塔吊基础设计计算方案

1、塔吊基础设计计算方案一、设计依据建筑桩基础技术规范JGJ8494混凝土结构设计规范GB500402002建筑地基基础设计规范GB500072002建筑地基基础设计规范DB33/10012003建筑机械使用安全规程JGJ332001建筑结构荷载规范GB500092002本工程岩石工程勘察报告施工图纸简明施工计算手册塔吊使用说明书二、塔吊选型本工程为框剪结构，地下一层，总建筑面积246389m2、本标段72500m2。地上1832层，地下室II区地面结构标高为地下室II区顶板结构标高为板厚楼建筑物高度最大为楼构架顶标高楼建筑物高度最大为楼构架顶标高根据本工程特点、布局，拟选用台浙江凯达电梯制造有限

2、公司制造的型液压自升塔式起重机（简称塔吊），其相关技术参数适用于本工程垂直运输需要。三、塔吊位置的确定为最大限度的满足施工需要，拟将塔吊位置作如下确定：塔吊基础：塔吊设置在楼一轴一轴，塔吊设置在楼一轴一轴，塔吊设置在楼轴一轴，塔吊设置在楼轴轴，具体详见塔吊平面布置图。四、塔吊基础的确定地质参数以本工程岩石工程勘察报告中有关资料为计算依据（以Z50孔为依据）,其主要设计参数（见土层设计计算参数表）。土层序号土层名称土层层厚（）单桩桩侧阻力特征值单桩桩端阻力特征值粉质粘土粘质粉土淤泥质粘土淤泥质粉质粘土粉土夹粉砂粉砂粉质粘土粉质粘土夹粉土砾砂圆砾塔吊基础受力情况（说明书提供）荷载工况基础荷载（）工

3、作状态186非工作状态633.所定的塔吊位根据建筑结构条件、地质条件以及塔吊各项技术参数确定：塔吊基础桩采用机械钻孔混凝土灌注桩，桩径0桩长(有效桩长)，桩身混凝土，钢筋笼全长配筋A，A(螺旋箍)，附加箍筋A2桩顶内A，钢筋伸入承台，桩数根。桩顶标高为桩位布置及基础承台平面尺寸详见附图。4.采用钢筋混凝土承台，尺寸为4000X4000X1000mm，内配钢筋双层双向A20200,承台混凝土强度C30,承台顶标高-6.15(6.30)m,基础下100厚C15混凝土垫层。在塔吊承台位置地下室底板预留洞4000X4000，四周设一道止水板，与基础连接处用100厚泡沫板相隔并做防水处理。塔吊基础处后浇

4、带处理方法同地下室后浇带。塔身穿楼板处，楼板预留洞四周比塔身外围大500mm(2600X2600),该处梁板后浇带处理方法同地下室顶板后浇带。五、塔吊基础施工塔吊基础混凝土机械钻孔桩，将由在现场施工工程桩的施工队伍施工，并按其专项施工方案进行操作。考虑到今后塔吊安装方便，施工中有关预埋件需同步进行埋设，并要确保其位置准确性。塔吊基坑土方开挖时间随同本工程地下室，并预先施工。由于塔吊基础在地下室顶板以下，故在塔吊基础施工前，要对基础处挖基坑，基坑支护围护做法如下：鉴于现场自然地坪标高为塔吊基坑底标高为，实际挖深属深基坑挖设。场地土质查地质勘察报告为淤泥质土层，难以支护，经比较，选定上层大放坡开挖

5、，下层3.4用钢板桩支护，此支护方法为温州市淤泥质土比较成熟方法。钢板桩材料选用国标槽钢，长度，从平台处打入土中，外露，四边角加料撑部分用单排槽钢并排打入，中间用正反扣连接方式打入，钢板桩内侧加两道水平梁支撑，水平梁用双槽钢扣成方管焊接而成，接头处45拼0角，四角斜撑与水平梁接触处除焊接外，另加焊槽钢，以防水平梁受力时斜撑焊缝破坏，造成梁突然破坏，水平梁布置两道，第一道距钢板桩上口处布置，第二道距第一道布置，保证钢板受力均匀，不发生变形。开挖时注意事项：1.对作业人员做好安全、技术交底、每个人员分工明确。基坑开挖时由施工人员指挥人、机作业、安全员现场协调安全工作。划定作业范围、存土、转土地点、

6、挖机行走路线，作业半径内严禁人员行走。在土方边坡顶，钢板桩顶设置沉降观测点，开挖中与开挖后定时观测，发现异常，立即采取措施。基坑设置专用扶梯，以供人员上下，工人在基坑内作业时，设专人在上面指挥，以免上面物体落入坑内，同时一且发现支护异常，立即通知人员撤出。基坑周边设立警戒线，围护设置，防止与基坑施工无关人员误伤，同时保护基坑内作业人员安全。制定应急措施：O挖掘机随时待命，一旦沉降异常难以控制，即用挖机将支护周围土方挖低御载。O准备工字钢、松木（）、钢板桩发生鼓肚变形时，进行水平加固。2.第一部分：QTZ63C（5709）型塔吊桩基础计算书参数信息塔吊型号（）主要部件重量如下表:序号名称重量（）

7、序号名称重量塔顶回转总成平衡臂总成塔身X(-02)司机室起重臂总成平衡重载重小车爬升架固定基节自重包括压重X三最大起重荷载=塔吊倾覆力距塔吊起重高度塔身宽度混凝土强度钢筋级别II级承台长度或宽度桩直径桩间距承台厚度基础埋深承台箍筋间距保护层厚度二塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=496.63kN塔吊最大起重荷载F2=58.84kN作用于桩基承台顶面的竖向力F=（F1+F2）X1.2=665.56Kn塔吊的倾覆力矩M=1.4X1552=2172.80kN.m矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算计算简图：ID塔吊基础平面塔吊基础受力示意图图中轴的方向是随机变化的，设计计算时

8、应按照倾覆力矩最不利方向进行验算。单桩允许承载力特征值计算1.单桩竖向承载力特征值计算1)按地基土物理力学指标与承载力参数计算n.52024mEDB33/210qpaAP=0upEql=1.x8(85.x578.0 x0123.x010.02x+145.1.x010.02+x13.6.2x0即282.41KN2)桩身截面强度计算0.x711x.59.x013其中,工作条件系数，取0.7c-一混凝土轴心抗压强度设计值,桩勺截面面积，5x.10 x180.x0210.0.02x+2102+x193.6.5x010.7x010.02x+402x+4.0.4x010.)0Nfc=11.920;N/2m

9、。2.单桩抗拔力特征值计算=uE6qsiaiPKE6ql=1.x8(85.x878.x010.x010.02x+145.1x010.02x+136.2xN711.966KNx180.x0210.02x+193.7x010.02x+2x+216.5x010.02x+40.4x00Xnx（二）单桩桩顶作用力的计算和承载力验算1.轴心竖向力作用下：（+FG）/n（DB33/120000）偏心竖向力作用下：xi=xi=、八#/、八:.JJJ:Fk.H.Q0匚1丨/丨LXJc按照8r=F+貯丄餾；耳丄叫呂6X():.（单桩承载力满足要求）（单桩抗拔满足要求）水平作用下：頁S峨其中单桩个数，作用于桩基承台

10、顶面的竖向力设计值，桩基承台的自重XXXXXXXXXXXXXX承台底面的弯矩设计值；取单桩相对承台中心轴的方向距离单桩桩顶竖向力设计值。（三）矩形承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范的第条其中一一计算截面处方向的弯矩设计值单桩相对承台中心轴的方向距离扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值经过计算得到弯矩设计值：XX5四、矩形承台截面主筋的计算就:!1LJ1JUU,Irl|1L-l,i厂ILo依据混凝土结构设计规范第条受弯构件承载力计算。aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa式中，a系数，当混凝土强度不超过时，a取为，当混凝土强度等级为时，a取为期间按线性内插法得；混凝

11、土抗压强度设计值查表得承台的计算高度钢筋受拉强度设计值，经过计算得：8aXXXX1-X=1-a=AsyXX条。基础承台配筋为双向双层（）满足要求。五、矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范的第条和第条。根据第二步的计算方案可以得到方向桩对矩形承台的最大剪切力考虑对称性，记为我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式:即.JJcct;抗倾覆力矩抗(GX.抗kkRXX(606X.645.556X)+1+7025609)X.故由上述计算结果，得抗倾抗7倾=覆4满.足9要7求七、桩配筋计算根据一200中的的要求，本方案设计中的桩不属于抗拔桩及承受水平力为主的桩，所以桩身配筋按最小配筋率

12、计算。灌注桩桩身按最小配筋率0计算。p0XnX02=222所以桩身按最小配筋率配筋，桩身配筋为20,25X41.65=40272A22000第二部分：塔吊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简化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：风荷载标准值应按照以下公式计算：XXxpXXX其中一一基本风压（/按

13、照建筑结构荷载规范（）的规定采用：风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范（）的规定采用:风荷载体型系数：p高度处的风振系数，p风荷载的水平作用力：XXXX其中一一风荷载水平压力，塔吊作用宽度，迎风面积折减系数，实际取风荷载的水平作用力q=0.212KN/m;塔吊的最大倾覆力矩：XT-j弯矩图变形图剪力图计算结果、附着杆内力计算计算简图：计算单元的平衡方程：Za2TCOaS2-TCaO3=S-WCNOeSZTsian+Tsian=-sNeZ/2a)1c-oa(s1+c/2a)1s/2a)2c-oa(s1+c/22bc/2a)c+o(as-a-2a)si=M其中：aatg/abaag/a(b+ca

14、atg/a(b-a第一种工况的计算塔机满载工作，风向垂直于起重重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩合风荷载扭矩。将上面的方程组求解，其中e从一循环，分别取正负两种情况，求得各附着最大的。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合。杆的最大轴向压力为：杆的最大轴向压力为：杆的最大轴向压力为：杆的最大轴向拉力为：杆的最大轴向拉力为：杆的最大轴向拉力为：第二种工况的计算：塔机非工作状态，风向顺着着起重臂，不考虑扭矩的影响。将上面的方程组求解，其中，分别求得各附着最大的轴压和轴拉力。杆的最大轴向压力为：杆的最大轴向压力为：杆的最大轴向压力为：杆的最大轴向拉

15、力为：杆的最大轴向拉力为：杆的最大轴向拉力为：三、附着杆强度验算杆件轴心受拉强度难验算TOC o 1-5 h z验算公式：W其中：为杆件的受拉应力；为杆件的最大轴向拉力，取为杆件的截面面积，本工程选取的是钢管xmx9x).经计算，杆件的最大受拉应力最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力满足要求。杆件轴心受压强度验算验算公式：W其中：为杆件的受拉应力；为杆件的最大轴向拉力杆：取杆2：取杆3：取为杆件的截面面积，本工程选取的是钢管XmX：X6），=O钢管的惯性矩，/6X4：45-（：5：X-6），4=845钢管的回旋半径，杆件长细比，杆：取，杆：取，杆：取为杆件的受压稳定系数，是根据查表计算得：杆：取杆：取杆：取经计算，杆件的最大受压应力，最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力满足要求。四、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：预埋螺栓必须用Q235钢制作；附着的建筑物构成件混凝土强度等级不应低于C20；预埋螺栓的直径大于24mm；预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求：其中为预埋螺栓数量；为预埋螺栓直径；为预埋螺栓埋入长度；为预埋螺栓与混凝土粘接