1、塔吊基础设计计算方案塔吊基础设计计算方案一、 设计依据1. 建筑地基基础技术规范GB0007-20112. 混凝土结构设计规范GB5001020103. 建筑机械使用安全规程JGJ3320014. 建筑结构荷载规范GB000920125. 本工程岩石工程勘察报告6. 施工图纸7. 简明施工计算手册8. 塔吊使用说明书二、 塔吊选型工程内容为A1#-A21#楼，B1#B26#楼，幼儿园，农贸市场，商服，地下室，建筑面积为31.928万平方米，根据本工程特点、布局，拟选用20台浙江凯达电梯制造有限公司制造的QTZ63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
2、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：北区1#塔吊位于A1#楼北侧西，A1-2轴往东3.9米，A1-G轴出4米为中心点，A1#楼机房顶标高为54.3米，无地下室，臂长55米。 2#塔吊位于A4#楼北侧东，A4-17轴往西3.9米，A4-G轴出4米为中心点，A4#楼机房顶标高为60.3米，无地下室，臂长55米。 3#塔吊位于A6#楼北侧西，A6-2往东3.9米，A6-F轴出4米为中心点，A6#楼机房顶标高为37.9米，无地下室，臂长55米。 4#塔吊位于A8#楼北侧西，A8-2往东10.6米，A8-9轴往西1.75米，A8-E轴出4为中心点，A8#楼机房顶标高为58.9米
3、，地下一层，臂长55米。 5#塔吊位于A9#楼北侧西A9-2轴往东9.4米，A9-10轴往西0.6米，A9-G出3.5米为中心点，A9#楼机房顶标高为58.9米，地下一层，臂长55米。 6#塔吊位于A11#楼南侧西，A11-2轴往东4.35米，A11-B轴出5米为中心点，A11#楼机房顶标高为58.9米，独立地下一层，高3.1米，臂长45米。 7#塔吊位于A12#楼东山墙中间，A12-18轴出4米为中心点，A12#楼机房顶标高为37.9米，无地下室，臂长45米。 8#塔吊位于A19#楼北侧西，A19-2往东4.5米，A19-F轴出4.5米为中心点，A19#楼机房顶标高为54.3米，无地下室，臂
4、长57米。 9#塔吊位于A20#楼北侧东，A20-24往西4.5米，A20-F轴出4.5米为中心点，A20#楼机房顶标高为54.3米，无地下室，臂长55米。 南区 1#塔吊位于B7#楼北侧西，B7-2轴往东5米，B7-E轴出5米为中心点，B7#楼机房顶标高为20.4米，无地下室，臂长45米。2#塔吊位于B8#楼北侧西，8-2往东8.1米，8-G轴出4米为中心点，B2#楼机房顶标高为58.9米，地下一层，臂长57米。3#塔吊位于B9#楼北侧西，9-2轴往东10.4米，9-F轴出4米为中心点，B9#楼机房顶标高为58.9米，地下一层，臂长57米。 4#塔吊位于B10#楼北侧西，10-2轴往东7.1
5、米，10-F轴出4米为中心点，B9#楼机房顶标高为58.9米，地下一层，臂长60米。 5#塔吊位于B6#楼南侧中间，B6-A轴出5米为中心点B6#楼机房顶标高为54.3米，无地下室，臂长45米。 6#塔吊位于B13#楼南侧西，B12-1往东5米，B12-A轴出5米为中心点，B13#楼机房顶标高为20.4米，无地下室，臂长55米。7#塔吊位于B15#楼西侧山墙中间，B15-1轴出4米为中心点，B15#楼机房顶标高为58.9米，地下一层，臂长55米。 8#塔吊位于B17#楼北侧西，B17-2轴往东9.2米，B17-E轴出4米为中心点，B17#楼机房顶标高为58.9米，地下一层，臂长57米。 9#塔
6、吊位于B21#楼北侧东，B21-30轴往西4米，B21-D轴出4米为中心点，B21#楼机房顶标高为20.4米，无地下室，臂长55米。 10#塔吊位于B24#楼南侧中间，B24-A轴出5米为中心点，B24#楼机房顶标高为37.9米，无地下室，臂长55米。 11#塔吊位于B26#楼北侧西，2轴往东4.5米，F轴出4.5米为中心点，B26#楼机房顶标高为52.9米，无地下室，臂长55米。四、 塔吊基础的确定1. 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JK14孔为依据），其主要设计参数（见土层设计计算参数表）。土层序号土层名称层底标高（m）层底深度(m)分层厚度（m）锥尖(MPa)侧
7、壁(KPa)摩阻比()1素填土23.42.82.80.9843.959.462粉质粘土15.6010.607.82.28104.124.793粉土13.1013.102.508.43172.282.924粉质粘土9.9016.303.202.91127.304.975粉土7.4018.802.508.24231.563.966粉质粘土3.8022.403.602.04102.804.807粉质粘土1.2025.002.62.3586.353.722. 塔吊基础受力情况（说明书提供）荷载工况基础荷载P（kN）M(kN.m)FFhMMZ工作状态511218313352693非工作状态4641739
8、155203. 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：采用钢筋混凝土承台，尺寸为5.50005.50001400mm，内配钢筋双层双向A20200，承台混凝土强度C30，独栋的楼号，承台顶标高以各楼号的垫层底为准(埋深1米)，地下室承台顶标高-6.4m（地下室筏板底标高：-6.4m）,基础下100厚C15混凝土垫层并做防水。在塔吊承台位置地下室底板预留洞5.50005.5000，四周设一道止水板，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,该处梁板后浇带处理方法同地下室顶板后
9、浇带。五、 塔吊基础施工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。第一部分：QTZ63C型塔吊桩基础计算书一参数信息塔吊型号: QTZ63C主要部件重量如下表：序号名称重量（kg）序号名称重量1塔顶23009回转总成32002平衡臂总成450010塔身830（602。8）=174303司机室5004起重臂总成62505平衡重117006载重小车2387爬升架33008固定基节1020自重(包括压重)F1=504389.806651000=496.63kN,最大起重荷载F2=69.80665=58.84kN 塔
10、吊倾覆力距M=1552.00kN.m,塔吊起重高度H=58.8m,塔身宽度B=1.60m混凝土强度:C40,钢筋级别:级,承台长度Lc或宽度Bc=5.5m 承台厚度Hc=1.4m承台重量5.5m5.5m1.4m2500kg/m3105875kg 基础埋深D=1.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm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
11、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：WK=W0uzusz=0.6001.1701.3500.700=0.633KN/M2;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=0.600KN/m2;uz风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范（GBJ9）的规定采用：uz=1.350;us风荷载体型系数：us=1.170;z高度Z处的风振系数，z=0.700;风荷载的水平作用力：Q=WKBKS=0.6631.6000.200=0.212KN/m;其中WK风荷载水平压
12、力，WK=0.663KN/m2; B塔吊作用宽度，B=1.600m; KS迎风面积折减系数，Ks=0.200;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：M=882.00KN/m;弯矩图变形图剪力图计算结果：NW=77.7189KN二、附着杆内力计算计算简图：计算单元的平衡方程：FX=0T1COS1+T2COS2-TCOS3=-NWCOSFY=0T1sin1+T2sin2+T3sin3=-NWsinM0=0T1(b1+c/2)cos1-(1+c/2)sin1+T2(b1+c/2)cos2-(1+c/2)sin2+T3-(b1+c/2)cos3+(2-1-c/2)sin
13、3=MW其中：1=rctgb1/1 2=rctgb1/(1+c) 3=rctgb1/(2-1-c)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，其中从0360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1的最大轴向压力为：88.29KN;杆2的最大轴向压力为：1.47KN;杆3的最大轴向压力为：75.87KN;杆1的最大轴向拉力为：43.37KN;杆2的最大轴向拉力为：43.62KN;杆3的最大轴向拉力为：85.08KN;第二种工况的计
14、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=45，135，225，315，MW=0，分别求得各附着最大的轴压和轴拉力。杆1的最大轴向压力为：65.83KN;杆2的最大轴向压力为：15.94KN;杆3的最大轴向压力为：79.34KN;杆1的最大轴向拉力为：65.83KN;杆2的最大轴向拉力为：15.94KN;杆3的最大轴向拉力为：79.34KN;三、 附着杆强度验算1. 杆件轴心受拉强度难验算验算公式：=N/Anf其中：为杆件的受拉应力； N为杆件的最大轴向拉力，取N=85.084KN; An为杆件的截面面积，本工程选取的是钢管A1596mm； An=/41
15、592-（159-26）2=2883.982mm2。经计算，杆件的最大受拉应力=85083.744/2883.98=29.502N/mm2,最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求。2. 杆件轴心受压强度验算验算公式：=N/Anf其中：为杆件的受拉应力；N为杆件的最大轴向拉力,杆1：取N=88.29KN; 杆2：取N=15.942KN; 杆3：取N=79.337KN; An为杆件的截面面积，本工程选取的是钢管A1596mm； An=/41592-（159-26）2=2883.982mm2。 I钢管的惯性矩，I=/641594-（159-26）4=8451869.913 i钢管
16、的回旋半径，i=(8451869.913/2883.982)1/2=54.135 杆件长细比，杆1：取=104，杆2：取=123，杆3：取=104为杆件的受压稳定系数，是根据查表计算得：杆1：取=0.529,杆2：取=0.421, 杆3：取=0.529;经计算，杆件的最大受压应力=57.874N/mm2，最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,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：1. 预埋螺栓必须用Q235钢制作；2. 附着的建筑物构成件混凝土强度等级不应低于C
17、20；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：0.75ndlf=N其中n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；1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筋。五、 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。
