塔吊方案讲解(共17页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上上海锦绣华城(2-2地块)上海龙赛建设实业有限公司二0一0年三月锦绣华城2-2地块项目QTZ-63A塔吊起重机安装方案第一章 工 程 概 况一 工程概况:工程名称:上海锦绣华城2-2地块2标段(以下简称本工程)建设单位:上海锦绣华城房地产开发有限公司设计单位:河北建筑设计研究院有限责任公司监理单位:上海大通工程建设监理有限公司勘察单位:中国西南地质工程勘察院有限公司施工单位:上海龙赛建设实业有限公司施工环境:本工程地处上海市浦东新区北艾路以北,杨高南路以东的2-2地块2标段。基地占地面积为67178,容积率2.2,总建筑面积16.9万平方米.1建筑设计概况本工程由3#
2、、4#、5#、10#楼四幢高层建筑和一个“工”字形地下车库组成。其中,3、4#楼为地下1层,地上25层住宅动迁房,沿北艾路一线为2层沿街商业;5#楼为地下1层,地上18层;10#楼为地下1层,地上15层;并设单建式地下车库一个。总建筑面积59623.3。其中,3#楼建筑面积11259.48,4#楼建筑面积11309.41,5#楼建筑面积14291.35,10#楼建筑面积11817.53,地下车库建筑面积11955.53。本0.000线相当于绝对标高4.850米。3、4#楼总建筑高度74.450米,商业裙房建筑高度为10.950米,5#楼总建筑高度52.050米, 10#楼总建筑高度43.650
3、米,建筑防火设计:本工程3-4属于一类,其耐火等级为地下一级,其余高层均为二类建筑,耐火等级为二级。2结构概况本工程结构高层全部采用剪力墙结构体系,抗震墙抗震等级为三级,抗震设防烈度为7级;附属商业框架抗震等级为三级,地下车库板柱-抗震墙结构体系,抗震等级为四级。混凝土强度等级:基础垫层混凝土采用C20素砼。基础底板及地下层混凝土标号为C30,S6的抗渗等级,上部结构混凝土采用C30。现浇钢筋混凝土保护层厚度为:地下层基础底板底100,顶面20;地下室外围挡土墙迎水面50,背水面20。剪力墙为15,梁为25,柱为30,板为15。本工程基础面积较大,3#、4#、5#、10#楼均座落于地下车库的南
4、北两侧;地下车库为单建式,呈“工”字形布置,均采用桩承筏板基础。工程桩采用600的钻孔灌注桩,桩设计长度40米、42.5米,试桩为全笼24米。(具体详见桩基工程施工组织设计方案)。地下单建式车库,层高5.600米;并在“工”字形四翼间设4条后浇带。局部集水井坑底深度为-7.100米。后浇带宽度800,以解决施工阶段的混凝土收缩影响,防止产生不规则的裂缝。3塔吊安装概况本工程垂直运输机械采用3台塔吊。其中,1台为QTZ-63A型塔吊,2台为QTZ-40型塔吊。1#塔机基础中心位置于4#楼东侧离24轴4.100米,距D轴3.450米。2#塔机基础中心位置于5#楼北侧离N轴4.100米,距10轴3.
5、450米。3#塔机基础中心位置于10#楼北侧离X轴4.100米,距4轴3.450米。塔吊基础承台尺寸为450045001200,混凝土强度等级为C30,内配20150双层双向钢筋及梅花形布置14600的拉钩钢筋,上、下排钢筋支架采用L505的角钢,第一拼为离边500,中间间距为1600,共3拼,每拼的立杆间距为1600,并设置20的钢筋斜撑固定。塔吊的安装高度为65米,设二道附墙。本工程的3台塔吊基础均采用桩承台基础,设置4个600的钻孔灌注桩,桩长为18米,全笼设置,桩内钢筋采用1116,螺旋形箍筋为8200。且所有塔吊桩桩顶标高为-2.500米,进塔吊承台均为100,承台面标高-2.000
6、米。1#塔机设三道附墙,2#、3#塔机设二道附墙。第二章 塔吊基础的设计计算本工程施工垂直运输采用4台自升式塔吊,塔吊生产厂家为山东华厦建筑机械厂,塔吊基础均按QTZ-63A设置。本工程塔吊基础均采用桩承台基础,设置4个600钻孔灌注桩,桩长为18米。且塔吊桩顶标高为-3.100米,塔吊桩进塔吊承台均为100。承台尺寸为450045001200。塔吊基础开挖前,必须打好塔吊基础承台桩,做好塔吊基础,为土方开挖创造条件。一 参数信息:山东华厦:塔吊型号QTZ63(5013)主要部件重量如下表:序号名称重量(KG)序号名称重量(KG)1平衡臂1350/套210爬升架28212起重机构(包括电机)3
7、5011下支座及回转机构14203塔顶145312上支座809.94平衡臂拉杆27513回转支承4825司机室64714附着架991.3/套6起重臂拉杆122515标准节764(303)=76407起重臂407616基础节9638平衡块重120009载重小车238即塔吊自重(包括压重)F1=38108.29.806651000=373.71KN,最大起重荷载F2=69.80665=58.84KN。塔吊非工作状态时是最不利的,塔吊倾覆力矩M=1250.608KN.M,塔吊起重高度H30.00M,塔身宽度B=1600.混凝土强度:C30,钢筋级别II级,承台尺寸:450045001200基础埋深D
8、=-3.200M, 承台钢筋20150双层双向钢筋,保护层厚度50.钻孔灌注桩直径d=600,桩长18米,桩间距a=3000。设计单桩竖向抗压承载力为1250KN,单桩竖向抗拔承载力为620KN.桩端持力层为3-1层土。二塔吊附着计算 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。 1参数信息 塔吊高度:85.00(m) 附着塔吊边长:1.60(m) 回转扭矩:0.00(kN/m) 风荷载设计值:0.10(kN/m) 附着杆选用:16号工字钢 附着塔吊最大起重力距:1250.61
9、(kN/m) 附着节点数:3 各层附着高度分别:30.0,50.0,70.0(m) 2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: 风荷载取值 q=0.10kN/m 塔吊的最大倾覆力矩 M=1250.61kN.m 计算结果: Nw=82.170kN 3附着杆内力计算 计算简图: 计算单元的平衡方程为: 其中: 4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
10、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:75.94 kN 杆2的最大轴向压力为:9.97 kN 杆3的最大轴向压力为:81.95 kN 杆1的最大轴向拉力为:75.94 kN 杆2的最大轴向拉力为:9.97 kN 杆3的最大轴向拉力为:81.95 kN 5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:75.82 kN 杆2的最大轴向压力为:6.65 kN 杆3的最大轴向
11、压力为:66.42 kN 杆1的最大轴向拉力为:48.75 kN 杆2的最大轴向拉力为:9.93 kN 杆3的最大轴向拉力为:72.68 kN 6附着杆强度验算 (1)杆件轴心受拉强度验算 验算公式: =N/Anf 其中 N为杆件的最大轴向拉力,取N=81.95kN; 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16号工字钢,查表可知 An=2610.00mm2; 经计算,杆件的最大受拉应力 =81.951000/2610.00=31.40N/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
12、的受压应力; N为杆件的轴向压力,杆1:取N=75.94kN;杆2:取N=9.97kN;杆3:取N=81.95kN; An为杆件的的截面面积,本工程选取的是16号工字钢,查表可知 An=2610.00mm2; 为杆件的受压稳定系数,是根据 查表计算得, 杆1:取 =0.681,杆2:取=0.568 ,杆3:取 =0.681; 杆件长细比,杆1:取 =81.435,杆2:取=98.857,杆3:取=81.435。 经计算,杆件的最大受压应力 =46.09N/mm2。 最大压应力不大于拉杆的允许压应力2165N/mm2,满足要求! 7焊缝强度计算 附着杆如果采用焊接方式加长,对接焊缝强度计算公式如
13、下: 其中 N为附着杆的最大拉力或压力,N=81.951kN; lw为附着杆的周长,取631.83mm; t为焊缝厚度,t=6.00mm; ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取 185 N/mm2; 经过焊缝强度 = 81951.19/(631.836.00) = 21.62N/mm2。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! 8预埋件计算 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002第10.9条。 (1)杆件轴心受拉时,预埋件验算验算公式: 式中 As预埋件锚钢的总截面面积:As=3.1420232/4=1885mm2 N为杆件的最大轴向拉力,取N=81950.00N b锚板的弯曲变
14、折减系数,取 b=0.6+0.25t/d=0.75 经计算: As=81950.00/(0.80.75300.00)=455.28mm21885.20mm2 满足要求! (2)杆件轴心受压时,预埋件验算验算公式: 式中 N 为杆件的最大轴向压力,取N=81951.19N z沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离 r锚筋层数的影响系数,双层取1.0,三层取0.9,四层取0.85 经计算: As=81951.19/(0.750.90300.00)=404.70mm21885.20mm2 满足要求! 9 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上的螺栓连接。预埋螺栓的规
15、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)附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20; (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: 其中n为预埋螺栓数量;d为预埋螺栓直径;l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。 10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
16、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。三.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=373.7KN。2塔吊最大起重荷载F2=58.84KN作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=1.2(373.71+58.84)=519.06KN塔吊的倾覆力矩M=1.41250.608=1750.85KN.
17、M四.矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算:(见塔吊基础平、剖面图)图中X轴方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算.(塔吊基础受力示意图)1. 桩顶竖向力的计算:(见塔吊基础平面图)Ni=(F+G)n(Mxyi)Yi(Myxi)Xi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=519.06KN;G桩基承台自重:G=1.2(254.54.51)=607.5KN;Mx,My承台底面的弯矩设计值,取1750.85KN.M;Xi,yi单桩相对承台中心轴的xy方向距离a/2=1.70M;Ni单桩桩顶竖向力设计值为1250(KN);经计算得到单桩桩顶竖向设计值,
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