塔吊(参考方案)

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1、TC5713AZ-6 型塔吊基础施工方案一、工程概况1.1 基本概况 工程名称：大冶城市体育休闲公园体育馆； 工程地址：金湖大道阳光沙滩旁； 建设单位：劲牌有限公司； 勘察单位：湖北中南勘察基础工程有限公司； 设计单位：中国轻工业武汉设计工程有限责任公司； 监理单位：黄石华信工程监理有限公司； 施工单位：湖北万力建筑工程有限公司； 质量监督单位：大冶市建设工程质量监督总站。 本工程位于大冶市金湖大道阳光沙滩旁，本工程为体育馆，地上3 层。结构形式为框架、排架结构，本工程占地面积3737.6平方米，总 建筑面积为 7366.60平方米，建筑总高度为21.5米。本工程结构形式，上部结构类型为框架结

2、构，建筑结构的安全等 级为一级，结构设计使用年限为50年，基础设计使用年限为 50年。 建筑抗震设防类别乙类，地基基础设计等级为乙级。抗震设防烈度为6 度。1.2 塔吊技术指标本案塔吊为湖北江汉建筑工程机械有限公司生产TC5713AZ-6塔吊。主要技术指标如下：1.3 塔吊基础基本情况本案塔吊基础尺寸为5000x5000x1340,基础埋深1.340m,承台基 础上标高为20.680m,基础混凝土等级为C30。采用承台基础的形式作 为塔吊的承重构件,地基为天然地基（卵石持力层）,承台基础下浇 注100厚C15砼垫层。二、塔吊基础位置布置 本方案塔吊拟布置在体育馆中心位置,具体详见施工现场平面布

3、 置图三、基础承台的设计验算本案塔吊基础尺寸为5000x5000x1340,基础埋深1.340m,承台基 础上标高为20.680m,基础混凝土等级为C30。基础配筋拟采用II级钢, 直径选择20mm （主受力筋）、12mm （上下网片拉筋）。具体验算过程如下：3.1 参数信息塔吊型号:TC5713AZ-6,塔吊起升高度H=140m,塔吊倾覆力矩M=3142fkN.m,混凝土强度等级:C30,塔身宽度B=1.6fm,基础以上土的厚度D:=1.00m,自重 F1=1423fkN,基础承台厚度 h=1.340m,最大起重荷载F2=120fkN,基础承台宽度Bc=5.00m,钢筋级别：11级钢。3.2

4、 基础最小尺寸计算3.2.1 最小厚度计算依据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）第7.7条受冲切承载 力计算。 根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力,按照下式进行 抗冲切计算：来（0.-1为pc严）并如加（7.7.1-2）其中:F塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照 规范。n应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00；(7.7.1-2)6為（7.7.1-3）n1-局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；n2-临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；卩h-截面高度影响系数：当h2000mm 时，取卩 h=0.9,其间按线性内插法取用；ft-混凝土轴心抗拉强度

5、设计值，取16.70MPa；opc,m -临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内，取2500.00；um-临界截面的周长：距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的最不利周长；这里取（塔身宽度+ho） x4=9.60m；ho-截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值； 卩S-局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值， 卩s不宜大于4当卩s2时，取卩s=2；当面积为圆形时，取卩s=2；这里取卩s=2；as-板柱结构中柱类型的影响系数：对中性，取as=40;对边柱，取 as=30；对角柱，取as

6、=20.塔吊计算都按照中性柱取值，取as=40。计算方案：当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将hoi从0.8m开 始，每增加0.01m，至到满足上式，解出一个hoi；当F取塔吊基础对 基脚的最大拔力时，同理，解出一个ho2，最后hoi与ho2相加，得到 最小厚度he。经过计算得到：塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时，得hoi=0.80m；塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得ho2=0.80m； 解得最小厚度： Ho=hoi+ho2+0.05=i.65m；实际计算取厚度为:H o=1.00m。3.2.2最小宽度计算建议保证基础的偏心矩小于Bc/4，则用下面的公式计算：其中

7、F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最 大起重荷载，F=1.2x(i423.00+i20.00)=185i.60kN；G 基础自重与基础上面的土的自重，G=i.2x (25xBcxBcxHc+Ym xBcxBcxD) =i.2x(25.0xBcxBcxi.00+20.00xBcxBcxi.00)；Ym土的加权平均重度，M 倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=i.4x3i42.00=4398.80kN.m。解得最小宽度 Bc=5.26m，实际计算取宽度为 Bc=5.30m。3.3塔吊基础承载力计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计 算

8、。计算简图当不考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑附着时的基础设计值计算公式：、当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：_ 2(F+G) 灿131 - 3Bca 式中F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最 大起重荷载,F=304.30kN；G基础自重与基础上面的土的自重：G=1.2x(25.0xBcxBcxHc+Ym xBcxBcxD) =1516.86kN； ym土的加权平均重度Bc基础底面的宽度，取Bc=5.000m；W基础底面的抵抗矩，W=BcxBcxBc/6=20.83m3；M倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4x3142.00=4398.80kN.m

9、；a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:a= Bc / 2 - M / (F + G)=5.000/2-4398.800/(1851.600+1516.860)=2.9586m。经过计算得到:无附着的最大压力设计值Pmax=(1851.600+1516.860)/5.3002+4398.800/24.813=297.196kPa；无附着的最小压力设计值 Pmin=(1851.600+1516.860)/5.3002-4398.800/24.813=-57.363kPa；有附着的压力设计值 P=(1851.600+1516.860)/5.3002=119.917kPa；偏心矩

10、较大时压力设计值Pkmax=2x(1851.600+1516.860)/(3x5.300x1.344)=315.229kPa。3.4地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据建筑地基基础设计规范GB50007-2002第5.2.3条。计算公式如下:fa-修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；fak-地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取300.000kN/m2；nb、nd-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；Y-基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3； b-基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值，大 于 6m 按 6m 取值，取 5.3

11、00m；Ym-基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；d-基础埋置深度(m)取1.000m；解得地基承载力设计值： fa=482.000kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=400.000kPa；地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=297.196kPa,满 足要求。地基承载力特征值1.2xfa大于偏心矩较大时的压力设计值 Pkmax=315.229kPa,满足要求。3.5 基础受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。验算公式如下式中卩hp -受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，

12、 卩hp取1.0.当h大于等于2000mm时，卩hp取0.9，其间按线性内插法取 用； ft -混凝土轴心抗拉强度设计值；ho -基础冲切破坏锥体的有效高度；am - 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；at - 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础 交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶 处的受冲切承载力时，取上阶宽；ab - 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边 长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处 的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础变阶处 的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。pj

13、 -扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地 基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单 位面积净反力；Al -冲切验算时取用的部分基底面积Fl -相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计 值。贝IJ,卩hp -受冲切承载力截面高度影响系数，取卩hp=0.98；ft -混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57MPa； am -冲切破 坏锥体最不利一侧计算长度务二（為十禺2am=1.60+（1.60 +2x1.00）/2=2.60m； ho - 承台的有效高度，取 ho=0.95m； Pj -最大压力设计值，取 Pj=315.23KPa Fl -

14、实际冲切承载力：Fl=315.23x(5.00+3.60)x(5.00-3.60)/2)/2=1897.6846kN。其中 5.00 为基础宽度，3.60=塔身宽度+2h；允许冲切力：0.7x0.98x1.57x2600.00x950.00=2669287.83N=2669.29kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求。3.6 承台配筋计算3.6.1 抗弯计算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。计算 公式如下式中：MI -任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设 计值；al -任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料 为混凝土时，

15、取a1=b即取a1=1.85m；Pmax -相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力 设计值，取 3l5.23kN/m2；P -相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反 力设计值；P=3l5.23x(3xl.60-l.85)/(3xl.60)=l93.73kPa；G-考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取 l5l6.86kN/m2；l -基础宽度，取l=5.00m；a -塔身宽度，取a=1.60m；a-截面I-I在基底的投影长度，取a=1.60m。经过计算得 MI=l.852x(2x5.00+l.60)x(3l5.23+l93.73- 2xl5l6.86/5.302)+(3l5.23-l93.73)x5.00/l2=l578.82kN.m。3.6.2配筋面积计算依据建筑地基基础设计规范 GB 50007-2002第8.7.2条。公式 如下R-J1-2 理儿=1-2