塔吊基础设计计算书.docx

塔吊基础设计计算书四桩基础计算一、塔吊的基本参数信息塔吊型号：QTZ63,塔吊起升高度H=101.00m,塔吊倾覆力矩M=630.00kN.m,混凝土强度等级：C35,塔身宽度B=2.50m,基础以上土的厚度D=1.50m,自重Fl=450.80kN, 基础承台厚度He=1.00m,最大起重荷载F2=60.00kN,基础承台宽度Bc=4.00m,桩钢筋级别：II级钢，桩直径或者方桩边长=0.60m,桩间距a=3.50m,承台箍筋间距S=200.00mm,承台碎的保护层厚度=50.00mm。二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重(包括压重)Fl=450.80kN,塔吊最大起重荷载F2=60.00kN,作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2x(Fl+F2)=612.96kN,塔吊的倾覆力矩 M=1.4x630.00=882.00kNo三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算（2）附着筐尽量设置在塔身标准节接头处，附着筐应箍紧塔身，附着杆的倾斜 度应控制在10度以内。（3）杆件对接部位要开300破口，其焊缝厚度应大于10mm,支座处的焊缝厚 度应大于12mm。（4）附着杆件与墙面的夹角应控制在450-600之间。（5）锚固点以上的自由高度应控制在说明书规定的高度之内。（6）附着后要用经纬仪进行检测，并通过调整附着撑杆的长度及顶块来保证塔 身垂直度（塔身轴线和支撑面的垂直度误差不大于1/1000,最高锚固点以下的 塔身垂直度不大于2/1000）,并作好记录。A. 1. 6塔式起重机安全操作方案检查及送电开机前应检查工地电源状况，塔机接地是否良好，电缆接头是否可靠接触, 电缆上否有破损及漏电等现象，检查完毕并确认符合要求后方可合闸送电。合上塔机底部铁壳开关电源，闭合操作室内的空气开关，电源接入主电路及 各控制回路，电源指示灯亮。一般在司机准备操作时才合上空气开关。严禁在司 机室内堆放物品，妨碍司机在紧急情况下快速拉开空气开关切断电源。司机离开, 必须断开空气开关。A. 1. 6. 2各机构的运转当空气开关已经合上，准备运行各机构时，必须先将左右操作手柄置于零位, 然后按下起动按钮使总接触器吸合，通电指示灯亮，塔机处于待令工作状态。作 业时，可单独操纵一个机构，也可同时操纵几个机构，视需要而定。在较长时间 不操作或者停止作业时，应按下停止按钮，迅速切断电源。A. 1. 6. 3起升机构起升机构中制动器为常闭式，通电时制动器打开，断电时制动器关闭。操作 时应依次逐档地操作手柄，实行升降控制。应在前一档位的运行速度趋于稳定后, 再切换到相邻的档位，这样才能使升降尽量平稳，减少冲击。当需要反方向运行 时，必须操作手柄逐档回零位（警告：严禁在运行中突然打反车。底速每分钟连 续运行时间不得超过2分钟）。A. 1. 6. 4回转机构和安全限位机构回转机构电动机为双速电机，在运行中，如果是因为惯性或者是顺风的影响, 手柄回零位的情况下仍以较快速度滑转，可以用反接一档制动停车，但仅仅限于 一档（低速），严禁在其它档位进行反接制动。回转机构设有盘式制动器，制动器仅用于有风状态下工作时制动固定塔机吊 臂。严禁用制动器停车。A. 1. 6. 5变幅机构变幅机构电动机为双速电机，前后运动设有二个档位，减速箱一头有常闭式 盘式制动器（或电机内带有电磁盘式制动器），电机停电，制动器制动。A. 1.6.6 关机塔机完成施工停止使用时，要把各操作手柄置于零位，切断总空气开关，关 好司机室门窗。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。F + G M y.N. = - +_+ _L.L2 ' 一:一2； 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=612.96kN；G桩基承台的自重G=1.2x ( 25xBcxBcxHc/4+20xBcxBcxD/4)=1.2x(25x4.00x4.00x1.00+20x4.00x4.00x1.50)=1056.00kN；Mx, My承台底面的弯矩设计值，取；xi, yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m；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=(612.96+1056.00)/4+882.00xl.75/(4x 1.752)=543.24kNo2.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Mxl, Myl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方向距离取a/2-B/2=0.50m；Nil扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN), Nil=Ni-G/n=279.24kN/m2；经过计算得到弯矩设计值：o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7.2条受弯构件承载力计算。M% 二T”1-J1-2%九=1-。/2A MA =rMy式中，al系数，当混凝土强度不超过C50时，al取为L0,当混凝土强度等 级为C80时，al取为0.94,期间按线性内插法得1.00；fc混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm2；ho承台的计算高度Hc-50.00=950.00mm；fy一钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过I十算得:as=279.24xl06/(1.00xl4.30x4000.00x950.002)=0.005；=1-(1-2x0.005)0.5=0.005；ys =1-0.005/2=0.997；Asx =Asy =279.24xl06/(0.997x950.00x300.00)=982.45mm2o五、矩形承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第568条和第5611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=543.24kN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，V。一建筑桩基重要性系数，取L00； bo一承台计算截面处的计算宽度，bo=4000mm； ho一承台计算截面处的计算高度，ho=950mm；X计算截面的剪跨比，入x=ax/ho,入y=ay/ho, 此处，ax, ay为柱边(墙边)或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=500.00mm, 当入0.3时，取入=03 当人3时，取入=3, 满足范围;在033.0范围内按插值法取值。得入=0.53；B剪切系数,当 0.34入V1.4 时,P=0.12/(X+0.3)；当 1.4VH3.0 时,片0.2/(入+1.5), 得 P=0.15；fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；S箍筋的间距，S=200mmo则,1.00x543.24=5.43xl05N0.15x300.00x4000x950=7.89xl06N ；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=543.24kN；桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：YoN 4 九A其中，VO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，f c = 16.7 0 N / m m 2 ；A一桩的截面面积，A=2.83xl05mm2o则,1.00x543240.00=5.43xl05N<16.70x2.83xl05=4.72xl06N ；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桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范（JGJ94-94）的第522-3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=543.24kN；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；Qsk单桩总极限侧阻力标准值：Qjji = " 就 4Qpk单桩总极限端阻力标准值：Qfk - qakAyns,味一分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，VS, vp分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，qsk桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；qpk极限端阻力标准值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.885m；Ap一桩端面积，取Ap=0.283m2；li第i层土层的厚度，取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下: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1 1.90 46.00 650.00粉土和砂土2 4.10 34.00 650.00粘性土3 1.00 18.00 650.00非饱和粘性土4 5.40 40.00 650.00粘性土5 1.80 42.00 650.00粘性土6 2.20 50.00 650.00粘性土7 4.60 58.00 650.00粘性土8 5.40 60.00 650.00粘性土由于桩的入土深度为15.00m,所以桩端是在第6层土层。最大压力验算:；上式计算的R的值大于最大压力543.24kN,所以满足要求！A. 1塔吊方案A. 1.1塔吊安装要求(1)基础采用支脚固定式，浇筑前预埋四个主脚钢，其标高相对误差控制在2mm 之内。(2)主脚钢底板与马凳腿及底层钢筋之间焊接牢固。(3)做一组防雷接地，接地电阻值不大于4Q。防雷接地做法：用L40x4角钢埋 于基础旁边，用一40x4镀锌扁铁与塔基基础节连接。(4)碎承台上砌井，井内净空3.5mx3.5m,井顶面高距承台顶面1.7m,井壁为 240厚豉墙，用M5混合砂浆砌筑，井内设积水井排水。周边防护：在距基坑边 0.6m周围用48设置两道护身栏杆,立杆间距4m,高自然地坪1.2m,埋深0.5m。 基坑上口边1m范围内不许堆土、堆料和机具。各施工人员严禁翻跃护身栏杆。 基坑施工期间设警示牌，夜间加设红色灯标志。(5)碎浇筑前对钢筋和主脚钢安装尺寸进行隐检，确认合格后进行下道工序。(6)固定支脚安装时必须保证固定支脚顶面高出钢筋硅基础顶面。(7)提供60KW的塔机专用电源。A. 1. 2施工准备(1)准备16吨汽车起重机一台，枕木、木楔、铁丝、钢丝绳、绳扣、大锤、活 动扳手等常用工具。(2)施工现场的道路进行铺设和平整，并清理障碍物等。(3)先对塔吊碎基础进行验收，碎强度需达到90%方可进行整机总装，碎基础 表面平整度不大于1/500 o(4)由塔吊司机对塔机进行检查，检查如下：1钢丝绳是否牢固可靠，是否合乎要求，绳扎头是否可靠。2各部件电器及元件是否正常。3爬升机构导向轮是否转动灵活，与塔机间隙是否合乎要求。4顶升液压装置是否正常。5、对需拆卸的螺栓及销进行浸没除锈处理，埋在地下部分要清理泥土。6转动塔机安装前应认真检修、保养，对变形件及时修复(5)由机组人员对塔机基础(四角)找平，其平整度应控制在1/1000以内。A. 1. 3塔机的安装及拆卸(1)必须由专业资质的安、拆队伍进行作业。(2)全体作业人员必须持有效证件上岗，未取证人员一律不得参与。(3)全体作业人员必须听从总指挥的统一指挥。(4)总指挥必须听从技术人员的技术指导，接受安全监护。(5)作业人员必须佩带安全帽，登高人员必须穿防滑鞋，危险部位作业必须系 好安全带。(6)所有作业吊车必须严格遵守安全技术操作规程。(7)拆装期间一律禁止饮酒。(8)上下交叉作业时，要注意工具和零部件放置位置必须安全可靠，防止坠落 伤人。(9)工作中集中精力，不得随意开玩笑和打闹。(10)吊车指挥人员应熟练吊车起重性能、吊物的起重量以及构件安装部位。(11)指挥人员应与吊车司机统一手势信号。(12)大件物品起重高度超过两米要系拖拉绳。(13)所用吊绳必须符合安全规定，所吊构件重心必须准确，符合说明书的要求。(14)组装的总配件及附属装置必须按规定上述所有的螺栓及销，确保使用的安 全性。(15)夜间作业必须有足够的照明灯光。(16)凡大雨、大风、大雪、大雾等天气禁止拆装塔吊。(17)作业现场应禁止闲杂人员的进出，临街作业时，要采取保护措施。A. 1. 4塔机的顶升(1)顶升应注意1顶升前要把加的标准节一个个摆在大臂下面。2调整好爬升架导向轮与塔身之间的间隙，以2-3mm为宜。3放松电缆长度略大于总的爬升高度。4在油缸开始运动前，必须检查顶升横梁是否处于正确位置。5顶升前进行试运行，正常后方可进行升塔或降塔。(2)顶升中应注意1油缸开始运动前，必须检查顶升横梁是否处于正确位置，顶升上部是否处于平 衡位置，否则应加以调整，使塔身前后两边平衡。(调整方法：调整小车的位置， 使得塔吊的上部重心落在顶升横梁的位置上，实际操作中，观察到爬升架上四角 导向轮基本上与塔身标准切弦杆脱开时，既为理想位置)。2爬升操作中，吊臂不能旋转，油缸始终处于规定压力。3只允许单独动作，严禁爬升与其他动作同时进行。4当爬升套与塔身标准节脱离后禁止起吊重物。5顶升过程中，起重臂应保持在正前方位置。6顶升过程中，回转机构必须处于有效的制动状态。7若连续加节，每加完一节后，用塔身自身起吊下一标准节前，塔身标准节和下 支座之间的高强度螺栓要全部拧紧。8所加的标准节必须与已有的塔身标准节对齐。(3)顶升完毕后应注意1加节完毕，应旋转臂架至不同的角度，检查塔身节各接头高强度螺栓的拧紧情 况，重点检查下支座与塔身连接螺栓的紧固情况。2塔机加节完毕，将爬升架下降到塔身底部并加以固定，以降低整个塔身的重心 和减少迎风面积。3塔机加节完毕，将操作手柄置于零位，并切断液压系统电源。(4)安全注意事项1风力大于四级禁止顶升。2所有作业人员均要执有效证件上岗。3严格遵守安全操作规程及说明书规定的工艺和技术交底进行。4所有作业人员必须带安全帽，穿防滑鞋，必要时系安全带。5作业中使用的工具及螺栓应放在安全可靠的位置，防止坠落伤人。A. 1.5塔机的附着架(1)附着点的强度应满足塔机对建筑物的荷载。