某住宅B区工程塔吊搭设专项施工方案

塔吊搭设方案工程概况：本工程为**.**住宅B区工程，建筑面积33472.52m2，B11-B13号楼十一层，B16-B17号楼5层,B18-B21号楼六层，框架结构,层高均为2.8m。由杭州**房地产开发有限公司开发，北京****建筑设计工程有限责任公司设计，**工程咨询公司监理，温州**建设集团有限公司承建。塔吊桩基础的计算书一.参数信息塔吊型号:QTZ50,自重(包括压重)F1=357.70kN,最大起重荷载F2=50.00kN塔吊倾覆力距M=490.00kN.m,塔吊起重高度H=45.00m,塔身宽度B=2.50m混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m桩直径或方桩边长d=0.60m,桩间距a=3.00m,承台厚度Hc=0.80m基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1.塔吊自重(包括压重)F1=357.70kN2.塔吊最大起重荷载F2=50.00kN作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=407.70kN塔吊的倾覆力矩三.矩形承台弯矩的计算计算简图：图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1.桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第条)其中n──单桩个数，n=4；F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=407.70kN；G──桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=500.00kN；Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力：N=(407.70+500.00)/4+490.00×(3.00/1.414)/[2×(3.00/1.414)2]=342.40kN2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第条)其中Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n。经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=2×(342.40-500.00/4)×四.矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.5条受弯构件承载力计算。其中M──计算截面处的弯矩设计值(kN.m)；K──安全系数，取1.4；h0──承台计算截面处的计算高度,h0=750mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。弯矩设计值Mx1=922.50kN.m,配筋面积Asx=1.4×922.50×106/(0.9×750×300)=6378mm2弯矩设计值My1=922.50kN.m,配筋面积Asx=1.4×922.50×106/(0.9×750×300)=6378mm2五.矩形承台截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第条和第条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=342.40kN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：其中0──建筑桩基重要性系数，取1.0；──剪切系数,=0.04；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=750mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；S──箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六.桩承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=342.40kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中0──建筑桩基重要性系数，取1.0；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；A──桩的截面面积，A=0.283m2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!七.桩竖向极限承载力验算及桩长计算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=342.40kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：最大压力:其中R──最大极限承载力,最大压力时取Nmax=342.40kN；qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值如下表；qpk──桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值如下表；u──桩身的周长，u=1.885m；Ap──桩端面积,取Ap=0.28m2；sp──桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60；li──第i层土层的厚度,取值如下表；第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下:序号第i层土厚度(m)第i层土侧阻力标准值(kPa)第i层土端阻力标准值(kPa)12028.5500由于桩的入土深度为20m,所以桩端是在第1层土层。最大压力验算:R=[1.88×(20×28.5)+500.00×0.28]/1.6=759.87kN上式计算的R的值大于最大压力342.40kN,所以满足要求!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:风荷载标准值应按照以下公式计算Wk=W0×μz×μs×βz其中W0──基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：W0=0.40kN/m2；μz──风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：μz=2.030；μs──风荷载体型系数：Us=0.065；βz──高度Z处的风振系数,βz=0.70风荷载的水平作用力Nw=Wk×B×Ks其中Wk──风荷载水平压力,Wk=0.037kN/m2B──塔吊作用宽度,B=2.50mKs──迎风面积折减系数，Ks=0.20经计算得到风荷载的水平作用力q=0.02kN/m风荷载实际取值q=0.02kN/m塔吊的最大倾覆力矩M=500kN.m计算结果:Nw=64.126kN二、附着杆内力计算计算简图:计算单元的平衡方程为:其中:三、第一种工况的计算塔机满载工作，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和风荷载扭矩。将上面的方程组求解，其中从0-360循环，分别取正负两种情况，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力：杆1的最大轴向压力为：92.41kN杆2的最大轴向压力为：0kN杆3的最大轴向压力为：57.27kN杆1的最大轴向拉力为：35.84kN杆2的最大轴向拉力为：35.42kN杆3的最大轴向拉力为：74.34kN四、第二种工况的计算塔机非工作状态，风向顺着起重臂，不考虑扭矩的影响。将上面的方程组求解，其中=45,135,225,315，Mw=0，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。杆1的最大轴向压力为：64.03kN杆2的最大轴向压力为：4.03kN杆3的最大轴向压力为：50.46kN杆1的最大轴向拉力为：41.16kN杆2的最大轴向拉力为：4.83kN杆3的最大轴向拉力为：60.37kN五、附着杆强度验算1．杆件轴心受拉强度验算验算公式:=N/An≤f其中N──为杆件的最大轴向拉力,取N=74.34kN；──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工字钢,查表可知An=1430mm2；经计算，杆件的最大受拉应力=74.34/1430=51.99N/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/An≤f其中──为杆件的受压应力；N──为杆件的轴向压力,杆1:取N=92.41kN；杆2:取N=4.03kN；杆3:取N=57.27kN；An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是10工字钢,查表可知An=1430mm2；──为杆件的受压稳定系数,是根据λ查表计算得,杆1:取=0.5543,杆2:取=0.3005,杆3:取=0.4487；──杆件长细比,杆11:取=1022.479,,杆2:取=151..328,杆杆3:取=111..347。经计算，杆件的最最大受压应力力=1199.10N//mm2。最大压应力不大于于拉杆的允许许压应力2116N/mmm2,满足要求!六、附着支座连接接的计算附着支座与建筑物物的连接多采采用与预埋件件在建筑物构构件上的螺栓栓连接。预埋埋螺栓的规格格和施工要求如果说说明书没有规规定，应该按按照下面要求求确定：1．预埋螺螺栓必须用QQ235钢制制作；2．附着的的建筑物构件件混凝土强度度等级不应低低于C20；3．预埋螺螺栓的直径大大于24mmm；4．预埋螺螺栓的埋入长长度和数量满满足下面要求求：其中n为预埋螺栓栓数量；d为预埋螺栓栓直径；l为预埋螺栓栓埋入长度；；f为预埋螺栓栓与混凝土粘接强度（CC20为1.5N//mm^2，C30为3.0N//mm^2）；；N为附着杆的的轴向力。5．预埋螺螺栓数量，单单耳支座不少少于4只，双耳支支座不少于88只；预埋螺螺栓埋入长度度不少于155d；螺栓埋埋入端应作弯弯钩并加横向向锚固钢筋。七、