塔吊基础计算书

一、 工程概况本工程为地下车库，框架剪力墙结构，5层，总建筑面积7628.30。车库为地下一层，地下车库结构为框架剪力墙结构，建筑高度.米。本工程在采用QTZ60型全高20米，独立式二台，以满足工程的施工高峰期的垂直运输要求。二、 主要技术参数 该塔吊为水平臂架、小车变幅回转自升式塔机，臂长35M45M，最大幅度100M，独立高度40M，最大平衡重力矩80.5T，最大幅度45M，最小幅度1.9M，平衡重11.6T13.32T。现根据工程实际情况选用臂长为45M，平衡重为13.32T的塔吊。三、塔吊安装位置及基础设计根据施工平面布置图，塔吊分别安装于18#、29#楼。根据塔吊使用说明书提供的数据和现场地质勘察资料进行计算，决定采用四桩承台基础，预应力管桩长分别为10M，承台尺寸为5.05.01.25M，砼强度等级C30。塔吊基础布置见附图。四、塔机安装 QTZ60塔机的最大安装高度为21.44M，最大安装重量为5.7T，最大安装重量重心高度为15.4M，最适合的吊装机械是汽车吊装机，其吊装灵活，机动性大。根据塔机安装情况。进场一台16T汽吊和一台8T汽吊完成安装任务。1、安装前的准备工作：了解现场布局和土质情况，清理障碍物，准备吊装机械、钢丝绳、绳扣等常用工具。2、安装步骤吊装第一节加强节时应注意方向，有踏步的2根主弦组成的平面必须垂直于建筑物，与基础地脚用4个Cr40高强度螺栓联接为一体，并坚固好，然后用同样方法吊装第二节加强节，安装时注意有踏步的两根主弦杆要对准下面一节有踏步的主弦，上面的爬梯也应和下面对准。在地面上将爬升架拼装成整体，并装好液压系统，然后将爬升架吊起套在加强节外面。（应注意爬升架的外伸框架要求与建筑物方向平行，以便施工完成后拆除塔吊），并使套架上的爬爪搁在最下的基节的踏步上（套架上有油缸的一面对准塔身上的踏步的一面套入）。在地面上，先将上、下支座以及回转机构、回转支承、平台等装为一体，然后将这一套部件吊起安装在塔身节上，用4个销子和40Cr钢特制的高强螺栓将下座分别与爬升架和塔身相连。然后再安装塔帽、回转塔身、平衡臂等，再吊起重量为1.65t的平衡块一块，放在平衡臂的最后部。在地面上将超重臂按次序装配好，用汽车超重机将吊臂平稳吊起，提升中必须保持吊臂处于水平位置，使得超重臂能够顺利地安装到回转塔身的吊臂铰点上。超重臂安装完毕后，再吊起其余几块平衡块放于平衡臂上。最后检查塔机电线线路，各种限位装置等是否良好。3、塔身标准节的安装将超重臂旋转至引入塔身标准节的方面，调整好爬升架导轮与塔身之间的间隙，一般以23mm为宜，放松电缆长度略大于总的爬升高度，并坚固好电缆。在地面上先将四个引进滚轮固定在塔身标准节的四个角上，然后吊起标准节并安放在外伸框架上，调整小车的位置，使得塔吊的上部重心落在顶升油缸梁的位置上，将顶升横梁顶在塔身的踏步上，开动液压系统使活塞杆全部伸出，当塔身上方刚好有装入一个标准节的空间时，利用引进滚轮在外伸框架滚动，把标准节引至塔身的正上方，对准标准节的螺栓连接孔，缩回油缸至上、下标准节接触时，用40Cr高强螺栓将上下塔身标准节连接牢靠，卸下引进滚轮，调整油缸的伸缩长度，将下支座与塔身连接牢固，即完成一节标准节的加节工作。若连续加几节标准节，则可按照以上步骤连续几次即可。塔机加节完毕，应旋转臂架至不同的角度，检查塔身节各接头处高强度螺栓是否拧紧。五、附墙安装将环梁包在塔身外，然后用16个M24的螺栓连接起来，再提升到附着位置；调整螺栓，使得顶块能顶紧塔身；吊装三根撑杆，并调节调整螺栓，使之符合长度的要求，用经纬仪检查塔机轴心的垂直度，其垂直度在全高上不超过1/1000，垂直度的调整可通过调整三根附着用撑杆的长度及顶块而获得。超过标准长度处的撑杆用钢桁架接长。本工程共设附墙二道。六、塔机拆卸塔机的拆卸方法与安装方法基本相同，只是工作程序与安装相反，即后装的先拆，先装的后拆，但是在拆卸过程中不能马虎大意，防止发生人身及设备安全事故。七、安全技术措施1、塔式起重机配专职司机，司机必须受过专业训练，身体健康。2、塔吊安装后，须经过运转试验才能投入运行。3、塔吊安装好后，应重新调节好各种安全保护装置和限位开关，夜间作业必须有足够的照明。4、塔吊操作前，进行安全技术交底，明确分工，统一信号。5、塔吊严禁在风速大于六级及雷雨操作，机身必须有可靠接地。6、起落机架时，要明确分工，统一指挥。7、高空作业时要挂安全带，地面作业要戴好安全帽。8、各个环节均应遵守安全操作规程，零件、工具严禁随便往下抛扔。9、作业人员严禁酗酒，严禁打劳战，操作时精神集中，发现异常，立即停机。10、吊物上升时，吊钩距重臂端不得小于1M。11、工作休息或下班时，不得将重物悬挂空中。12、工作完毕，起重机升到轨道中部位置停放，并用夹轨钳夹紧在轨道上。塔吊基础计算书本工程采用二台QTZ60型塔吊，分别安装在18#、29#楼。因该场地地质条件较好，利用天然地基及预应力管桩，经分析比较决定采用预应力管基础。一、 计算参数1、 地质情况根据勘察公司地质勘察报告，与塔吊基础设计有关的各土层情况如下：层号岩 土 名 称土层厚度（M）极限侧阻力标准值qsik极限端阻力标准值qpa地基承载力特征值fpaZK34ZK15-1杂填土2.61.510(经验值)60(经验值)-1砂质粉土01.430-2砂质粉土4.53.732-3细 砂8.57.130500-4砂质粉土7.86.228-1淤泥质粉质粘土2.25.8182、 塔吊荷载0.000相对黄海标高7.500M，场地相对标高-0.7M，塔吊承台底面相对标高-5.8M。塔吊承台尺寸为4500*4500*1200，砼强度等级C25；承台下设四根600M钻孔灌注桩，桩身混凝土强度等级C20，桩中心距3500MM，以-3细砂土层作为桩端持力层，桩顶伸入承台50MM，有效桩长约13.0米。根据浙江建筑机械厂QTZ60型塔吊使用说明书，塔吊采用固定式工作方式（参照QTZ60型塔吊B方式安装），吊钩高度40.1米，按非工作状态考虑，该塔吊对基础最不利荷载为：塔吊自重垂直力：F=434KN倾覆力矩：M=1628KN.M水平力：H=66.2KN总的倾覆力矩：M=1628+66.2.20=1707.4KN.M塔吊混凝土基础（承台）自重标准值：G=4.5.5.205=607.5KN单桩自重标准值Gp=40.621325=91.9KN二、设计依据1、建筑桩基技术规范JGJ94-942、混凝土结构设计规范GB50010-20023、建筑结构荷载规范GB50009-20014、J建筑地基基础设计规范GB50007-20025、本工程设计图纸及地质勘察资料6、浙江建筑机械厂QTZ60塔吊起重机使用说明书三、设计计算1、桩基计算（1）桩基竖向力：承台顶面不覆土，抗拔时计入承台浮力F浮=4.51.2010=243KNNmax=434+1.2607.5 1707.4 + = 290.8+344.9=635.7KN 4 23.5 Nmin=434+607.5-243 1707.4 - = 199.6-344.6= -145.3KN 4 23.5(2)桩基竖向承载力：根据JGJ94-94第5.2.8条，得Qsk=uqsikQli=0.6(102.6+324.5+305.9)=654.1kN Qpk=qpkAp=500 0.62=141.4Kn4查规范GB5007表5.2.4得b=0，d=1.0故修正后的地基承载力特征值为：Fa=fak+b(b-3)+ bm(d-0.5)=60+0+1.0123.2=98.4kpa=fzAc/n=98.44.52/4=498.2KN桩直径D=0.69m，桩间距Sa=3.5m,承台宽度Bc=4.5m,桩长1=3m，所以Sa/d=5.83,Bc/1=0.346,查表得s=1.01, p=1.13, ci=0.20, ce=0.98, s=s=1.67, c=1.65.而Ac=4.52=20.25m2，Aci=4.12=16.81m2, Ace=20.25-16.81=3.44 m2,故c=（ci Aci+ce Ace）=（0.216.81+0.983.44）/20.25=0.333。根据JGJ94-94第5.2.2.2条，桩基的竖向承载力设计值为：R=s Qsk/s+p Qpk/p+c Qck/c=（1.01654.1+1.13141.4）/1.67+0.333498.2/1.65=491.3+100.5=591.8KN（3）、桩身竖向承载力：桩身4强度等级C20，其轴心抗压强度设计值fc=9.6Mpa,抗拉强度设计值ft=1.1Mpa.因为cfcA=0.89.646002=2171.5KNoNmax,所以桩身竖向承载力满足要求，可按构造配筋考虑。桩内通长配置818主筋、8200螺旋箍筋的钢筋笼，实配As=2036mm2.(4)抗压安全验算：根据JGJ94-94第5.2.1条，有0Nmax=1.0635.7=635.7KN1.2R=1.2591.8=710.2KN并且0N=290.8KNR=591.8KN满足抗压验算要求。（5）抗拔安全验算：根据JGJ94-94第5.2.17条，0NUk/s+Gp其中基桩的抗拔极限承载力标准值Uk根据JGJ94-94第5.2.18.2条，Uk=iqsikuili=0.6(0.70324.5+0.5305.9)=356.8KN(粉土抗拔系数i=0.70，砂土抗拔系数i=0.50)。因此，iN=1.0145.3145.3Uk/s+Gp=356.8/1.67+91.9=305.6KN满足抗拔验算要求。（6）桩基材料的受拉承载力：fy=300N/mm2,As=2036mm2,故fy As=3002036=610.8KN0N=145.3KN，满故足要求.(7)水平承载力验算:因水平荷载较小,且抓哏配筋筋较大(配筋率pg=0.72%),故水平承载力满足要求.2、承台计算： （1）承台配筋计算：Nijmax=635.7-607.5=483.8KN 4M=Nijmaxyi=2483.80.95=919.2KNM M 919.2106 As = = =3012.8mm2 0.9fyho 0.93001130Asmin=0.15%45001200=8100 mm2按构造要求配筋，取26根20，实配As=8168mm2,双层双向。上下层主筋每隔一根主筋设梅花状拉结筋14。（2）承台抗冲切验算：受柱（即塔吊）冲切验算承台砼采用C25，其抗压强度设计值ft=1.27Mpa=1.0434+1.2607.5=1163KN=ao/ho=(1.75-0.80.6/2)/1130=0.628 0.72 a= =0.534 +0.72aflumho=0.5341.279.0721130=6952.3KN因为0Fl4a(h+a)flho,所以受柱冲切满足要求。受角桩冲切验算0Nl=1.0635.7635.7KN=al/ho=0.628 0.48a= =0.580 +0.22al(c+al/2)flho=20.5801.1161.271130=1857.8KN因为0Nl2al(c+al/2) flho,所以受角桩冲切满足要求。塔吊基础计算书本工程采用二台QTZ60型塔吊，分别安装在18#、29#楼。因该场地地质条件较好，利用天然地基及预应力管桩，经分析比较决定采用预应力管基础。二、 计算参数3、 地质情况根据勘察公司地质勘察报告，与塔吊基础设计有关的各土层情况如下：层号岩 土 名 称土层厚度（M）极限侧阻力标准值qsik极限端阻力标准值qpa地基承载力特征值fpa-1耕土0.3-1.10(经验值)60(经验值)-2素填土层厚130-1砂质粉土0.4-1.832-2砂质粉土2.0-3.330500-3a砂质粉土0.9-3.828-3b粘质粉土0.5-2.6184、 塔吊荷载0.000相对黄海标高7.500M，场地相对标高-0.7M，塔吊承台底面相对标高-5.8M。塔吊承台尺寸为4500*4500*1200，砼强度等级C25；承台下设四根600M钻孔灌注桩，桩身混凝土强度等级C20，桩中心距3500MM，以-3细砂土层作为桩端持力层，桩顶伸入承台50MM，有效桩长约13.0米。根据浙江建筑机械厂QTZ60型塔吊使用说明书，塔吊采用固定式工作方式（参照QTZ60型塔吊B方式安装），吊钩高度40.1米，按非工作状态考虑，该塔吊对基础最不利荷载为：塔吊自重垂直力：F=434KN倾覆力矩：M=1628KN.M水平力：H=66.2KN总的倾覆力矩：M=1628+66.2.20=1707.4KN.M塔吊混凝土基础（承台）自重标准值：G=4.5.5.205=607.5KN单桩自重标准值Gp=40.621325=91.9KN二、设计依据1、建筑桩基技术规范JGJ94-942、混凝土结构设计规范GB50010-20023、建筑结构荷载规范GB50009-20014、J建筑地基基础设计规范GB50007-20025、本工程设计图纸及地质勘察资料6、浙江建筑机械厂QTZ60塔吊起重机使用说明书三、设计计算1、桩基计算（1）桩基竖向力：承台顶面不覆土，抗拔时计入承台浮力F浮=4.51.2010=243KNNmax=434+1.2607.5 1707.4 + = 290.8+344.9=635.7KN 4 23.5 Nmin=434+607.5-243 1707.4 - = 199.6-344.6= -145.3KN 4 23.5(2)桩基竖向承载力：根据JGJ94-94第5.2.8条，得Qsk=uqsikQli=0.6(102.6+324.5+305.9)=654.1kN Qpk=qpkAp=500 0.62=141.4Kn4查规范GB5007表5.2.4得b=0，d=1.0故修正后的地基承载力特征值为：Fa=fak+b(b-3)+ bm(d-0.5)=60+0+1.0123.2=98.4kpa=fzAc/n=98.44.52/4=498.2KN桩直径D=0.69m，桩间距Sa=3.5m,承台宽度Bc=4.5m,桩长1=3m，所以Sa/d=5.83,Bc/1=0.346,查表得s=1.01, p=1.13, ci=0.20, ce=0.98, s=s=1.67, c=1.65.而Ac=4.52=20.25m2，Aci=4.12=16.81m2, Ace=20.25-16.81=3.44 m2,故c=（ci Aci+ce Ace）=（0.216.81+0.983.44）/20.25=0.333。根据JGJ94-94第5.2.2.2条，桩基的竖向承载力设计值为：R=s Qsk/s+p Qpk/p+c Qck/c=（1.01654.1+1.13141.4）/1.67+0.333498.2/1.65=491.3+100.5=591.8KN（3）、桩身竖向承载力：桩身4强度等级C20，其轴心抗压强度设计值fc=9.6Mpa,抗拉强度设计值ft=1.1Mpa.因为cfcA=0.89.646002=2171.5KNoNmax,所以桩身竖向承载力满足要求，可按构造配筋考虑。桩内通长配置818主筋、8200螺旋箍筋的钢筋笼，实配As=2036mm2.(4)抗压安全验算：根据JGJ94-94第5.2.1条，有0Nmax=1.0635.7=635.7KN1.2R=1.2591.8=710.2KN并且0N=290.8KNR=591.8KN满足抗压验算要求。（5）抗拔安全验算：根据JGJ94-94第5.2.17条，0NUk/s+Gp其中基桩的抗拔极限承载力标准值Uk根据JGJ94-94第5.2.18.2条，Uk=iqsikuili=0.6(0.70324.5+0.5305.9)=356.8KN(粉土抗拔系数i=0.70，砂土抗拔系数i=0.50)。因此，iN=1.0145.3145.3Uk/s+Gp=356.8/1.67+91.9=305.6KN满足抗拔验算要求。（6）桩基材料的受拉承载力：fy=300N/mm2,As=2036mm2,故fy As=3002036=610.8KN0N=145.3KN，满故足要求.(7)水平承载力验算:因水平荷载较小,且抓哏配筋筋较大(配筋率pg=0.72%),故水平承载力满足要求.2、承台计算： （1）承台配筋计算：Nijmax=635.7-607.5=483.8KN 4M=Nijmaxyi=2483.80.95=919.2KNM M 919.2106 As = = =3012.8mm2 0.9fyho 0.93001130Asmin=0.15%45001200=8100 mm2按构造要求配筋，取26根20，实配As=8168mm2,双层双向。上下层主筋每隔一根主筋设梅花状拉结筋14。（2）承台抗冲切验算：受柱（即塔吊）冲切验算承台砼采用C25，其抗压强度设计值ft=1.27Mpa=1.0434+1.2607.5=1163KN=ao/ho=(1.75-0.80.6/2)/1130=0.628 0.72 a= =0.534 +0.72aflumho=0.5341.279.0721130=6952.3KN因为0Fl4a(h+a)flho,所以受柱冲切满足要求。受角桩冲切验算0Nl=1.0635.7635.7KN=al/ho=0.628 0.48a= =0.580 +0.22al(c+al/2)flho=20.5801.1161.271130=1857.8KN因为0Nl2al(c+al/2) flho,所以受角桩冲切满足要求。