舊城改造安置房工程塔吊施工方案

1、1. 工程概況1.工程名稱：閩侯縣舊城改造安置房工程5標段；2.建設(shè)單位：福建省中南建筑工程有限公司；4.建設(shè)地點：閩侯縣甘蔗街道；5.結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)；6.建筑層數(shù)：地上十七層，地下一層。7.工程規(guī)模：本工程建筑層數(shù)為地上17層，地下一層。建筑總高度（室外地面至女兒墻高度）為51.40m（消防高度為49.90m），總建筑面積為15464.54m2，建筑占地面積2166.61m2。8.功能布局：本工程為17層商住樓，首層為住宅門廳、集中配套用房、物業(yè)用房、消控室、高壓配電間、電視前端室、電話交接間及架空自行車停車，二層為住宅，集中配套用房，三至十七層為住宅。9.建筑等級：二級。10

2、.主體結(jié)構(gòu)合理使用年限50年。11.建筑防火等級：地上二級，地下一級。12.主體結(jié)構(gòu)體系：鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為六度。13.工程質(zhì)量要求：符合工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范合格標準。2. 垂直運輸設(shè)備選型根據(jù)本工程平面范圍大，建筑物高度較大的特點，在結(jié)構(gòu)施工階段主要使用塔式起重機作為主要垂直運輸設(shè)備，擬選用1臺qtz80型塔吊，該塔吊服務(wù)半徑為56m。3. 塔吊定位塔吊定位原則應基本覆蓋全部單位工程上部剪力墻結(jié)構(gòu)施工范圍，擬選用1部塔吊，具體位置詳附圖。4. 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計qtz80型塔吊基礎(chǔ)選用c35 500050001250鋼筋砼承臺。其樁端持力層在卵石層，其地基承載力選用靜壓樁基礎(chǔ)（樁徑

3、為500mm）。5. 塔吊基礎(chǔ)的計算書一. 參數(shù)信息 塔吊型號:qtz80；自重(包括壓重):f1=580kn；最大起重荷載:f2=80.00kn；塔吊傾覆力距:m=1000.00kn.m；塔吊起重高度: h=70.00m；塔身寬度:b=1.60m；樁混凝土等級:c35； 承臺混凝土等級:c35；保護層厚度: 50mm；矩形承臺邊長:5.0m； 承臺厚度:hc=1.250m；承臺鋼筋級別:級；承臺預埋件埋深:h=0.5m；承臺頂面埋深:d=1.500m；樁直徑: d=0.500m；樁間距:a=2.500m；樁鋼筋級別:級；樁入土深度: 35.00；樁型與工藝:預制樁。 二. 塔吊基礎(chǔ)承臺頂面的

4、豎向力與彎矩計算 1. 塔吊自重(包括壓重)f1=1033.900kn 2. 塔吊最大起重荷載f2=80.000kn 作用于樁基承臺頂面的豎向力 f=f1+f2=1113.900kn 塔吊的傾覆力矩 m=1.41000.000=1400.000kn.m三. 矩形承臺彎矩的計算 計算簡圖： 圖中x軸的方向是隨機變化的，設(shè)計計算時應按照傾覆力矩m最不利方向進行驗算。 1. 樁頂豎向力的計算(依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范jgj94-2008的第5.1.1條) 其中 n單樁個數(shù)，n=4； fk作用于承臺頂面的豎向力，fk=1113.900kn； gk樁基承臺和承臺上土自重標準值，gk=25.0bcbchc+

5、20.0bcbcd=1531.250kn； mxk,myk荷載效應標準組合下，作用于承臺底面，繞通過樁群形心的 x、y 軸的力矩 xi,yi單樁相對承臺中心軸的xy方向距離(m)； nik荷載效應標準組合偏心豎向力作用下，第i基樁或復合基樁的豎向力(kn)。 經(jīng)計算得到: 樁頂豎向力設(shè)計值: 最大壓力： n=1.2(1113.900+1531.250)/4+1400.000(2.5001.414/2)/2(2.5001.414/2)2=1189.585kn 沒有抗拔力! 樁頂豎向力標準值: 最大壓力： n=(1113.900+1531.250)/4+1000.000(2.5001.414/2)

6、/2(2.5001.414/2)2=944.173kn 沒有抗拔力! 2. 矩形承臺彎矩的計算(依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范jgj94-2008的第5.9.2條) 其中 mx,my分別為繞x軸和繞y軸方向計算截面處的彎矩設(shè)計值(kn.m)； xi,yi垂直y軸和x軸方向自樁軸線到相應計算截面的距離(m)； ni在荷載效應基本組合下的第i基樁凈反力，ni=ni-g/n。 經(jīng)過計算得到彎矩設(shè)計值： 壓力產(chǎn)生的承臺彎矩： n=1.2(1113.900+1531.250)/4+1400.000(2.500/2)/4(2.500/2)2=1073.545kn mx1=my1=2(1073.545-1531.2

7、50/4)(1.250-0.800)=621.659kn.m四. 矩形承臺截面主筋的計算 依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(gb50010-2002)第7.2條受彎構(gòu)件承載力計算。 式中 1系數(shù)，當混凝土強度不超過c50時，1取為1.0,當混凝土強度等級為c80時， 1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定； fc混凝土抗壓強度設(shè)計值； h0承臺的計算高度。 fy鋼筋受拉強度設(shè)計值，fy=300n/mm2。 承臺底面配筋: s=621.659106/(1.0001.4305000.0001200.0002)=0.0060 =1-(1-20.0060)0.5=0.0061 s=1-0.0061/2=0.997

8、0 asx= asy=621.659106/(0.99701200.000300.000)=1732.076mm2 滿足頂面和底面配筋要求的同時還應該滿足構(gòu)造要求!五. 矩形承臺截面抗剪切計算 依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(jgj94-2008)的第5.9.14條。 根據(jù)第二步的計算方案可以得到xy方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性， 記為v=2379.169kn斜截面受剪承載力滿足下面公式： 其中 計算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值，ft=1.430n/mm2； b承臺計算截面處的計算寬度，b=5000mm； h0承臺計算截面處的計算高度，h0=700mm； fy鋼

9、筋受拉強度設(shè)計值，fy=300.000n/mm2； 經(jīng)過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配筋!六.樁身承載力驗算 樁身承載力計算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(jgj94-2008)的第5.8.2條 根據(jù)第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計值，取其中最大值n=1189.585kn 樁頂軸向壓力設(shè)計值應滿足下面的公式： 其中 c基樁成樁工藝系數(shù)，取0.850 fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，fc=16.700n/mm2； aps樁身截面面積，aps=0.1963m2。 經(jīng)過計算得到樁頂軸向壓力設(shè)計值滿足要求,只需構(gòu)造配筋! 構(gòu)造規(guī)定：預制樁最小配筋率不宜小于0.8%,采用靜壓法沉樁時,最小配筋率不宜小

10、于0.4%,直徑不宜小于14mm七.樁抗壓承載力計算 樁承載力計算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(jgj94-2008)的第5.2.5和5.3.5條 根據(jù)第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計值，取其中最大值n=1189.585kn 樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式： 最大壓力: 其中 r基樁豎向承載力特征值； ra單樁豎向承載力特征值； k安全系數(shù)，取2.0； fak承臺下土的地基承載力特征值加權(quán)平均值； c承臺效應系數(shù) qsk樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標準值，按下表取值； qpk極限端阻力標準值，按下表取值； u樁身的周長，u=1.5708m； ap樁端面積,取ap=0.196m2； ac計算

11、樁基所對應的承臺凈面積，去ac=6.054m2； li第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側(cè)阻力標準值表如下: 序號 土厚度(m) 土側(cè)阻力標準值(kpa) 土端阻力標準值(kpa) 土名稱 1 1 20 0 雜填土 2 13.3 50 0 中砂 3 7.9 60 0 礫砂 4 12.5 60 5000 中砂 5 12.8 120 8000 卵石 由于樁的入土深度為35m,所以樁端是在第5層土層。 最大壓力驗算: ra=1.571(120+13.350+7.960+12.560+.300000000000001120)+8000.0000.196=4625.995kn r=4625.995/2

12、.0+0.240105.0006.054=2465.550kn 上式計算的r值大于等于最大壓力944.173kn,所以滿足要求!6. 塔吊附著計算書塔機安裝位置至建筑物距離超過使用說明規(guī)定，需要增長附著桿或附著桿與建筑物連接的兩支座間距改變時，需要進行附著的計算。主要包括附著桿計算、附著支座計算和錨固環(huán)計算。 一. 參數(shù)信息 塔吊高度:70.00(m) 附著塔吊最大傾覆力距:591.38(kn.m) 附著塔吊邊長:1.60(m) 附著框?qū)挾?3.00(m) 回轉(zhuǎn)扭矩:50.00(kn/m) 風荷載設(shè)計值:0.63(kn/m) 附著桿選用：14號工字鋼 附著節(jié)點數(shù):2 各層附著高度分別:29.3

13、,49.6(m) 附著點1到塔吊的堅向距離:2.00(m) 附著點1到塔吊的橫向距離:3.00(m) 附著點1到附著點2的距離:9.00(m) 二. 支座力計算 塔機按照說明書與建筑物附著時，最上面一道附著裝置的負荷最大，因此以此道附著桿的負荷作為設(shè)計或校核附著桿截面的依據(jù)。 附著式塔機的塔身可以視為一個帶懸臂的剛性支撐連續(xù)梁，其內(nèi)力及支座反力計算如下: 風荷載標準值應按照以下公式計算wk=w0zsz 其中 w0 基本風壓(kn/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gbj9)的規(guī)定采用：w0= 0.70kn/m2； z 風荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gbj9)的規(guī)定采用： z=1.670

14、； s 風荷載體型系數(shù)：us=2.400； z 風振系數(shù),依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范結(jié)構(gòu)在z高度處的風振系數(shù)按公式7.4.2條規(guī)定計算得z=0.70 風荷載的水平作用力 nw=wkbks 其中 wk 風荷載水平壓力,wk=1.964kn/m2 b 塔吊作用寬度,b=1.60m ks 迎風面積折減系數(shù)，ks=0.20 經(jīng)計算得到風荷載的水平作用力 q=0.63kn/m 風荷載實際取值 q=0.63kn/m 塔吊的最大傾覆力矩 m=591.38kn.m 計算結(jié)果: nw=51.292kn 三. 附著桿內(nèi)力計算 計算簡圖: 計算單元的平衡方程為: 其中: 四. 第一種工況的計算 塔機滿載工作，風向垂直于起

15、重臂，考慮塔身在最上層截面的回轉(zhuǎn)慣性力產(chǎn)生的扭矩和風荷載扭矩。 將上面的方程組求解，其中從0-360循環(huán)，分別取正負兩種情況，分別求得各附著最大的軸壓力和軸拉力： 桿1的最大軸向壓力為：95.43 kn 桿2的最大軸向壓力為：53.15 kn 桿3的最大軸向壓力為：68.58 kn 桿1的最大軸向拉力為：95.43 kn 桿2的最大軸向拉力為：53.15 kn 桿3的最大軸向拉力為：68.58 kn 五. 第二種工況的計算 塔機非工作狀態(tài)，風向順著起重臂，不考慮扭矩的影響。 將上面的方程組求解，其中=45,135,225,315，mw=0，分別求得各附著最大的軸壓力和軸拉力。 桿1的最大軸向壓

16、力為：65.38 kn 桿2的最大軸向壓力為：12.74 kn 桿3的最大軸向壓力為：58.12 kn 桿1的最大軸向拉力為：65.38 kn 桿2的最大軸向拉力為：12.74 kn 桿3的最大軸向拉力為：58.12 kn 六. 附著桿強度驗算 1桿件軸心受拉強度驗算 驗算公式: =n/anf 其中 n為桿件的最大軸向拉力,取n=95.43kn； 為桿件的受拉應力； an為桿件的的截面面積，本工程選取的是14號工字鋼,查表可知 an=2150.00mm2； 經(jīng)計算，桿件的最大受拉應力=95.431000/2150.00=44.39n/mm2。 最大拉應力不大于拉桿的允許拉應力215n/mm2,

17、滿足要求! 2桿件軸心受壓強度驗算 驗算公式: =n/anf 其中 為桿件的受壓應力； n為桿件的軸向壓力,桿1:取n=95.43kn；桿2:取n=53.15kn；桿3:取n=68.58kn； an為桿件的的截面面積，本工程選取的是14號工字鋼,查表可知 an=2150.00mm2； 為桿件的受壓穩(wěn)定系數(shù),是根據(jù) 查表計算得, 桿1:取 =0.796,桿2:取=0.499 ,桿3:取 =0.796； 桿件長細比,桿1:取 =62.596,桿2:取=109.801,桿3:取=62.596。 經(jīng)計算，桿件的最大受壓應力=55.77n/mm2。 最大壓應力不大于拉桿的允許壓應力2165n/mm2,滿

18、足要求! 七. 焊縫強度計算 附著桿如果采用焊接方式加長，對接焊縫強度計算公式如下: 其中 n為附著桿的最大拉力或壓力，n=95.430kn； lw為附著桿的周長，取563.05mm； t為焊縫厚度，t=5.50mm； ft或fc為對接焊縫的抗拉或抗壓強度，取 185 n/mm2； 經(jīng)過焊縫強度 = 95430.00/(563.055.50) = 30.82n/mm2。 對接焊縫的抗拉或抗壓強度計算滿足要求! 八. 附著支座連接的計算 附著支座與建筑物的連接多采用與預埋件在建筑物構(gòu)件上的螺栓連接。預埋螺栓的規(guī)格和施工要求如果說明書沒有規(guī)定，應該按照下面要求確定： 1 預埋螺栓必須用q235鋼制作； 2 附著的建筑物構(gòu)件混凝土強度等級不應低于c20； 3 預埋螺栓的直徑大于24mm； 4 預埋螺栓的埋入長度和數(shù)量滿足下面要求： 其中n為預埋螺栓數(shù)量；d為預埋螺栓直徑；l為預埋螺栓埋入長度；f為預埋螺栓與混凝土粘接強度（c20為1.5n/mm2，c30為3.0n/mm2）；n為附著桿的軸向力。 5 預埋螺栓數(shù)量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只；預埋螺栓埋入長度不少于15d；螺栓埋入端應作彎鉤并加橫向錨固鋼筋。 九. 附著設(shè)計與施工的注意事項 錨固裝置附著桿在建筑結(jié)構(gòu)上的固定點要滿足以下原則： 1 附著固定點應