格构柱塔吊基础施工方案.docx
- 文档编号:8709462
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:86
- 大小:134.38KB
格构柱塔吊基础施工方案.docx
《格构柱塔吊基础施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《格构柱塔吊基础施工方案.docx(86页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
格构柱塔吊基础施工方案
一、工程概况
工程名称:
XXXXX
建设单位:
XXXXX
设计单位:
XXXXX
勘察单位:
XXXXX
监理单位:
XXXXX
施工单位:
XXXXX
建设地点:
XXXXX
XXXXX。
二、编制依据
1、本工程的地质勘察报告2、QTZ80(ZJ5710)、QTZ60型塔式起重机使用说明书。
2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
3、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
4、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
5、设计施工图纸8、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91
6、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
7、《施工手册》(第四版)
8、《钢结构设计规范》GB50017-2003
9、本工程总体施工组织设计
10、集团公司CIS形象设计标准
三、塔吊基础设计概况
本工程选择3台QTZ80(ZJ5710)塔吊,经过对塔身加强改造,塔机安装高度可达到160米,主要用于4幢主楼水平和垂直材料运输。
2台QTZ60(ZJ5010)塔机,安装达到自由高度就足够(现场安装18米),主要用于地下室施工水平和垂直材料运输。
塔吊布置具体位置见附图一(塔吊总体布置平面示意图)。
1#塔吊为QTZ80(ZJ5710)塔吊型,位于1#楼4轴交S轴附近,对应于地质勘察报告工程地质剖面图Z23#孔位置;
2#塔吊为QTZ80(ZJ5710)塔吊型,位于3#楼4轴交R轴附近,对应于地质勘察报告工程地质剖面图Z9#孔位置。
塔吊基础采用格构柱桩基础,桩基础均落于⑦-1圆砾层上,3台QTZ80(ZJ5710)塔吊格构柱上采用钢平台,2台QTZ60(ZJ5010)塔机格构柱上采用钢柱帽。
每台塔吊单独二级配电箱和专用开关箱。
详见《临时用电施工方案》)。
QTZ80(ZJ5710)塔吊,格构柱上设2.2M×2.2M×0.04M钢平台;钻孔桩顶设3.0M×3.0M×0.08M标号为C35钢筋混凝土基础,内配Φ20@160;格构柱下端伸入桩基2.5M,桩基采用直径800,标号为C30混凝土钻孔桩,内配12Φ20。
QTZ60(ZJ5010)塔吊,每根格构柱上设0.6M×0.6M×0.04M钢板柱帽;格构柱上端通过钢板柱帽与地下节连牢,钻孔桩顶设3.0M×3.0M×0.08M标号为C35钢筋混凝土基础,内配Φ20@160;格构柱下端伸入桩基2.5M,桩基采用直径800,标号为C30混凝土钻孔桩,内配12Φ20。
有关数据见下表:
塔吊编号
1
2
3
4
5
生产厂商
浙江建机
浙江建机
浙江建机
浙江建机
浙江建机
塔吊型号
QTZ80
QTZ80
QTZ80
QTZ60
QTZ60
桩径/有效桩长m
800
800
800
800
800
钢筋笼长m
29
29
29
27
27
钢筋笼配筋
12Φ20
12Φ20
12Φ20
12Φ20
12Φ20
桩顶标高m
-10.00
-10.00
-10.00
-10.00
-10.00
承台底标高m
-10.05
-10.05
-10.05
-10.05
-10.05
承台面标高m
-9.25
-9.25
-9.25
-9.25
-9.25
承台配筋
Φ20@160
Φ20@160
Φ20@160
Φ20@160
Φ20@160
格构柱长度m
8.80
8.80
8.80
8.80
8.80
格构柱顶标高m
-1.200
-1.200
-1.200
-1.200
-1.200
塔吊安装高度m
160
160
160
40
40
塔机采用四桩基础。
格构柱的防水参见支撑立柱的防水做法。
格构柱的防腐处理:
表面采用钢丝刷、砂皮除锈,底漆为铁红防锈漆二道,面漆采用银粉漆一道作为保护层。
四、选用塔吊的主要性能
两种型号均选用浙江建机集团生产的QTZ80(ZJ5710)和QTZ60(ZJ5010)
1、QTZ80(ZJ5710)塔吊独立高度40.5M、8道附着高度达到160M、最大臂长57M、最大起重量6T、最大起重力矩95.4T.M、总重量949KN、塔身宽度1.6M,总功率31.7KW;
2、QTZ60(ZJ5010)塔吊独立高度40.1M、该塔吊仅地下室施工独立高度已经足够、最大臂长50M、最大起重量6T、最大起重力矩60T.M、总重量434KN、塔身宽度1.6M,总功率31KW;
五、塔吊基础计算
(一)、1#塔吊塔吊基础计算书
基本参数
1、塔吊基本参数
塔吊型号:
QT80A;标准节长度b:
3m;
塔吊自重Gt:
949kN;塔吊地脚螺栓性能等级:
普通8.8级;
最大起重荷载Q:
60kN;塔吊地脚螺栓的直径d:
30mm;
塔吊起升高度H:
160m;塔吊地脚螺栓数目n:
12个;
塔身宽度B:
1.6m;
2、格构柱基本参数
格构柱计算长度lo:
8.8m;格构柱缀件类型:
缀板;
格构柱缀件节间长度a1:
0.3m;格构柱分肢材料类型:
L160x10;
格构柱基础缀件节间长度a2:
1.5m;格构柱钢板缀件参数:
宽160mm,厚8mm;
格构柱截面宽度b1:
0.45m;格构柱基础缀件材料类型:
L160x10;
3、基础参数
桩中心距a:
1.6m;桩直径d:
0.8m;
桩入土深度l:
29m;桩型与工艺:
泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩;
桩混凝土等级:
C30;桩钢筋型号:
HRB335;
桩钢筋直径:
20mm;
钢平台宽度:
2.2m;钢平台厚度:
0.1m;
钢平台的螺栓直径:
30mm;钢平台的螺栓数目:
12个;
钢平台的螺栓性能等级:
高强10.9级;
4、塔吊计算状态参数
地面粗糙类别:
C类有密集建筑群的城市郊区;风荷载高度变化系数:
2.3;
主弦杆材料:
角钢/方钢;主弦杆宽度c:
250mm;
非工作状态:
所处城市浙江杭州市,基本风压W0=0.45kN/m2;
额定起重力矩Me:
954kN·m;基础所受水平力P:
71kN;
塔吊倾覆力矩M:
1668kN·m;
工作状态:
所处城市浙江杭州市,基本风压W0=0.45kN/m2,
额定起重力矩Me:
954kN·m;基础所受水平力P:
31kN;
塔吊倾覆力矩M:
1039kN·m;
非工作状态下荷载计算
一、塔吊受力计算
1、塔吊竖向力计算
作用在基础上的垂直力:
N=Gt=949.00=949.00kN
2、塔吊倾覆力矩
总的最大弯矩值Mmax=1668.00kN·m
3、塔吊水平力计算
挡风系数计算:
φ=(3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)
挡风系数Φ=0.79
水平力:
V=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×160.00×0.79+71.00=162.12kN
5、每根格构柱的受力计算
作用于承台顶面的作用力:
N=949.00kN
Mmax=1668.00kN·m
V=162.12kN
图中x轴的方向是随时变化的,计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。
(1)、桩顶竖向力的计算
式中:
N-单桩个数,n=4;
F-作用于桩基承台顶面的竖向力设计值;
G-桩基承台的自重;
Mx,My-承台底面的弯矩设计值;
xi,yi-单桩相对承台中心轴的XY方向距离;
Ni-单桩桩顶竖向力设计值;
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值
最大压力:
N0=Nmax=N/4+(Mmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=949.00/4+(1668.00×1.60×2-0.5)/(2×(1.60×2-0.5)2)=974.41kN
最小压力:
Nmin=N/4-(Mmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=949.00/4-(1668.00×1.60×2-0.5)/(2×(1.60×2-0.5)2)=-499.91kN
需要验算桩基础抗拔力。
(2)、桩顶剪力的计算
V0=V/4=162.12/4=40.53kN
二、塔吊与承台连接的螺栓验算
1、螺栓抗剪验算
每个螺栓所受剪力:
Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×320/4=226.19kN
Nv=V/n=162.12/12=13.51kN<226.19kN
螺栓抗剪强度满足要求。
2、螺栓抗拉验算
n1×Nt=Nmin
其中:
n1-塔吊每一个角上螺栓的数量,即:
n1=n/4;
Nt-每一颗螺栓所受的力;
Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×400/4=224.23kN
Nt=Nmin/n1=499.91/3.00=166.64kN<224.23kN
螺栓抗拉强度满足要求。
3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算
((Nv/Nvb)2+(NtNtb)2)1/2≤1
其中:
Nv、Nt-一个普通螺栓所承受的剪力和拉力;
Nvb、Ntb、Ncb-一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值;
((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((13.51/226.19)2+(166.64/224.23)2)0.5=0.75
螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。
三、承台验算
1、螺栓抗剪验算
每个螺栓所受剪力:
Nv=V/n=162.12/12=13.51kN;
Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×310/(4×1000)=219.13kN;
螺栓抗剪强度满足要求。
2、螺栓抗拉验算
n1×Nt=Nmin
其中:
n1-塔吊每一个角上螺栓的数量,即:
n1=n/4;
Nt-每一颗螺栓所受的力;
Nt=Nmin/n1=499.91/3.00=166.64kN;
Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×500/(4×1000)=280.29kN;
螺栓抗拉强度满足要求。
3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算
((Nv/Nvb)2+(NtNtb)2)1/2≤1
其中:
Nv、Nt-一个普通螺栓所承受的剪力和拉力;
Nvb、Ntb、Ncb-一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值;
((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((13.51/219.13)2+(166.64/280.29)2)0.5=0.60kN;
螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。
四、单肢格构柱截面验算
1、格构柱力学参数
L160x10
A=31.50cm2i=4.97cmI=779.53cm4z0=4.31cm
每个格构柱由4根角钢L160x10组成,格构柱力学参数如下:
Ix1=[I+A×(b1/2-z0)2]×4=[779.53+31.50×(45.00/2-4.31)2]×4=44808.51cm4;
An1=A×4=31.50×4=126.00cm2;
W1=Ix1/(b1/2-z0)=44808.51/(45.00/2-4.31)=2463.36cm3;
ix1=(Ix1/An1)0.5=(44808.51/126.00)0.5=18.86cm;
2、格构柱平面内整体强度
Nmax/An1=974.41×103/(126.00×102)=77.33N/mm2 格构柱平面内整体强度满足要求。 3、格构柱整体稳定性验算 L0x1=lo=8.80m; λx1=L0x1×102/ix1=8.80×102/18.86=46.66; 单肢缀板节间长度: a1=0.30m; λ1=L1/iv=30.00/3.20=9.38; λ0x1=(λx12+λ12)0.5=(46.662+9.382)0.5=47.60; 查表: Φx=0.87; Nmax/(ΦxA)=974.41×103/(0.87×126.00×102)=89.20N/mm2 格构柱整体稳定性满足要求。 4、刚度验算 λmax=λ0x1=47.60<[λ]=150满足; 单肢计算长度: l01=a1=30.00cm; 单肢回转半径: i1=4.97cm; 单肢长细比: λ1=l01/i1=30.00/4.97=6.04<0.7λmax=0.7×47.60=33.32; 因截面无削弱,不必验算截面强度。 分肢稳定满足要求。 五、整体格构柱基础验算 1、格构柱基础力学参数 单肢格构柱力学参数: Ix1=44808.51cm4An1=126.00cm2 W1=2463.36cm3ix1=18.86cm 格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的,整个基础的力学参数: Ix2=[Ix1+An1×(b2×102/2-b1×102/2)2]×4=[44808.51+126.00×(1.60×102/2-0.45×102/2)2]×4=1845584.03cm4; An2=An1×4=126.00×4=504.00cm2; W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=1845584.03/(1.60×102/2-0.45×102/2)=32097.11cm3; ix2=(Ix2/An2)0.5=(1845584.03/504.00)0.5=60.51cm; 2、格构柱基础平面内整体强度 N/An+Mx/(γx×W)=949.00×103/(504.00×102)+1668.00×106/(1.0×32097.11×103)=70.80N/mm2 格构式基础平面内稳定满足要求。 3、格构柱基础整体稳定性验算 L0x2=lo=8.80m; λx2=L0x2/ix2=8.80×102/60.51=14.54; An2=504.00cm2; Ady2=2×31.50=63.00cm2; λ0x2=(λx22+40×An2/Ady2)0.5=(14.542+40×504.00/63.00)0.5=23.05; 查表: φx=0.96; NEX'=π2EAn2/1.1λ0x22 NEX=175275.32N; N/(φxA)+βmxMx/(Wlx(1-φxN/NEX))≤f N/(φxA)+βmxMx/(Wlx(1-φxN/NEX))=7.23N/mm2≤f=300N/mm2; 格构式基础整体稳定性满足要求。 4、刚度验算 λmax=λ0x2=23.05<[λ]=150满足; 单肢计算长度: l02=a2=150.00cm; 单肢回转半径: ix1=18.86cm; 单肢长细比: λ1=l02/ix1=150.00/18.86=7.95<0.7λmax=0.7×23.05=16.14; 因截面无削弱,不必验算截面强度。 刚度满足要求。 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4.1.1条。 根据以上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=974.41kN; 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式: γ0N≤fcA 其中,γo-建筑桩基重要性系数,取1.00; fc-混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.30N/mm2; A-桩的截面面积,A=πd2/4=0.50m2; 则,1.00×974.41=974.41kN<14.30×0.50×103=7150.00kN; 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 单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算: R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp Qsk=u∑qsikli Qpk=qpkAp 其中R-最大极限承载力; Qsk-单桩总极限侧阻力标准值; Qpk-单桩总极限端阻力标准值; ηs,ηp-分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数; γs,γp-分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数; qsik-桩侧第i层土的极限侧阻力标准值; qpk-极限端阻力标准值; u-桩身的周长,取u=πd=2.51m; Ap-桩端面积,取Ap=0.50m2; li-第i层土层的厚度; 各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称 12.9513.000.00粘质粉土 27.0023.000.00粉砂 33.707.000.00淤泥质粉质粘土 48.3024.000.00粉质粘土 54.2030.000.00粉砂 612.9055.002400.00圆砾 由于桩的入土深度为29.00m,所以桩端是在第6层土层。 已知: 桩中心距: Sa=a=1.60m,桩直径: d=0.80m,承台宽度: Bc=2.20m,桩入土长度: l=29.00m 由Sa/d=1.60/0.80=2.00,Bc/l=2.20/29.00=0.08 查表得: ηs=1.20,ηp=1.26 单桩竖向承载力验算: R=1278.07kN>974.41kN,桩的竖向极限承载力满足要求! 八、桩基础抗拔验算 单桩破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值: 其中: Uk-桩基抗拔极限承载力标准值; ui-破坏表面周长,取u=πd=2.51m; qski-桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值; λi-抗拔系数,砂土取0.50~0.70,粘性土、粉土取0.70~0.80,桩长l与桩径d之比小于20时,λ取小值; li-第i层土层的厚度。 经过计算得到Uk=1231.15kN>Nmin=499.91kN 桩抗拔满足要求。 九、桩配筋计算 1、桩构造配筋计算 按照构造要求配筋。 As=πd2/4×0.65%=3.14×8002/4×0.65%=3267mm2 2、桩抗压钢筋计算 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! 3、桩受拉钢筋计算 经过计算得到桩抗拔满足要求,只需构造配筋! 建议配筋值: HRB335钢筋,1120。 实际配筋值3456.2mm2。 依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-94), 箍筋采用6-8@200-300mm,宜采用螺旋式箍筋;受水平荷载较大的桩基和抗震桩基,桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密;当钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m左右设一道12-18焊接加劲箍筋。 桩锚入承台30倍主筋直径,伸入桩身长度不小于10倍桩身直径,且不小于承台下软弱土层层底深度。 工作状态下荷载计算 一、塔吊受力计算 1、塔吊竖向力计算 作用在基础上的垂直力: N=Gt+Q=949.00+60.00=1009.00kN 2、塔吊倾覆力矩 总的最大弯矩值Mmax=1039.00kN·m 3、塔吊水平力计算 挡风系数计算: φ=(3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb) 挡风系数Φ=0.79 水平力: V=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×160.00×0.79+31.00=122.12kN 5、每根格构柱的受力计算 作用于承台顶面的作用力: N=1009.00kN Mmax=1039.00kN·m V=122.12kN 图中x轴的方向是随时变化的,计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。 (1)、桩顶竖向力的计算 式中: N-单桩个数,n=4; F-作用于桩基承台顶面的竖向力设计值; G-桩基承台的自重; Mx,My-承台底面的弯矩设计值; xi,yi-单桩相对承台中心轴的XY方向距离; Ni-单桩桩顶竖向力设计值; 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值 最大压力: N0=Nmax=N/4+(Mmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1009.00/4+(1039.00×1.60×2-0.5)/(2×(1.60×2-0.5)2)=711.43kN 最小压力: Nmin=N/4-(Mmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1009.00/4-(1039.00×1.60×2-0.5)/(2×(1.60×2-0.5)2)=-206.93kN 需要验算桩基础抗拔力。 (2)、桩顶剪力的计算 V0=V/4=122.12/4=30.53kN 二、塔吊与承台连接的螺栓验算 1、螺栓抗剪验算 每个螺栓所受剪力: Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×320/4=226.19kN Nv=V/n=122.12/12=10.18kN<226.19kN 螺栓抗剪强度满足要求。 2、螺栓抗拉验算 n1×Nt=Nmin 其中: n1-塔吊每一个角上螺栓的数量,即: n1=n/4; Nt-每一颗螺栓所受的力; Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×400/4=224.23kN Nt=Nmin/n1=206.93/3.00=68.98kN<224.23kN 螺栓抗拉强度满足要求。 3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算 ((Nv/Nvb)2+(NtNtb)2)1/2≤1 其中: Nv、Nt-一个普通螺栓所承受的剪力和拉力; Nvb、Ntb、Ncb-一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值; ((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((10.18/226.19)2+(68.98/224.23)2)0.5=0.31 螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。 三、承台验算 1、螺栓抗剪验算 每个螺栓所受剪力: Nv=V/n=122.12/12=10.18kN; Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×310/(4×1000)=219.13kN; 螺栓抗剪强度满足要求。 2、螺栓抗拉验算 n1×Nt=Nmin 其中: n1-塔吊每一个角上螺栓的数量,即: n1=n/4; Nt-每一颗螺栓所受的力; Nt=Nmin/n1=206.93/3.00=68.98kN; Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×500/(4×1000)=280.29kN; 螺栓抗拉强度满足要求。 3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算 ((Nv/Nvb)2+(NtNtb)2)1/2≤1 其中: Nv、Nt-一个普通螺栓所承受的剪力和拉力; Nvb、Ntb、Ncb-一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值; ((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((10.18/219.13)2+(68.98/280.29)2)0.5=0.25kN; 螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。 四、单肢格构柱截面验算 1、格构柱力学参数 L160x10 A=31.50cm2i=4.97cmI=779.53cm4z0=4.31cm 每个格构柱由4根角钢L160x10组成,格构柱力学参数如下: Ix1=[I+A×(b1/2-z0)2]×4=[779.53+31.50×(45.00/2-4.31)2]×4=44808.51cm4; An1=A×4=31.50×4=126.00cm2; W1=Ix1/(b1/2-z0)=44808.51/(45.00/2-4.31)=2463.36cm3; ix1=(Ix1/An1)0.5=(44808.51/126.00)0.5=18.86cm; 2、格构柱平面内
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 格构柱 塔吊 基础 施工 方案