华苑工程塔机基础设计.docx
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华苑工程塔机基础设计.docx
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华苑工程塔机基础设计
华苑工程(商住楼A、B座,垃圾收集站)
塔式起重机基础施工方案
编制人:
审核人:
审批人:
编制单位:
江苏省建工集团有限公司
编制日期:
2015年1月25日
目录
一、工程概况3
二、编制依据3
三、塔机基础选型3
四、塔机作用于基础的荷载4
1、起重机整体技术参数:
4
2、BE33E变幅机构各项参数:
5
3、HR75.130回转机构各项参数:
5
五、塔机的基础设计5
1.计算参数5
2.基础底面尺寸验算6
3.地基承载力验算7
4.抗倾覆验算7
5.受冲切承载力验算8
6.受剪切承载力验算8
7.基础配筋验算8
8.计算结果9
华苑工程(商住楼A、B座,垃圾收集站)
QTZ80(TC5610-6)塔机基础施工方案
一、工程概况
本项目位于深圳宝安区西乡,107国道东侧;该建筑红线占地面积5719.77㎡,总建筑面积25356.61㎡,建筑用地面积2915.75㎡,地下一层,地上二十四层,由A、B座组成,中间设变形缝;建筑物±0.000相当于绝对标高9.50m,裙楼顶标高9.30m,塔楼顶标高75.30。
按施工组织总设计在A座主楼U轴交25轴线交汇处,布设一台QTZ80(TC5610-6)臂长56米塔式起重机,以满足地下室及主楼施工所需材料的垂直水平运输,该塔式起重机拟安装高度93.70m,首次安装40.5m。
二、编制依据
1、地基与基础(第三版);
2、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);
3、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);
4、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
5、《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92);
6、《塔式起重机安装与拆除技术规范》(DB50/5021-2002);
7、《TC5610-6塔式起重机使用说明书》;
8、《华苑工程拟建场地岩土工程勘察报告》。
9、建筑、结构设计图纸;
三、塔机基础选型
根据《TC5610-6塔式起重机使用说明书》、华苑工程岩土工程详细勘察报告及设计施工图纸,再结合现场施工塔式起重机安装位置,地下室底板面标高为-5.4m,地质勘察报告显示持力层为全风化混合花岗岩层,塔式起重机的基础拟选用天然基础,采用L6000㎜*L6000㎜*H1200㎜整体钢筋混凝土基础;设计塔式超重机基础顶标高为-6.2m,基础往V轴方向平移避开基础梁CTL64(400*800);以下就是以TC5610-6塔式起重机的参数【自重(包括压重)F1=454.82KN,最大起重荷载F2=60.00KN,塔吊倾覆力距M=1552.00KN.m,塔吊独立起重高度=40.5m,塔吊宽度B=1.60m】为计算依据,按照最大安装高度93.70m计算,用2013版一洲施工安全辅助设计系统软件通过计算对塔机基础作一定的调整,来确保基础稳定、可靠,从而确保塔机基础的使用安全。
四、塔机作用于基础的荷载
1、起重机整体技术参数:
2、BE33E变幅机构各项参数:
3、HR75.130回转机构各项参数:
五、塔机的基础设计
1.计算参数
(1)基本参数
采用1台TC5610-6塔式起重机,塔身尺寸1.60m;现场地面标高-5.80m,基础底标高-7.40m,基础埋设深度1.60m。
(2)塔吊基础受力情况
荷载情况
基础荷载
P(kN)
M(kN.m)
Fk
Fh
M
Mz
工作状态
511.20
18.20
1335.00
269.30
非工作状态
464.10
73.90
1552.00
0
比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按非工作状态计算
Fk=464.10kN,Fh=73.90kN,Mk=1552.00+73.90×1.20=1640.68kN.m
Fk,=464.10×1.35=626.54kN,Fh,=73.90×1.35=99.77kN,Mk,=(1552.00+73.90×1.20)×1.35=2214.92kN.m
2.基础底面尺寸验算
(1)基础尺寸
长(a)=6.00m,宽(b)=6.00m,高(h)=1.20m
(2)基础混凝土
强度等级C35,ft=1.57N/mm2,γ砼=25kN/m3
(3)基础底面尺寸验算
Gk=abhγ砼=6.00×6.00×1.20×25=1080.00kN
Pk=(Fk+Gk)/A=(464.10+1080.00)/(6.00×6.00)=42.89kPa
基础底面矩W=0.1179a3=0.1179×6.003=25.47m3
Mk/W=1640.68/25.47=64.42kPa
Mk/w=64.42kPa>Pk=42.89kPa,则进行偏心距计算
(Mk+Fhh)/(Fk+Gk)=(1640.68+73.90×1.20)/(464.10+1080.00)=1.12m
偏心距e=1.12m<0.25×6.00=1.50m,基础底面尺寸满足要求。
3.地基承载力验算
基础底面标高-7.40m、基础置于土层:
全风化混合花岗岩层
地基承载力特征值fak=250.00kPa、地基土γ=20.00-10.00=10.00kN/m3
(1)修正后的地基承载力特征值计算
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d–0.5)
=250.00+0.30×10.00×(6.00-3)+2.00×10.00×(1.60-0.5)=281.00kPa
(2)地基承载力验算
1)当轴心荷载作用时
Pk=(Fk+Gk)/A=42.89kPa 2)当偏心荷载作用时 Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W=(464.10+1080.00)/36.00+1640.68/25.47=107.31kPa Pkmax=107.31kPa<1.2×fa=337.20kPa,地基承载力满足要求。 相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值: Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W=42.89-1640.68/25.47=-21.53kPa<0 偏心荷载合力作用点在核心区外。 4.抗倾覆验算 倾覆力矩M倾=Mk=1640.68kN.m 抗倾覆力矩M抗=(Fk+Gk)a/2=(464+1080.00)×6.00/2=4632.30kN.m M抗/M倾=4632.30/1640.68=2.82 M抗/M倾=2.82>1.60,抗倾覆满足要求。 5.受冲切承载力验算 Pj=Fk'/A+Mk'/W=626.54/36.00+2214.92/25.47=104.38kPa AL=(1.60+2×1.20+6.00)×[(6.00-1.60)/2-1.20]/2=5.00m2 h0=1.20-0.07=1.13m,βhp=1+(0.9-1)×(1130-800)/(2000-800)=0.97 at=1.60m,ab=1.60+2×1.13=3.86m,am=(1.60+3.86)/2=2.73m 0.7βhpftamh0=0.7×0.97×1.57×2.73×1130=3288.60kN FL=PjAL=104.38×5.00=521.90kN α=1,βhs=(800/1130)0.25=0.92,am/L=2.73/6.00=0.46 (α-Pj/1.4ftβhs)βhs/βhp=[1-104.38/(1.4×1570.00×0.92)]×0.92/0.97=0.90 FL=521.90kN<0.7βhpftamh0=3288.60kN 基础抗冲切承载力=3288.60kN>Fl=521.90kN,基础抗冲切满足要求。 6.受剪切承载力验算 am/L=0.46<(α-Pj/1.4ftβhs)βhs/βhp=0.90 基础受剪切承载系数=0.90>am/L=0.46,基础受剪切满足要求。 7.基础配筋验算 (1)基础弯矩计算 a=(6.00-1.60)/2=2.20m,a’=1.60m,L=6.00m Pjmax=Fk'/A+Mk'/W=626.54/36.00+2214.92/25.47=104.37kPa Pjmin=Fk'/A-Mk'/W=626.54/36.00-2214.92/25.47=-69.56kPa PjI=Pjmax-(Pjmax+Pjmin)/La=104.37-(104.37+69.56)/6.00×2.20=40.60kPa M=1/12a2[Pjmax(3L+a’)+PjI(L+a’)] =(1/12×2.202)×[104.37×(3×6.00+1.60)+40.60×(6.00+1.60)]=949.53kN.m (2)基础配筋 基础采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2 As1=M/(0.95fyh0)=949.53×106/(0.95×300×1130)=2948mm2 按照最小配筋率ρ=0.15%计算配筋 As2=ρbh0=0.0015×6000×1130=10170mm2 比较As1和As2,按As2=10170mm2配筋,取3025@198mm(钢筋间距满足要求); 基础配筋As=30×491=14730mm2>As2=10170mm2,满足要求。 8.计算结果 (1)基础尺寸 长(a)=6.00m,宽(b)=6.00m,高(h)=1.20m,基础底标高-7.40m。 (2)混凝土 强度等级C35,双向底筋3025。 结论: 通过上述计算后,塔机基础所需要的承载力、抗冲切和抗剪等满足要求,与群桩相比施工方便,经济成本也有一定降低。 所以,本基础按如下要求进行施工: TC5610-6塔机基础采用天然承台基础,承台基础混凝土为C35,钢筋采用HRB335,双层双向3025,上下两层钢筋之间采用14@400mm的拉结筋作为连系筋。 塔机预埋螺栓的安装十分重要,必须保证: 1)地脚螺栓相对位置必须准确,组装后必须保证地脚螺栓孔的对角线误差不大于2mm,确保固定的基节的安装。 2)允许在固定基节与垫板之间加垫片,垫片面积必须大于垫板面积的90%,且每个支腿下面最多只能加两块垫片,确保固定基节的安装后的水平度小于1/750,其中心线与水平面垂直度误差为1.5/1000。 3)钢筋需与基础底筋相连,基础的承载力、尺寸L及钢筋布置需符合要求;混凝土基础必须正确接地。 4)地脚螺栓的垫板下混凝土填充率必须达95%以上。 5)混凝土基础养护期大于十五天,强度达到要求后方可安装主机。
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- 工程 基础 设计