浙住宅項目塔吊施工計算書（15頁）

1、浙住宅項目塔吊施工計算書一、工程概況本項目為一大型住宅小區(qū)工程，占地面積為40578平方米，總建筑面積122725，由分為1#10#住宅樓（1516層，沿街部分底層商鋪）和一座大型地下室組成。屋面標(biāo)高45.247.7m，建筑物最高處標(biāo)高為49.6m。本工程設(shè)置6臺QT60塔式起重機施工，其中2、3、10號樓處塔吊設(shè)在地下室內(nèi)，采用四樁格構(gòu)式基礎(chǔ)；1、7、9號樓處塔吊采用四樁承臺式基礎(chǔ)，基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋基礎(chǔ)節(jié)。塔機安裝均為61.5m，布置位置詳見附圖。二、塔吊基本性能 四樁基礎(chǔ)所用塔吊參數(shù)為： 塔吊型號為：QTZ60 塔吊自重為：434KN 最大起重量為：60t 塔吊額定起重力矩為：600kNm 塔吊

2、起升高度為：64.41m 塔身寬度為：1.6m塔吊固定基礎(chǔ)載荷示意圖三、兩種安裝形式的基礎(chǔ)設(shè)計及驗算廠家提供的塔吊基礎(chǔ)受力荷載（6臺塔吊均適用）機 型非工作狀態(tài)砼基礎(chǔ)所承受的荷載QTZ60FV（KN）垂直荷載Fh（KN）水平荷載M（KN.M）F1(KN)F2(KN)43473.51796727944根據(jù)塔吊基礎(chǔ)的有關(guān)要求及本工程所處位置的實際情況，2、3、10號樓塔吊基礎(chǔ)采用由四個角鋼格構(gòu)柱焊接組成的鋼結(jié)構(gòu)作為塔吊基礎(chǔ),承擔(dān)塔吊的豎向荷載及傾覆力矩。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以下則由800鉆孔灌注樁承載，混凝土強度等級為C35。1、7、9號樓塔吊基礎(chǔ)根據(jù)有關(guān)要求及本工程所處位置的實際情況，擬采用5000mm50

3、00mm1250mm鋼筋砼承臺式基礎(chǔ),承擔(dān)塔吊的豎向荷載及傾覆力矩?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)以下則由600鉆孔灌注樁承載，混凝土強度等級為C35）。 (一)、格構(gòu)式四樁基礎(chǔ)設(shè)計根據(jù)浙江省*院提供的巖土工程勘察報告，擬設(shè)計基本資料如下：樁徑800，樁數(shù)n=4，有效樁長為32.35m ,樁頂標(biāo)高: -5.65米。因塔吊位置距ZK59號孔附近，根據(jù)地質(zhì)資料現(xiàn)按照ZK59孔為依據(jù)進(jìn)行計算。a. 參數(shù)信息1、塔吊型號:QTZ60,自重(包括壓重)F1=434.00kN,最大起重荷載F2=60.00kN2、塔吊傾覆力距M=1796.00kN.m,塔吊起重高度H=61.50m,塔身寬度B=1.60m 3、混凝土強度:C35

4、,鋼筋級別:級, 4、樁直徑邊長 d=0.80m,樁間距a=1.60m, 5、基礎(chǔ)埋深D=0.00m,承臺箍筋間距S=0mm,保護(hù)層厚度:50mm6、根據(jù)廠家提供的基礎(chǔ)圖表示，螺栓位置中心間距為1.60m。為減少力對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞，應(yīng)使螺栓位置中心盡量靠近樁的中心點，現(xiàn)設(shè)計樁中心點間距為1.60m。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為由四個角鋼格構(gòu)柱焊接組成的鋼結(jié)構(gòu)。角鋼格構(gòu)柱錨入樁內(nèi)3000，由四根L12512512等邊角鋼及10mm的鋼板焊接而成，整個架體由L 909010的角鋼作為水平和斜腹桿連接成一體，節(jié)距為1620mm。 b、塔吊基礎(chǔ)頂面的豎向力與彎矩計算 1. 塔吊自重(包括壓重)F1=434.00kN 2

5、. 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN 作用于樁基承臺頂面的豎向力 F=1.2(F1+F2)=598.80kN 塔吊的傾覆力矩 M=1.41796.00=2514.40kN.mc. 樁的軸向壓力設(shè)計值計算 塔身未附著時，塔機非工作狀態(tài)時基礎(chǔ)所受的載荷最，設(shè)計計算時應(yīng)按照傾覆力矩M最不利方向進(jìn)行驗算。 1. 樁頂豎向力的計算(依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第5.1.1條) 其中 n單樁個數(shù)，n=4； F作用于樁基承臺頂面的豎向力設(shè)計值，F(xiàn)=598.80KN G-鋼構(gòu)柱重量取100KN Mx,My承臺底面的彎矩設(shè)計值(kN.m)； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Ni單

6、樁樁頂豎向力設(shè)計值(kN)。 經(jīng)計算得到單樁樁頂豎向力設(shè)計值: 最大壓力： N=(598.80+100 )/4+2514.40(1.61.414/2)/2(1.61.414/2)2=1284.69kN 最大拔力： N=(592.80+100)/4-2514.40(1.6/2)/4(1.6/2)2=-612.55kN 2. 矩形承臺彎矩的計算(依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第5.6.1條) 其中 Mx1,My1計算截面處XY方向的彎矩設(shè)計值(kN.m)； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m)； Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計值(kN)，Ni1=Ni-G/n。 經(jīng)過計算得

7、到彎矩設(shè)計值： N=(592.80+100)/4+2514.40(1.6/2)/4(1.6/2)2=958.95kN Mx1=My1=2598.95(1.00-0.83)=326.04kN.m樁承載力計算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第4.1.1條 根據(jù)上述的計算得到樁的軸向壓力設(shè)計值，取其中最大值N=1284.69kN 樁頂軸向壓力設(shè)計值應(yīng)滿足下面的公式： 其中 0建筑樁基重要性系數(shù)，取1.0； fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，fc=16.70N/mm2； A樁的截面面積，A=0.503m2。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!樁通長配置取0.4%3.14402=2

8、0.10cm2配1022，AS=38.01cm220.10cm2定位箍122000，螺旋箍8200，加密箍8100. 鋼筋通長設(shè)置.d.樁豎向極限承載力驗算及樁長計算樁承載力計算依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第5.2.2-3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=905.49kN；單樁豎向承載力設(shè)計值按下面的公式計算： 其中 R最大極限承載力； Qsk單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值: Qpk單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值: s, p分別為樁側(cè)阻群樁效應(yīng)系數(shù)，樁端阻群樁效應(yīng)系數(shù)， s, p分別為樁側(cè)阻力分項系數(shù)，樁端阻抗力分項系數(shù)， qsik樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值

9、； qpk極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值； u樁身的周長，u=2.513m； Ap樁端面積,取Ap=0.503m2； li第i層土層的厚度；各土層厚度及阻力極限值如下表: 序號 土厚度(m) 土側(cè)阻力極限值(kPa) 土端阻力極限值(kPa) 土名稱 1 0.55 20.00 0.00 雜填土 2 3.60 14.00 0.00 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 3 12.30 14.00 0.00 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 4 9.80 16.00 0.00 淤泥質(zhì)粘土 5 6.40 56.00 1000.00 粉質(zhì)粘土 由于樁的入土深度為32.35m,所以樁端是在第5層土層。單樁豎向承載力驗算: R=2.51(0.5520.000

10、.83+3.6014.000.83+12.3014.000.83+9.8016.000.83+6.1056.001.18)/1.67+1.241000.000.503/1.67=1.44103kNN=905.488kN；故滿足要求!e.樁抗拔承載力驗算 樁抗拔承載力驗算依據(jù)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第5.2.7條 樁抗拔承載力應(yīng)滿足下列要求: 其中: 式中 Uk基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值； i抗拔系數(shù)； 解得: Ugk=9.60(0.55200.7+3.6140.7+12.3140.7+9.8160.7+6.1560.7)/4=1229.76kN Ggp=9.632.3522/4=

11、1708.08kN Uk=2.51(3.87130.7+5.7250.7+2.8110.7+1.6220.7+5.3260.7+8.4230.7+2.9320.7+1.4440.7+2500.7)=1286.12kN Gp=2.5132.3525=2029.96kN 由于: 1229.76/1.67+1708.08=612.55 滿足要求! 由于: 1286.12/1.67+2029.96=612.55 滿足要求!樁徑800此處土方人工挖深200，C15墊層澆筑螺旋箍與主筋焊接角鋼格構(gòu)柱1022700螺旋箍筋8200鉆孔灌注樁鋼筋籠250032350地下室基礎(chǔ)底板1022定位箍鉆孔灌注樁詳圖1

12、22000820012100附加鋼筋（加強鋼構(gòu)柱與主筋的連接）（二）、塔吊格構(gòu)柱設(shè)計計算已知條件：塔吊選用浙江省*有限公司生產(chǎn)的*牌QTZ60塔吊，根據(jù)廠家提供的作用在基礎(chǔ)上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下，因塔吊在非工作狀態(tài)下且未安裝附著裝置時基礎(chǔ)及構(gòu)件所承受荷載最大，故在計算時以非工作狀態(tài)時的參數(shù)為依據(jù)。工況塔吊垂直力F（KN）水平力Fh（KN）傾覆力距M（KN.m）扭矩F（KN）非工作狀態(tài)43473.517960塔吊型號：QTZ60，自重（包括壓重）F1=434kN，最大起重荷載F2=60.00kN；塔吊傾覆力距M=1796.00kN.m，塔吊臂長50.00m，塔身寬度B=1.6m；混凝土強度：C35，

13、鋼筋級別II級，樁直徑d=0.8，樁間距a=1.60m,單根格構(gòu)柱由4根400400單柱組成的21002100架體，高度為8.1米，單柱由4根L12512512的角鋼及10mm的鋼板焊接而成，整個架體由L909010的角鋼作為水平和斜腹桿連接成一體，節(jié)距為1620mm，角鋼材料為Q235-A，（見下圖）L12512512-14038010四周-200380104008001140厚鋼板鉆孔灌注樁地下室基礎(chǔ)底板-40500500角鋼格構(gòu)柱詳圖-0.350-5.95-5.45-40500500說明：1、輟板與鋼柱滿焊2、二級焊縫、坡口焊、焊縫高度11底（頂）板面標(biāo)高處焊止水片寬度100L12512

14、512四角1-1400400-20038010400水平支撐斜撐L9090108M30高強度螺栓(預(yù)埋)-405005003號樓塔吊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平面圖-40500500L909010塔吊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)立面圖角鋼格構(gòu)柱-8.45-0.350坡口焊、焊縫高度10，二級焊縫1、單柱情況：已知：L12512512角鋼A=28.91cm2 I=423.16cm4 Zo=3.53cm單柱慣性矩1.2架體情況已知架體截面積：1.2.1架體慣性矩1.2.2架體慣性半徑(回轉(zhuǎn)半徑)1.2.3架體截面模量（注：Y為1/2架體截面尺寸）1.2.4架體長細(xì)比架=UL/i架=2（1000+4000）/86.67=115.3（注：

15、Ax為架體截面中垂直于X軸各段L90908.1綴條的截面積）查表得。1.2.5單柱長細(xì)比單柱的長細(xì)比即兩節(jié)點的距離L=1600mm；查表得注：1為單柱對最小剛度軸的長細(xì)比，其計算長度取綴板間的凈距離L=200；。2、整體強度計算根據(jù)塔吊說明書,塔吊在非工作狀態(tài)時基礎(chǔ)承受的荷載最大,故本方案僅驗算非工作狀態(tài)時基礎(chǔ)及構(gòu)件的安全性即可式中：N：最大軸向力（kN）=Fv+格構(gòu)柱自重，取安全系數(shù)1.2 M：最大彎矩（kN.m）=M1+FnL,取安全系數(shù)1.4已知：Fv=434+60=494kN N=（494+100）1.2=712.8kN M=(1796+73.58.1) 1.4=3347.89kN.m

16、 F=462.56cm2 Wx=Wy=W架=33088cm3 L為格構(gòu)柱高度8.1m；則=N/F+M/架=712.8103/462.56102+3347.89106/33088103=116.59N/mm2f=215 N/mm2滿足要求！3、整體穩(wěn)定性計算同理取非工作狀態(tài)時驗算.歐拉臨界力：NEX=NEY=2EA架/2架=2206103462.5610210-3/127.152=5817.04KN已知：N=718.2KN M=3347.89kn*m =N/A架+mxM/Wx1-N/NEX=718.2103/462.56102+3347.89106/330881031-0.401712.8/58

17、17.04=121.92N/mm2f=215 N/mm2滿足要求！4、單柱穩(wěn)定性計算單柱最大壓力（經(jīng)驗算非工作狀態(tài)時最大）NCMX=N/4+M/Xi=712.8/4+3347.89/1.60.7072=1658KN= NCMX/單A單=1658103/0.995115.64102=144.1N/mm2f=215 N/mm2滿足要求！本工程2、6號樓塔吊安裝形式與3號相同，根據(jù)地質(zhì)報告和現(xiàn)場安裝要求，經(jīng)計算，基礎(chǔ)樁長及配筋按3號樓結(jié)構(gòu)施工均滿足要求，此方案中省略計算。（三）、承臺式四樁基礎(chǔ)設(shè)計本工程1、7、9號樓采用地下節(jié)形式塔機，承臺下設(shè)四樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)及塔吊基本參數(shù)如下：塔吊的基本參數(shù)信息塔吊

18、型號:QTZ60， 塔吊起升高度H=61.500m，塔吊傾覆力矩M=1796kN.m， 混凝土強度等級:C35，塔身寬度B=1.6m， 基礎(chǔ)以上土的厚度D=1.400m，自重F1=434kN， 基礎(chǔ)承臺厚度Hc=1.250m，最大起重荷載F2=60kN， 基礎(chǔ)承臺5.05.0m，樁鋼筋級別:II級鋼， 樁直徑=0.600m，樁間距a=3.5m， 承臺箍筋間距S=190.000mm，承臺砼的保護(hù)層厚度=30.000mm。 1、塔吊基礎(chǔ)承臺頂面的豎向力和彎矩計算塔吊自重（包括壓重）F1=434.00kN， 塔吊最大起重荷載F2=60.00kN， 作用于樁基承臺頂面的豎向力F=1.2(F1+F2)=

19、592.80kN， 塔吊的傾覆力矩M=1.41796.00=2514.40kN。 2、矩形承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算塔吊固定基礎(chǔ)載荷示意圖 圖中x軸的方向是隨機變化的，設(shè)計計算時應(yīng)按照傾覆力矩M最不利方向進(jìn)行驗算。2、1 樁頂豎向力的計算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第5.1.1條。 其中 n單樁個數(shù)，n=4； F作用于樁基承臺頂面的豎向力設(shè)計值，F(xiàn)=592.80kN； G樁基承臺的自重 G=1.2（25BcBcHc/4+20BcBcD/4)= 1.2(255.005.001.25+205.005.001.40)=1777.50kN； Mx,My承臺底面的彎矩設(shè)計值，取2514.40

20、kN.m； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離a/2=1.75m； Ni單樁樁頂豎向力設(shè)計值(kN)；經(jīng)計算得到單樁樁頂豎向力設(shè)計值， 最大壓力：N=(592.80+1777.50)/4+2514.401.75/(4 1.752)=951.78kN。2、2 矩形承臺彎矩的計算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94-94的第5.6.1條。其中 Mx1,My1計算截面處XY方向的彎矩設(shè)計值(kN.m)； xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=0.95m； Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計值(kN)，Ni1=Ni-G/n=507.40kN/m2；經(jīng)過計算得到彎矩設(shè)計值：Mx

21、1=My1=2507.400.95=964.06kN.m。3、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，l系數(shù)，當(dāng)混凝土強度不超過C50時， 1取為1.0,當(dāng)混凝土強度等級為C80時， 1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法得1.00； fc混凝土抗壓強度設(shè)計值查表得16.70N/mm2； ho承臺的計算高度Hc-30.00=1220.00mm； fy鋼筋受拉強度設(shè)計值，fy=300.00N/mm2；經(jīng)過計算得：s=964.06106/(1.0016.705000.001220.002)=0.008； =1-(1-20.008)0.

22、5=0.008； s =1-0.008/2=0.996； Asx =Asy =964.06106/(0.9961220.00300.00)=2644.34mm2。4、矩形承臺斜截面抗剪切計算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第5.6.8條和第5.6.11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=951.78kN我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式： 其中，o建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00； bo承臺計算截面處的計算寬度，bo=5000mm； ho承臺計算截面處的計算高度，ho=1220mm； 計算截面的剪跨比，x=ax/ho

23、，y=ay/ho， 此處，ax，ay為柱邊（墻邊）或承臺變階處 至x, y方向計算一排樁的樁邊的水平距離，得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=950.00mm， 當(dāng) 3時,取=3， 滿足0.3-3.0范圍； 在0.3-3.0范圍內(nèi)按插值法取值。得=0.78； 剪切系數(shù)，當(dāng)0.31.4時，=0.12/(+0.3)；當(dāng)1.43.0時，=0.2/(+1.5)， 得=0.11； fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，fc=16.70N/mm2； fy鋼筋受拉強度設(shè)計值，fy=300.00N/mm2； S箍筋的間距，S=190mm。則，1.00951.78=9.52105N0.11300.0050001220=1.13107N；經(jīng)過計算承臺已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋！本基礎(chǔ)按塔吊廠家使用說明書施工承臺，在承臺上下均配置雙層20190mm鋼筋網(wǎng)片，單支箍20，共81根。5、樁承載力驗算樁承載力計算依據(jù)建筑樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)的第4.1.1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=951.78kN；樁頂軸向壓力設(shè)計值應(yīng)滿足下面的公式： 其中，o建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00； fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，fc=14.30N/mm2； A樁的截面面積，A=2.83105mm2。則，1.00951775.00=9.52105N14.302.8310