80A
序號
載荷名稱
單位
數(shù)量
單位
數(shù)量
1
基礎所受的垂直荷載
KN
587
KN
511
2
基礎所受的水平荷載
KN
62
KN
72
3
基礎所受的傾翻力矩
KN.M
1642
KN.M
1242
4
基礎所受的扭矩
KN.M
310
KN.M
348
5
獨立式整機重
T
40.83
T
6
平衡重
T
13.92
T
14.2
7
工作幅度
M
60
M
55
8
最大起重量
T
8
T
6
9
末端起重量
T
1
T
1.2
10
額定起重力矩
KN.M
800
KN.M
800
11
塔身截面
M
1.8×1.8
M
1.6×1.6
12
最大起升高度
獨立式
M
47
M
40
13
附著式
M
160
M
140
14
裝機總容量
KW
48
KW
KW
二、 塔吊布置原則
本工程作業(yè)面積大,綜合考慮塔吊的作用半徑、起吊重量、基礎工程樁位布置、圍檁支撐結構設計、房屋結構設計、經(jīng)濟性比較后,作出以下布置原則。
1. 塔吊布置在基坑內
2. 塔吊共6臺,55m臂 4臺,60m臂 2臺
3. 塔吊選型:市滬淞建筑機械廠有限公司生產(chǎn)的QTZ80A(5512)及QTZ80B(6010)塔吊。
4. 具體位置詳見《塔吊平面布置圖》
5. 因塔吊布置在基坑內,考慮到土方開挖后安裝困難。并為兼顧土方開挖垂直運輸,塔吊需在基礎開挖前投入正常使用。
6. 塔吊樁基礎采用鉆孔灌注樁
7. 樁上部鋼支柱采用H型鋼,上端標高-0.50m
8. 塔吊基礎采用C30水下混凝土,Φ800鉆孔灌注樁,上部H型鋼格構非標準節(jié)插入樁內2500。塔吊標準節(jié)與型鋼格構用高強度螺栓和蓋板焊接連接固定。詳見附圖
三、 計算依據(jù)
1. 《地基基礎設計規(guī)范》 DGJ08-11-1999
2. 《建筑樁技術規(guī)范》 JGJ94-94
3. 《混凝土結構設計規(guī)范》 GB50010-2002
4. 《建筑結構焊接規(guī)程》 JGJ80-91
5. 《建筑結構設計荷載規(guī)范》 GB50009-2001
6. 滬淞 建筑機械廠有限公司的QTZ80A、80B塔式起重機的《使用說明書》
7. 本工程平面圖、結構圖、圍檁支撐圖
四、 塔吊分項參數(shù)計算
塔吊是施工場地最重要的施工機械之一,其使用貫穿了整個工程。在這過程中間隔時間長,不可預見性因素多,為確保塔吊的安全,以下計算都按極限苛刻條件下能保證塔吊正常工作計算。即:塔吊設置在最大開挖深度處;型鋼柱與混凝土灌注樁連接按光滑面錨固。(計算詳值見計算表格)
1. 基礎豎向極限承載力計算
F=F1+ F2
F ——基礎豎向極限承載力 kn
F1——塔吊自重(包括壓重) kn
F2——最大起吊重量 kn
2. 單樁抗壓承載力、抗拔力計算
樁頂豎向力的計算(依據(jù)《建筑樁技術規(guī)范》JGJ94-94的第5.1.1條)
(“+”計算結果為抗壓,“-”為抗拔)
其中 Ni ——單樁樁頂豎向力設計值 kN
n ——單樁個數(shù), n=4;
F ——作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值 T
G ——塔吊基礎重量 KN
Mx,My——承臺底面的彎矩設計值 kN.m
xi,yi——單樁相對承臺中心軸的XY方向距離 m
M ——塔吊的傾覆力矩 kN.m
3. 樁長以及樁徑計算
樁采用鉆孔灌注樁
Rk實際=fpAp+Up∑fsli>R=Ni×ξ1
UP =πd
其中 Rk實際 ——實際鉆孔灌注樁承載能力 KN
fpAp ——樁端面承載能力 KN
Up∑fsli ——樁側摩擦阻力總和 KN
R ——單樁軸向承力安全值 KN
ξ1 ——樁安全系數(shù) 取2
d ——樁直徑 m
4. 樁抗拔驗算
Qk=λRk實際
5. 樁配筋計算
樁身配筋率可取0.20%~0.65%(計算取上限0.65%),抗壓主筋不應少于6Φ10,箍筋采用不少于Φ6@300mm的螺旋箍筋,在樁頂5倍樁身直徑范圍內箍筋Φ6@100mm,每隔2m設一道2Φ12焊接加強箍筋。
As=S樁截面×配筋率
n =4As/(πφ2)
其中 n ——豎筋根數(shù) 根
As——鋼筋總截面積 m
Φ——豎筋直徑 m
6. 樁上部鋼支柱計算
鋼支柱采用h×b×tw×t=350×350×12×19,H型鋼。
A=hb-(b-tw)(h-2t)=0.017㎡
1) 四柱整體驗算
A總=4A
截面慣性矩Iz
回轉半徑 i=(Iz/A總)0.5
構架長細比
查φ?
2) 單柱驗算
Iz
i=(Iz/A)0.5
井架長細比
查φ?
7. 鋼支柱上部螺栓緊固水平鋼板抗拔計算
H型鋼上部螺栓緊固水平鋼板采用500×500厚20,Q235鋼板,采用電焊與下部H型鋼焊接,焊接高度不小于6mm。
1) 焊接強度驗算
160
σ——焊接強度
N——軸心最大拔力,等于塔吊拔力
——焊縫長度等于4478mm
——焊縫的抗拉抗壓強度設計值,Q235等于160
8. 綴條計算
綴條采用12#槽鋼 截面面積 A=0.0015700 ㎡
V=V1+V2
V1——塔吊水平力引起應力
V1=F4/2
F4——塔吊水平力
V2——塔吊扭矩引起應力
V2=Mn/2(D×1.414)
Mn——塔吊扭矩
D——樁間距
fv>V/A
fv——槽鋼的抗剪強度,厚度小于16mm,取125
A ——槽鋼截面積
9. 螺栓計算
采用φ30高強度螺栓,每肢2顆
A總=πd2
σ=N拔/ A總<295
螺栓抗剪驗算
τ=Mn A總/(2×樁間距/1.414)62KN
11、QTZ80B塔式起重機基礎計算表
符號
意義
公式
單位
計算值
鉆孔灌注樁計算
G
樁上部鋼支架總重
KN
60.0
m
標準節(jié)重
KN
9.3
b
標準節(jié)邊長
M
1.8
N
標準節(jié)數(shù)量
節(jié)
20.0
F1
塔吊自重(包括平衡重)
KN
587.0
F2
最大起吊重量
KN
80.0
F3
標準節(jié)總重
KN
186.0
Mn
基礎承受扭矩
F3=m×N
KN.m
310.0
M
傾覆力矩
KN.m
1642.0
F4
水平荷載
KN
62.0
鉆孔灌注樁樁頂標高
m
-9.05
ξ1
樁安全系數(shù)
取
2.0
d
樁直徑
m
0.80
D
樁間距
D=9d/4
m
1.800
l
取樁有效長度(最大開挖深度至樁底)
m
23
Ni
單樁承力設計值
KN
1177.090
N拔
抗拔力設計值
KN
-629.290
R
單樁軸向承力安全值
KN
2354.181
Up∑qsili
樁側總極限摩擦阻力
KN
1666.301
qpAp
樁端點極限承載力
KN
904.779
Rk實際
取樁長度后實際承載力
Rk實際=fpAp+Up∑fsli
KN
2571.079
符合
Qk
取樁長度后實際抗拔力
Qk=λRk
KN
1542.648
滿足
樁配筋計算
根據(jù)樁徑按內插法計算工程樁樁身配筋率(0.20%~0.65%)
取
0.65%
As
截面鋼筋面積
m2
0.003267
Φ
豎筋直徑
mm
20.000
n
豎筋數(shù)量
n=4As/(πΦ2)
根
10.4
箍筋取
Φ8@200mm的螺旋箍筋
樁上部鋼立柱計算
H型鋼規(guī)格
350×350×12×19
30
H
樁頂?shù)戒摌嫾隙碎L度
m
9.9
A
橫截面面積
㎡
0.017
I合
四根立柱組合極慣性距
外部參照CAD自動計算
m4
0.056284
I單柱
單柱極慣性矩
外部參照CAD自動計算
m4
0.000068
i合
四根立柱組合回轉半徑
i=(I/4A)0.5
M
0.908611
i單柱
單柱回轉半徑
i=(I/A)0.5
0.062942
λ合
四根立柱組合長細比
λ=H/i
10.840724
φ=0.984
λ單柱
單柱長細比
λ=H/i
23.831576
φ=0.848
σ合
最大應力
σ=Ni/Aφ
N/mm2
70.184816
滿足
σ單柱
最大應力
σ=Ni/Aφ
N/mm2
81.441
滿足
鋼構件插入樁深度(不計鋼柱頂端阻力)
τ
鋼筋和混凝土的粘結應力(光面鋼筋取1.5~3.5)
kN/m2
1.5E+03
d
型鋼等截面圓鋼直徑
m
0.147
h
插入樁長度
h=Ni/(τ×π×d)
m
1.696
型鋼上部水平鋼板焊接強度驗算
σ
焊接強度
N/mm2
23.422
滿足
N
塔吊拔力
N
629290.319
lw
焊縫長度
mm
4478.000
t
焊縫高度,等于6
mm
6.000
綴條計驗算
規(guī)格
C12槽鋼
面積(A)
mm2
1570
V1
塔吊水平力引起剪力
V1=F4/2
KN
31.000
V2
扭矩引起的剪力
V2=Mn/2(D×1.414)
KN
60.899
V
水平力和扭矩組合作用剪力
V=V1+V2
KN
91.899
fv
槽鋼抗剪強度
fv>V/A
N/mm2
58.534
滿足
螺栓計算
塔吊每肢螺栓數(shù)
顆
3
d
螺栓直徑
mm
30
A
螺栓截面積
m㎡
2121
σ
螺栓應力
σ=N拔/A
N/mm2
297
滿足
τ
剪力
τ=Mn/(2×D×1.414)/A
N/mm2
28.718
滿足
12、QTZ80A塔式起重機基礎計算表
符號
意義
公式
單位
計算值
鉆孔灌注樁計算
G
樁上部鋼支架總重
KN
60.0
m
標準節(jié)重
KN
9.3
b
標準節(jié)邊長
M
1.6
N
標準節(jié)數(shù)量
節(jié)
20.0
F1
塔吊自重(包括平衡重)
KN
587.0
F2
最大起吊重量
KN
60.0
F3
標準節(jié)總重
KN
186.0
Mn
基礎承受扭矩
F3=m×N
KN.m
348.0
M
傾覆力矩
KN.m
1242.0
F4
水平荷載
KN
72.0
鉆孔灌注樁樁頂標高
m
-9.05
ξ1
樁安全系數(shù)
取
2.0
d
樁直徑
m
0.80
D
樁間距
D=2d
m
1.600
l
取樁有效長度(最大開挖深度至樁底)
m
23
Ni
單樁承力設計值
KN
1036.464
N拔
抗拔力設計值
KN
-500.664
R
單樁軸向承力安全值
KN
2072.929
Up∑qsili
樁側總極限摩擦阻力
KN
1666.301
qpAp
樁端點極限承載力
KN
904.779
Rk實際
取樁長度后實際承載力
Rk實際=fpAp+Up∑fsli
KN
2571.079
符合
Qk
取樁長度后實際抗拔力
Qk=λRk
KN
1542.648
滿足
樁配筋計算
根據(jù)樁徑按內插法計算工程樁樁身配筋率(0.20%~0.65%)
取
0.65%
As
截面鋼筋面積
m2
0.003267
Φ
豎筋直徑
mm
20.000
n
豎筋數(shù)量
n=4As/(πΦ2)
根
10.4
箍筋取
Φ8@200mm的螺旋箍筋
樁上部鋼立柱計算
H型鋼規(guī)格
350×350×12×19
30
H
樁頂?shù)戒摌嫾隙碎L度
m
9.9
A
橫截面面積
㎡
0.017
I合
四根立柱組合極慣性距
外部參照CAD自動計算
m4
0.044694
I單柱
單柱極慣性矩
外部參照CAD自動計算
m4
0.000675
i合
四根立柱組合回轉半徑
i=(I/4A)0.5
M
0.809675
i單柱
單柱回轉半徑
i=(I/A)0.5
0.199039
λ合
四根立柱組合長細比
λ=H/i
12.165374
φ=0.978
λ單柱
單柱長細比
λ=H/i
7.536206
φ=0.99
σ合
最大應力
σ=Ni/Aφ
N/mm2
62.179037
滿足
σ單柱
最大應力
σ=Ni/Aφ
N/mm2
61.425
滿足
鋼構件插入樁深度(不計鋼柱頂端阻力)
τ
鋼筋和混凝土的粘結應力(光面鋼筋取1.5~3.5)
kN/m2
1.5E+03
d
型鋼等截面圓鋼直徑
m
0.147
h
插入樁長度
h=Ni/(τ×π×d)
m
1.493
型鋼上部水平鋼板焊接強度驗算
σ
焊接強度
N/mm2
18.634
滿足
N
塔吊拔力
N
500664.356
lw
焊縫長度
mm
4478.000
t
焊縫高度,等于6
mm
6.000
綴條計驗算
規(guī)格
C12槽鋼
面積(A)
mm2
1570
V1
塔吊水平力引起剪力
V1=F4/2
KN
36.000
V2
扭矩引起的剪力
V2=Mn/2(D×1.414)
KN
76.909
V
水平力和扭矩組合作用剪力
V=V1+V2
KN
112.909
fv
槽鋼抗剪強度
fv>V/A
N/mm2
71.917
滿足
螺栓計算
塔吊每肢螺栓數(shù)
顆
3
d
螺栓直徑
mm
30
A
螺栓截面積
m㎡
2121
σ
螺栓應力
σ=N拔/A
N/mm2
236
滿足
τ
剪力
τ=Mn/(2×D×1.414)/A
N/mm2
36.268
滿足
五、材料選用及施工方法
根據(jù)計算塔吊基礎選用
1、樁基選用C30水下混凝土Φ800鉆孔灌注樁,樁長(自樁頂墊層面以上100至樁底)為23米,樁身配12Φ22主筋,φ8@200螺旋箍筋,樁頂以下3000采用φ8@100螺旋箍筋。2Φ12@2000焊接加強箍筋。QTZ80B(工作幅度60M,額定起重力矩800KN.M)2臺,樁間距同標準節(jié)寬度為1800。QTZ80A(工作幅度55M,額定起重力矩800KN.M)4臺,樁間距同標準節(jié)寬度為1600。
2、格構立柱采用Q235 H型鋼350×350×12×19,錨入樁身≥2500,長度詳附圖。綴條選用12#槽鋼,上下各設雙拼12#槽鋼,每隔1500設12#槽鋼水平撐及綴條斜撐。以加強其穩(wěn)定性。
3、塔身標準節(jié)與格構采用螺栓連接,為防止因H型鋼立柱安裝偏位,而造成塔身與格構產(chǎn)生較大剪力且安裝困難,在格構頂部采用Q235 H型鋼350×350×12×19十字水平梁。水平梁連接處用550×350×20加強板,與立柱處用牛腿焊接連接,立柱頂部用500×500×20鋼板與標準節(jié)連接,采用2-M30螺栓及焊接固定。詳附圖
4、塔吊標準節(jié)安裝之前應對立柱格構標高進行復核,并用氣割割平后再焊接連接板,確保頂部水平,保證塔身垂直。
5、型鋼格構立柱綴條隨挖土進度焊接,以確保格構的穩(wěn)定性。挖土完成后應盡快將露明鐵件除銹,并刷防銹漆及與塔吊同色的保護漆。
6、格構立柱應與灌注樁鋼筋焊接接地。
五、 附圖
?說?? 明
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青年城(二期)塔吊基礎施工方案【說明書+CAD圖紙】,說明書+CAD圖紙,青年城,塔吊,基礎,施工,方案,說明書,CAD,圖紙
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