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1、QTZ40塔吊基础方案一、工程概括本工程13#楼建筑面积地上9931.62，建筑层数地下2层、地上1118层，建筑总高度为52.8m ；14#楼建筑面积地上9538.8，建筑层数地下2层、地上1618层，建筑总高度为52.8m ；15#楼建筑面积地上4428.35，建筑层数地下2层、地上10层，建筑总高度为29.6m ；20#楼建筑面积地上9783.84，建筑层数地下2层、地上1018层，建筑高度为52.8m；地下车库建筑面积16730，地下一层。主要结构类型为钢筋砼剪力墙，抗震设防强度为7度设防，建筑结构类别为3类，防火设计分类为高二类，建筑耐火等级为地上二级、地下一级，建筑耐久年限50年，
2、屋面防水等级二级，地下车库防水等级二级。外墙为面砖饰面，屋面为上平屋面，总工期：365天。本工程由烟台市容大置业有限公司投资建设，烟台市建筑设计研究股份有限公司设计，烟台圣凯建设工程资讯有限公司监理，浙江省东阳第三建筑工程有限公司组织施工；由叶光洪担任项目经理，王裕正担任技术负责人。二、塔吊布置及使用环境13#楼处塔吊安装在13#楼北侧18层处（靠11层方面），该塔吊供13#楼施工垂直运输使用（以下称1#塔吊）；14#楼处塔吊安装在14 #楼北侧（靠16层方面），供14#楼施工垂直运输使用（以下称2#塔吊）；15#楼处塔吊安装在15#楼北侧靠东部位，该塔吊供15#楼施工垂直运输使用（以下称3#
3、塔吊）；20#楼处塔吊安装在20 #楼北侧（靠10层方面），供20#楼施工垂直运输使用（以下称5#塔吊）。两台塔吊的安装地点相距约5070米，考虑到塔吊臂长为47米，塔吊大臂最前端在运行时的相互之间距离近，因此相邻两台塔吊必需错开。场地四周无铁塔、高压电线、高大树木等，塔吊无运行障碍。四周为空地，塔吊使用对四周无影响。三、塔吊安装技术参数1#、2#、5#塔吊本工程塔吊选用最大工作半径47m的QTZ40型，最大起重量为4t，独立使用起升高度27m，附着使用最大起升高度120 m。标准节1.45m1.45m2.2m。由于13、14、20#楼建筑最高点为55.7m，而塔吊基础顶面标高为-6.200，
4、6.2+55.7=61.9米，则安装高度要有68.2米。该型号吊为直固式，附墙采用两点附着，三角支撑固定。根据产品使用说明书可知：塔机最大独立高度为27m，附着时塔机最大自由高度为18m，最大附着高度120m。第一道附着装置高度为离塔吊基础顶面22m，在楼5层顶部标高+16m处附墙，第二道附着装置比第一套的位置高14.5m，塔吊共附着4次，安装高度达到68.2米，可满足施工需要。各附着点距离附着点标高最大安装高度备 注第一道附着22m（距基础顶）+16m34m附着时最大自由高度为18m第二道附着14.5m+30.5m48.5m第三道附着14.5m+45m63m第四道附着14.5m+59.5m7
5、7.5m3#塔吊3#塔吊选用最大工作半径47m的QTZ40型，最大起重量为4t，独立使用起升高度27m，附着使用最大起升高度120 m。标准节1.45m1.45m2.2m。15#楼建筑最高点为32.5m，15#楼塔吊基础顶面标高在-6.2m，6.2+32.5=38.7米，则安装高度要有45米。该塔吊为直固式，附墙采用两点附着，三角支撑固定。根据产品使用说明书可知：塔机最大独立高度27m，附着时塔机最大自由高度为18m，最大附着高度120m。第一道附着装置高度为离塔吊基础顶面22m，在楼5层顶部标高+16m处附墙，第二道附着装置比第一套的位置高14.5m，塔吊共附着2次，安装高度达到45米，可满
6、足施工需要。各附着距离附着点标高最大安装高度备 注第一道附墙22m（距基础顶）16m34m附着时最大自由高度为18m第二道附墙14.5m+30.5m48.5m四、基础地质报告根据山东烟台东海岸.书香府第工程岩土工程勘察报告所述的工程地质情况，整个场地的地质情况比较均匀，塔吊所处位置地质情况如下表：土层编号及名称地基承载力特征值fak（kpa）压缩模量Es(Mpa)土工试验经验值第1层素填土 第2层粉质粘土2207.3第3层角砾混粉质粘土2507.3第4层全风化变粒岩25020（Eo）第5层强风化变粒岩50070（Eo）第6层中风化变粒岩1100塔吊基础所处位置土质较好，基础埋置位置6.20米。
7、相应深度的地基承载力为220 kPa，可以直接承受塔吊及基础产生的荷载，直接用第2层土层粉质粘土做为持力层设置塔吊基础。五、施工基础施工及验收要求塔吊基坑要挖至与建筑物基础同一土层，确保基础持力层的承载力符合要求。基坑挖好，经过验收后浇筑C15砼垫层。基础梁钢筋模板安装完成，要对基础梁的长度、截面尺寸、配筋等进行检查，并经监理单位验收合格，办理隐蔽手续后，浇注C35基础混凝土，留置混凝土试块。塔吊安装时，要先对基础进行验收。六、塔吊基础计算书1、设计说明：(1) 塔吊安装高度为1#、2#、5#塔吊68.2米，3#塔吊45米；(2) 塔吊基础采用天然土层作为持力层， fk=220kpa；(3)
8、1#、2#、5#塔吊基础设计为十字交叉梁基础，3#塔吊基础设计为方形独立基础；(4) 塔吊承台砼强度等级为C35。2、设计依据：(1) 建筑结构荷载规范GBJ9-87；(2) 高耸结构设计规范GBJ135-90；(3) QTZ40塔式起重机安装使用说明书；(4) 混凝土结构设计规范GBJ10-89；(5) 本工程的地质勘探资料。风荷载倾覆力矩计算计算工况：在塔吊升至最大独立高度27m时，风荷载产生的倾覆力矩最大；附墙后，附着杆以上最大自由高度18米，产生的风荷载倾覆力矩较小，且通过附着杆作用到建筑物上。所以选择最大独立高度27m时的工况进行计算。根据建筑结构荷载规范及高耸结构设计规范，有山东烟
9、台地区=0.40 kN/m；塔吊计算高度H=27m，地面粗糙度类别：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：1.42 ；塔吊挡风系数f=0.2，塔身主弦杆d=121mm，查高耸结设计规范有：0.006所以 故=0.72.7=1.89；=1.1；=1.0。=1.01.891. 421.10.4=1.18kN/m2；风荷载产生的水平力：w=fbH=1.180.21.527=9.558kN。风荷载产生的倾覆力矩M1= 0.5wH=0.510.4527=129.03kN.m；十字交叉梁基础设计计算:根据QTZ40塔机使用说明书塔机其受力如下:N(垂直力)塔机自重:240KNM(倾覆力矩)620KNMF
10、(水平力)61KN 最大起重量F1 40KN基础底面积A= 5.7+（5.7-1.0） 1.0 + (2.4861.243)/24=10.4+6.18=16.58m2基础自重：Q=2516.581.2=498.96 kN。5、地基承载力计算Mmax(最大倾覆力矩标准值)=620+129.03+611.2=822.23kNm，倾覆力矩由砼梁承担。Pmax=2801.2 + 498.961.2=778.96KN基础梁截面为bh=10001200。基础埋置深度-6.28m。地基承载力按下式计算（建筑地基基础设计规范式5.2.2）=+-+=+-+=0.475+15.5-0.08+0.213=16.18
11、8W1=16.188/2.85=5.68=-bhxLx2-=50.52-2.08-3.9-0.035=44.504W2=44.504/2.37=18.8Pkmax=（Fk + Gk）/ A + Mk / W=778.96/16.58+ 822.23/5.68=46.98+144.75=191.73kpa 1.2 fa=240 Kpa地基承载力满足要求，可以直接在开挖地基上浇注塔吊基础。6承台梁计算基础梁截面为bh=10001200，砼强度等级为C30。Mmax(最大倾覆力矩标准值) =822.23kNm，倾覆力矩由砼梁承担。上述弯矩和垂直力作用在整个基础上，单根基础梁承受的最大弯矩为：P1=
12、（Mmax / 2） / L =（822.23 / 2 ）/ 2.053=200.25KN在上部弯距作用下，最底部标准节固定点处最大弯距为：此图中的2121应该是2050 1934应试是1.574(图和计算数据对不起不，重新画过)200.25（2.050+1.574）1.5745.2=219.7KN.m基础梁： h=1.2m b=1.0m a=0.05mh0=h-a=1200-50=1150mmC30混凝土强度设计值fc=14.3N/mm2，II级钢fy=300 N/mm2（1）梁跨中钢筋计算:s=1.2M/（fcbh02）=（1.2219.7106）/（14.3100011502）=0.01
13、39=1-（1-2s）0.5=0.014As=bh0fc / fy=0.0141000115014.3/300=767mm2实配818，As=2290mm2，可以满足要求。基础梁上下各配钢筋818。（2）承台梁抗剪计算：混凝土梁斜截面上的最大剪力设计值Vc=0.07fcbh0Vc=0.0714.31000115010-3 =1151.2 KN Vmax = 611.4 / 1.934 = 316KN按构造配置箍筋即可，实际配置10200，可满足要求。七、附 墙1、附着预埋铁件制作安装按使用说明书提供的附墙件做法，本工程采用如下的附墙方案：每个附墙点内墙面采用1块400500mm钢板（=20mm
14、），和外墙钢板之间用6个M24穿墙螺栓固定在剪力墙上，外墙上的钢板上由生产厂家提供，上面的耳板焊接、预留销孔等工作都在车间完成，其板材强度、焊缝等在此不作验算，现场只需要提供内墙面上用的钢板。刚性附着及附着杆塔机刚性附着两端都采用轴销连接，轴销连接中的孔径为60+0.1mm，销轴为60mm。附着杆为生产厂家定型制作，其强度和稳定性在此不作验算。八、附塔吊基础图方形基础计算书一、参数信息塔吊型号：QTZ40， 塔吊起升高度H：27.00m，塔身宽度B：1.45m， 基础埋深d：0.00m，自重F1：240kN， 基础承台厚度hc：1.20m，最大起重荷载F2：39.2kN， 基础承台宽度Bc：4
15、.50m，混凝土强度等级：C35， 钢筋级别：III级钢，额定起重力矩：400kNm， 基础所受的水平力：61kN，标准节长度a：2.2m， 倾覆力矩：620主弦杆材料：角钢, 宽度：140mm，所处城市：山东烟台市， 基本风压W0：0.55kN/m2，地面粗糙度类别：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：1.42 。1、塔吊竖向力计算塔吊自重：G=240kN；塔吊最大起重荷载：Q=40kN；作用于塔吊的竖向力：FkGQ24040280kN；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：计算工况：在塔吊升至最大独立高度27m时，风荷载产生的倾覆力矩最大；附墙后，附着杆以上最大自由高度18米
16、，产生的风荷载倾覆力矩较小，且通过附着杆作用到建筑物上。所以选择最大独立高度27m时的工况进行计算。根据建筑结构荷载规范及高耸结构设计规范，有山东烟台地区=0.40 kN/m；塔吊计算高度H=27m，地面粗糙度类别：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：1.42 ；塔吊挡风系数f=0.2，塔身主弦杆d=121mm，查高耸结设计规范有：0.006所以 故=0.72.7=1.89；=1.1；=1.0。=1.01.891. 421.10.4=1.18kN/m2；风荷载产生的水平力：w=fbH=1.180.21.527=9.558kN。风荷载产生的倾覆力矩M1= 0.5wH=0.510.4527=1
17、29.03kN.m；MKM倾覆力矩+M1+=620+129.03+611.2=822.23KNM三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：eMk/（Fk+Gk）Bc/3式中 e偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； Mk作用在基础上的弯矩； Fk作用在基础上的垂直载荷； Gk混凝土基础重力，Gk254.54.51.2=607.5kN； Bc为基础的底面宽度；计算得：e=822.238/(280+607.5)=0.927m 4.5/6=0.75m地面压应力计算：Pk（Fk+Gk）/APkmax2(FkGk)/（3aBc）式中 Fk作用在基础上的垂直载荷； Gk混凝土基础重力； a合力
18、作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： aBc/2Mk/（FkGk）4.5/2-822.23/(280+607.5)=1.323m。 Bc基础底面的宽度，取Bc=4.5m；不考虑附着基础设计值：Pk（280607.5）/4.5243.827kPaPkmax=2(280+607.5)/(31.3234.5)= 99.38kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=220.000kPa；地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=43.827kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=99.4kPa，满足要求！五、基础受冲切承载力验算依据建筑地基
19、基础设计规范（GB 50007-2002）第8.2.7条。验算公式如下: F1 0.7hpftamho式中 hp -受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp取1.0.当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用；取 hp=0.97； ft -混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa； ho -基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.15m； am -冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2； am=1.45+(1.45 +21.15)/2=2.60m； 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
20、力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at1.45m； 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；ab=1.45 +21.15=3.75； Pj -扣除基础自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；取 Pj=67.90kPa； Al -冲切验算时取用的部分基底面积；Al=4.50(4.50-3.75)/2=1.69m2 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。Fl=PjAl； Fl=67.9
21、01.69=114.58kN。允许冲切力：0.70.971.572600.001150.00=3187429.70N=3187.43kN Fl= 114.58kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！六、承台配筋计算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:MI=a12(2l+a)(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l/12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； a1 -任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=(Bc-B)/2(4.50-1.45)/2=1.53m； Pmax -
22、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67.90kN/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，PPmax（3aal）/3a67.9(31.45-1.525)/(31.45)=44.095kPa； G -考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.3525BcBchc=1.35254.504.501.20=820.13kN/m2； l -基础宽度，取l=4.50m； a -塔身宽度，取a=1.45m； a -截面I - I在基底的投影长度, 取a=1.45m。 经过计算得MI=1.532(24.50+1.45)(67.90+44.09-28
23、20.13/4.502)+(67.90-44.09)4.50/12=83.53kNm。2.配筋面积计算 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l -当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取l=1.00； fc -混凝土抗压强度设计值，查表得fc=16.70kN/m2； ho -承台的计算高度，ho=1.15m。经过计算得： s=83.53106/(1.0016.704.50103(1.15103)2)=0.001； =1-(1-20.001)0.5=0
24、.001； s=1-0.001/2=1.000； As=83.53106/(1.0001.15103300.00)=242.21mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:4500.001200.000.15%=8100.00mm2。故取 As=8100.00mm2。实际配筋值：HRB335钢筋，22250mm。承台底面单向根数18根。双向配筋实际配筋值13680mm2，。可以满足要求六、附 墙1、附着预埋铁件制作安装按使用说明书提供的附墙件做法，本工程采用如下的附墙方案：每个附墙点内墙面采用1块400500mm钢板（=20mm），和外墙钢板之间用6个M24穿墙螺栓固定在剪力墙上，外墙上的钢板上由生产厂家提供，上面的耳板焊接、预留销孔等工作都在车间完成，其板材强度、焊缝等在此不作验算，现场只需要提供内墙面上用的钢板。刚性附着及附着杆塔机刚性附着两端都采用轴销连接，轴销连接中的孔径为60+0.1mm，销轴为60mm。附着杆为生产厂家定型制作，其强度和稳定性在此不作验算。七、附塔吊基础图
