住宅楼塔吊基础工程施工方案#陕西#塔吊基础承载力计算#承台配筋计算.doc

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1、某某华府程塔吊专项方案编制人：_ 审核人：_审批人：_ 某某建设有限公司某某华府工程项目部目 录一、编制依据1二、工程概况1三、塔吊选型2四、塔吊布设及定位2五、塔吊基础设置2六、塔吊天然地基计算书2七、塔吊附着计算13八、塔吊安装前的准备工作22九、塔吊安装22十、标准节的顶升安装25十一、塔机的拆卸29十二、附着和锚固30十三、塔吊使用33十四、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正：40十五、附图：41一、编制依据1、本工程的地质勘察报告（塔吊基础所在部位的地质报告复印附后）。2、QTZ5510(63)型塔式起重机使用说明书。3、建筑地基基础设计规范（GB500072002）4、混凝土结构设计

2、规范（GB500102002）5、建设施工高处作业安全技术规程JGJ80-916、建筑施工安全检查标准JGJ59-997、钢结构设计规范GB50017-20038、本工程总体施工组织设计依据工程总平面图及现场实际情况，结合设计图纸，按福建省有关规定及公司相关规定编制本方案。二、工程概况某某华府项目位于浦城县兴华路与南浦北路交叉口，南向为光明路，东临城区，西侧为南浦北路，北接兴华路，地处繁华商业地段。总用地面积21445m2，施工现场比较宽广,平坦。主要由6栋住宅楼、商铺等配套用房组成。本工程总建筑面积（包括商铺和配套用房）78508.1平方米，其中地上总建筑面积60814平方米，地下总建筑面积

3、16659.8平方米。1#、2#楼建筑高度为65.95米，地上22层，地下一层；3#、5#、6#楼建筑高度为48.55米，地上16层，地下一层；8#楼建筑高度为53.65米，地上18层，地下一层；商铺为二层，局部一层；配套用房均为一层；所有建筑物均坐落在地下一层车库之上。+0.00的绝对标高为229.45m,室内外高差均为0.15米。基本情况栋号檐高(m）面积（m)类别层号层高(M)1#、2#楼65.9517018.4、9233.13地下室-1F4.050住宅1F5.5302F3.63F-22F2.93、5#、6#楼48.55 8409.389139.62,8710.8 地下室-1F5.450

4、住宅1F5.552F3.63F-16F2.98#楼5365933696-1F4.05O1F55502-16F29三、塔吊选型根据施工场地狭窄，整个拟建建筑物占地大的特点，现场共布设塔吊3台，1#、2#、3#均座落在地下车库内，基础埋入大底板下，1#塔吊在1#楼东北角地面上，基础顶埋深6.0米，臂长55米，2#塔吊臂长55米，3#塔吊臂长55米，各塔吊参数详见下表。栋号塔吊型号起重倾覆力矩（tm）最大幅度断头吊重塔身尺寸最大附着高度承台尺寸承台配筋（上皮）(下皮)承台砼强度1#QTZ5510（63）63*182.755m*1.31.6*1.6140m4.5*4.5*1.21815025150C3

5、52#QTZ5510（63）63*182.750m*1.31.6*1.6140m4.5*4.5*1.21815025150C353#QTZ5510（63）63*182.755m*1.31.6*1.6140m4.5*4.5*1.21815025150C35四、塔吊布设及定位详见附图。五、塔吊基础设置塔吊基础采用天然地基基础。 六、塔吊天然地基计算书1#机： 一. 参数信息塔吊型号: QTZ63 自重(包括压重): F1=450.80kN 最大起重荷载: F2=60.00kN 塔吊倾覆力距: M=1450.13kN.m 塔吊起重高度: H=90.00m 塔身宽度: B=1.60m 承台混凝土等级:

6、 C35 保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 4.50m 承台厚度: Hc=1.200m 承台箍筋间距: S=150mm 承台钢筋级别: 2级 承台预埋件埋深: h=0.5m 承台顶面埋深: D=6.0m 地基承载力特征值: 346.00kPa 二. 基础最小尺寸计算 基础的最小厚度取:H=1.20m 基础的最小宽度取:Bc=4.50m三. 塔吊基础承载力计算 依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。 计算简图: 由于偏心距 e=M/(F1.2+G1.2)=2030.18/(612.96+2673.00)=0.62B/6=0.75 所以按小偏心计算，计算公

7、式如下： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 式中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=510.80kN； G基础自重与基础上面的土的自重，G=25.0BcBcHc+20.0BcBcD =2227.50kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=4.50m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=15.19m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.41450.13=2030.18kN.m； a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a=4.50/2-2030.18/(510.80+2227.50)=1.509m。 经过计算得到:

8、 最大压力设计值 Pmax=1.2(510.80+2227.50)/4.502+2030.18/15.19=295.94kPa 最小压力设计值 Pmin=1.2(510.80+2227.50)/4.502-2030.18/15.19=28.60kPa 有附着的压力设计值 Pk=1.2(510.80+2227.50)/4.502=162.27kPa四. 地基基础承载力验算 地基基础承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条。 计算公式如下: 其中 fa修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak地基承载力特征值，取300.00kN/m2； b基础宽度地基

9、承载力修正系数，取3.00； d基础埋深地基承载力修正系数，取4.40； 基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3； m基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b基础底面宽度，取4.50m； d基础埋深度,取0.00m。 解得修正后的地基承载力特征值 fa=346.00kPa 实际计算取的地基承载力特征值为:fa=346.00kPa 由于 faPk=162.27kPa 所以满足要求！ 偏心荷载作用：由于1.2faPkmax=295.94kPa 所以满足要求！五. 受冲切承载力验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公式如下: 式中 hp受冲切承

10、载力截面高度影响系数，取 hp=0.97； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.60+(1.60 +21.15)/2=2.75m； h0承台的有效高度，取 h0=0.65m； Pj最大压力设计值，取 Pj=295.94kPa； Fl实际冲切承载力： Fl=295.94(4.502-2.902)/4=875.99kN。 允许冲切力： 0.70.971.572750650=.63N=1905.53kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！六. 承台配筋计算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2

11、.7条。 1.抗弯计算，计算公式如下: 式中 a1截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=1.45m； P截面I-I处的基底反力: P=(4.50-1.45)(295.94-28.60)/4.50+28.60=209.80kPa； a截面I-I在基底的投影长度,取 a=1.60m。 经过计算得: M=1.452(24.50+1.60)(295.94+209.80-22227.50/4.502)+(295.94-209.80)4.50/12=598.60kN.m=598.60kN.m。 2.配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 式中 1系数，当混凝土强度不超过

12、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。 经过计算得 s=598.60106/(1.0016.704.5010311502)=0.006 =1-(1-20.006)0.5=0.006 s=1-0.006/2=0.997 As=598.60106/(0.9971150300.00)=1740.34mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:8100mm2。故取 As=8100mm2。2#、3#机一. 参数信息 塔吊型号: QTZ63 自重(包括压重): F1=450.80kN 最大

13、起重荷载: F2=60.00kN 塔吊倾覆力距: M=751.19kN.m 塔吊起重高度: H=75.00m 塔身宽度: B=1.60m 承台混凝土等级: C35 保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 4.50m 承台厚度: Hc=1.200m 承台箍筋间距: S=150mm 承台钢筋级别: 2级 承台预埋件埋深: h=0.5m 承台顶面埋深: D=2.000m （大底板砼下） 地基承载力特征值: 220.00kPa 二. 基础最小尺寸计算 基础的最小厚度取:H=1.20m 基础的最小宽度取:Bc=4.50m三. 塔吊基础承载力计算 依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.

14、2条承载力计算。 计算简图: 由于偏心距 e=M/(F1.2+G1.2)=1051.67/(612.96+1701.00)=0.45B/6=0.75 所以按小偏心计算，计算公式如下： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 式中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=510.80kN； G基础自重与基础上面的土的自重，G=25.0BcBcHc+20.0BcBcD =1417.50kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=4.50m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=15.19m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4751.19=1051.6

15、7kN.m； 经过计算得到: 最大压力设计值 Pmax=1.2(510.80+1417.50)/4.502+1051.67/15.19=183.52kPa 最小压力设计值 Pmin=1.2(510.80+1417.50)/4.502-1051.67/15.19=45.02kPa 有附着的压力设计值 Pk=1.2(510.80+1417.50)/4.502=114.27kPa四. 地基基础承载力验算 地基基础承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第5.2.3条。 计算公式如下: 其中 fa修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak地基承载力特征值，取190.00

16、kN/m2； b基础宽度地基承载力修正系数，取2.00； d基础埋深地基承载力修正系数，取3.00； 基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3； m基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b基础底面宽度，取4.50m； d基础埋深度,取0.00m。 解得修正后的地基承载力特征值 fa=220.00kPa 实际计算取的地基承载力特征值为:fa=220.00kPa 由于 faPk=114.27kPa 所以满足要求！ 偏心荷载作用：由于1.2faPkmax=183.52kPa 所以满足要求！五. 受冲切承载力验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公

17、式如下: 式中 hp受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.97； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.60+(1.60 +21.15)/2=2.75m； h0承台的有效高度，取 h0=0.65m； Pj最大压力设计值，取 Pj=183.52kPa； Fl实际冲切承载力： Fl=183.52(4.502-2.902)/4=543.20kN。 允许冲切力： 0.70.971.572750650=.63N=1905.53kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！六. 承台配筋计算 依据建筑地基基础设计规范GB

18、50007-2002第8.2.7条。 1.抗弯计算，计算公式如下: 式中 a1截面I-I至基底边缘的距离，取 a1=1.45m； P截面I-I处的基底反力: P=(4.50-1.45)(183.52-45.02)/4.50+45.02=138.89kPa； a截面I-I在基底的投影长度,取 a=1.60m。 经过计算得: M=1.452(24.50+1.60)(183.52+138.89-21417.50/4.502)+(183.52-138.89)4.50/12=373.95kN.m=373.95kN.m。 2.配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 式中

19、 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。 经过计算得 s=373.95106/(1.0016.704.5010311502)=0.004 =1-(1-20.004)0.5=0.004 s=1-0.004/2=0.998 As=373.95106/(0.9981150300.00)=1085.96mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:8100mm2。 故取 As=8100mm2。 一. 参数信息 塔吊高度:90.00(m) 附着塔吊边长:1.60(

20、m) 附着塔吊最大倾覆力距:1450.13(kN/m) 附着框宽度:1.80(m) 回转扭矩:50.00(kN/m) 风荷载设计值:0.10(kN/m) 附着杆选用：10号工字钢 附着节点数:3 各层附着高度分别:25.2,45.5,62.9(m) 附着点1到塔吊的坚向距离:3.00(m) 附着点1到塔吊的横向距离:3.00(m) 附着点1到中性线的距离:3.80(m) 二. 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

21、值 q=0.10kN/m 塔吊的最大倾覆力矩M=1450.13kN.mM=1450.13kN.m 计算结果: Nw=127.494kN 三. 附着杆内力计算 塔吊四附着杆件的计算属于一次超静定问题,采用结构力学计算个杆件内力: 计算简图: 方法的基本方程： 计算过程如下： 其中:1p为静定结构的位移； Ti0为F=1时各杆件的轴向力； Ti为在外力M和P作用下时各杆件的轴向力； li为为各杆件的长度。 考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去，可以得到： 各杆件的轴向力为： 以上的计算过程将从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力，最大轴拉力： 杆1的最大轴向拉力

22、为：60.04kN； 杆2的最大轴向拉力为：112.01kN； 杆3的最大轴向拉力为：112.01kN； 杆4的最大轴向拉力为：60.04kN； 杆1的最大轴向压力为：60.04kN； 杆2的最大轴向压力为：112.01kN； 杆3的最大轴向压力为：112.01kN； 杆4的最大轴向压力为: 60.04kN。 四. 附着杆强度验算 1杆件轴心受拉强度验算 验算公式: =N/Anf 其中 N为杆件的最大轴向拉力,取N=112.01kN； 为杆件的受拉应力； An为杆件的的截面面积，本工程选取的是10号工字钢,查表可知 An=1430.00mm2； 经计算，杆件的最大受拉应力 =112.01100

23、0/1430.00=78.33N/mm2。 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力216N/mm2,满足要求! 2杆件轴心受压强度验算 验算公式: =N/Anf 其中 为杆件的受压应力； N为杆件的轴向压力,杆1:取N=60.04kN；杆2:取N=112.01kN；杆3:取N=112.01kN；杆4:取N=60.04kN； An为杆件的的截面面积，本工程选取的是10号工字钢,查表可知 An=1430.00mm2； 为杆件的受压稳定系数,是根据 查表计算得, 杆1:取 =0.362,杆2:取=0.543,杆3:取=0.543 ,杆4:取 =0.362； 杆件长细比,杆1:取 =136.724,杆2:取

24、=102.479,杆3:取=102.479,杆4:取=136.724。 经计算，杆件的最大受压应力 =144.35N/mm2。 最大压应力不大于拉杆的允许压应力216N/mm2,满足要求! 五. 焊缝强度计算 附着杆如果采用焊接方式加长，对接焊缝强度计算公式如下: 其中 N为附着杆的最大拉力或压力，N=112.010kN； lw为附着杆的周长，取440.38mm； t为焊缝厚度，t=4.50mm； ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取 185 N/mm2； 经过焊缝强度 =.00/(440.384.50) = 56.52N/mm2。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! 六. 附着支座连

25、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

26、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。七、 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七、塔吊附着计算1#机附着计算： 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

27、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. 参数信息 塔吊高度:90.00(m) 附着塔吊边长:1.60(m) 附着塔吊最大倾覆力距:1450.13(kN/m) 附着框宽度:1.80(m) 回转扭矩:50.00(kN/m) 风荷载设计值:0.10(kN/m) 附着杆选用：10号工字钢 附着节点数:3 各层附着高度分别:25.2,45.5,62.9(m) 附着点1到塔吊的坚向距离:3.00(m) 附着点1到塔吊的横向距离:3.00(m) 附着点1到中性线的距离:3.80(m) 二. 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

28、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=0.10kN/m 塔吊的最大倾覆力矩 M=1450.13kN.m 计算结果: Nw=127.494kN 三. 附着杆内力计算 塔吊四附着杆件的计算属于一次超静定问题,采用结构力学计算个杆件内力: 计算简图: 方法的基本方程： 计算过程如下： 其中:1p为静定结构的位移； Ti0为F=1时各杆件的轴向力； Ti为在外力M和P作用下时各杆件的轴向力； li为为各杆件的长度。 考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去，可以得到： 各杆件

29、的轴向力为： 以上的计算过程将从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力，最大轴拉力： 杆1的最大轴向拉力为：60.04kN； 杆2的最大轴向拉力为：112.01kN； 杆3的最大轴向拉力为：112.01kN； 杆4的最大轴向拉力为：60.04kN； 杆1的最大轴向压力为：60.04kN； 杆2的最大轴向压力为：112.01kN； 杆3的最大轴向压力为：112.01kN； 杆4的最大轴向压力为: 60.04kN。 四. 附着杆强度验算 1杆件轴心受拉强度验算 验算公式: =N/Anf 其中 N为杆件的最大轴向拉力,取N=112.01kN； 为杆件的受拉应力； An为杆件的的截面面积，本工程选取

30、的是10号工字钢,查表可知 An=1430.00mm2； 经计算，杆件的最大受拉应力 =112.011000/1430.00=78.33N/mm2。 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力216N/mm2,满足要求! 2杆件轴心受压强度验算 验算公式: =N/Anf 其中 为杆件的受压应力； N为杆件的轴向压力,杆1:取N=60.04kN；杆2:取N=112.01kN；杆3:取N=112.01kN；杆4:取N=60.04kN； An为杆件的的截面面积，本工程选取的是10号工字钢,查表可知 An=1430.00mm2； 为杆件的受压稳定系数,是根据 查表计算得, 杆1:取 =0.362,杆2:取=0.

31、543,杆3:取=0.543 ,杆4:取 =0.362； 杆件长细比,杆1:取 =136.724,杆2:取=102.479,杆3:取=102.479,杆4:取=136.724。 经计算，杆件的最大受压应力 =144.35N/mm2。 最大压应力不大于拉杆的允许压应力216N/mm2,满足要求! 五. 焊缝强度计算 附着杆如果采用焊接方式加长，对接焊缝强度计算公式如下: 其中 N为附着杆的最大拉力或压力，N=112.010kN； lw为附着杆的周长，取440.38mm； t为焊缝厚度，t=4.50mm； ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取 185 N/mm2； 经过焊缝强度 =.00/(440.384.50) = 56.52N/mm2。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! 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；