城市广场塔吊方案.doc

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1、第一节、工程概况1 基本概况工程名称：名流人和天地城市商业广场二期建设单位：武汉名流地产有限公司设计单位：中信建筑设计研究总院有限公司监理单位: 北京纵横工程监理有限公司施工单位：中工建设有限公司塔机产权单位：武汉紫蕊机械设备有限公司建设地点：武汉市盘龙城建筑概况：项目总面积为47951，本项目包含三栋地上建筑及一个二层地下地。地上建筑为多功能商业楼、高层综合办公楼。地下建筑的功能为地下车库、设备用房及商业。其中1#3#楼及地下室结构形式为框架结构，其中1#楼一至七层，2#楼一至三层，3#楼一至二十五层。各子项概况表（1）：子项号名称计容建筑面积（）建筑层数结构形式高度（m）塔吊安装高度（m）

2、011号楼7457.687框架结构30.6040022号楼3547.373框架结构13.80033号楼23958.5725框筒结构83.15110.504地下室11324.3地下2层框架结构8.50该工程决定在1#楼南侧及3#楼东侧各安装一台“江汉”TC5610塔机，1#楼塔吊基础为矩形板式桩基础，钻孔灌注桩（部位及做法见附图），有效桩长17.5 m桩端持力层为第（4）土层（强风化泥质粉砂岩）地基承载力特征值420kpa。3#楼塔吊基础为矩形板式基础，设置在3-5轴/3-N轴处地下室底板内基础持力层为第2-1、2-2、3土层，地基承载力特征值fak220kPa。 第二节、编制依据 建筑施工塔式

3、起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-2010 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 建筑结构荷载规范GB50009-2012 混凝土结构设计规范GB50010-2010 建筑桩基技术规范JGJ94-2008 名流人和天地城市商业广场2期施工组织设计及其建筑、结构施工图纸 TC5610塔式起重机使用说明书湖北江汉建机工程机械有限公司武汉地质工程勘察院提供的人和天地城市广场二期岩土工程勘察报告第三节、安装位置平面和立面图1 、塔机平面布置图及电源配置图【图1】2 、3#塔机平面布置定位图【图2】 3#塔吊基础平面定位图3 、1#塔机平面布置定位图【图3】 1#楼塔吊基础平面定位

4、图4、1#塔机基础定位剖面图【图4】5、 3#塔机基础剖面图【图5】第四节、塔吊穿地下室处理措施本工程3#楼塔吊安装在地下室中，塔吊穿地下室的处理措施如下： 1、地下室底板处理措施：（1） 3#楼塔吊基础顶标高同地下室底板标高，塔吊基础钢筋绑扎时，除绑扎塔吊基础钢筋外，还应按地下室底板配筋绑扎塔吊部分的底板钢筋，并预留一个焊接长度。（2）绑扎底板钢筋时，钢筋与塔吊基础预留的钢筋搭接。 （3）在塔吊基础与地下室底板接触的部位预埋3厚的止水钢板。具体做法如下图所示：止水钢板安装详图2、地下室顶板处理措施：（1）在地下室顶板上开一个一米八见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊

5、处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。 （2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接，按原结构板配筋及间距设置。（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。第五节、地基特征值分析与评价地基承载力特征值fak及压缩模量Es(1-2)一览表 表6.2层号地层名称土岩试验标贯动探试验综合建议值备注fakEs(1-2)fakEs(1-2)fakEs(1-2)(kPa)MPa(kPa)Mpa(kPa)Mpa素填土-1粘土220122901526

6、013.0-2粘土夹角砾25014.036015.030015.0粘土300Eo=28.0300Eo=28.0强风化泥质粉砂岩frk=0.43400Eo=44.0400Eo=44.0中风化白云质灰岩frk=75.0fa=3500根据本次勘察结果，本场地上部分布的层填土，结构松散，土质不均，工程性质差，基坑施工需防地表水通过填土深入，做好防水措施。-1层粘土，呈硬塑状态，中等压缩性，强度中等，埋藏较浅，局部地段缺失，工程性质一般，不易选择拟建筑物的基础持力层。-2层粘土夹角砾，呈硬塑状态，中等压缩性，强度中等，埋藏较浅，局部地段缺失，工程性质一般，不易选择拟建筑物的基础持力层。粘土，呈硬塑状态，

7、中等压缩性，强度中等，埋藏较浅，局部地段缺失，工程性质一般，不易选择拟建筑物的基础持力层。层强风化泥质粉砂岩，强度较高，低压缩性，可作为本工程多层、商铺及地下室建筑物桩基基础持力层。层中风化白云质灰岩岩，强度高，可视为无压缩变形岩层，分布厚度较大，可作为本工程高层建筑物的桩基基础持力层。第六节、所选用的塔式起重机型号及性能技术参数1 、塔式起重机型号 本工程所选用塔式起重机，是由湖北江汉建机工程机械有限公司的TC5610型起重运输机械，为水平臂架，小车变幅，上回转，自升式塔机。最大起升高度达140 m，最大额定起重力矩为992KN m，最大额定起重量为6T。该机起重臂为56 m，在臂头可吊1.

8、0 T，具有作业范围大，工作效率高等特点。 1、各种臂长时起重特性一览表 表2臂长倍率2.512.413141822263034384246505656 m23.03.03.03.03.02.72.291.981.731.531.361.221.0846.05.715.274.03.182.2622.211.91.651.451.281.140.9950 m23.03.03.03.03.03.02.632.282.01.761.571.446.06.06.04.543.633.012.552.21.921.681.441.322、主要性能技术参数主要性能技术参数一览表 表2机构荷载率起升机构M

9、5回转机构M4变幅机构M4额定起重力矩KN. m630最大起重量T6工作幅度m2.556(37.5、45、50)起升高度（m）倍率独立式附着式a=240140a=44070起升速度m/min80/40/20回转速度r/min00.6变幅速度m/min44/22顶升速度m/min0.40.7整机外形尺寸固定支腿/重压式底架m1.6X1.6/5X5整机高度独立式40附着式140起重臂端头至回转中心56.16平衡臂尾部至回转中心12.46平衡臂臂长（m）37.8455056重量（T）8.8111214.2其他电机总功率Kw31（不包括顶升电机）最大工作风压pa250（折合风速20）最大非工作风压pa

10、30（折合台风风速）允许工作温度0C-20+40海拔m1000以下第七节、计算书1#楼矩形板式桩基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑桩基技术规范JGJ94-2008 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、塔机属性塔机型号TC5610塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 二、塔机荷载 1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)400起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向

11、荷载标准值Fk(kN)460水平荷载标准值Fvk(kN)40倾覆力矩标准值Mk(kNm)900非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)400水平荷载标准值Fvk(kN)50倾覆力矩标准值Mk(kNm)1400 2、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk11.35400540起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081竖向荷载设计值F(kN)540+81621水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.354054倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.359001215非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35400540水平荷载设计值Fv

12、(kN)1.35Fvk1.355067.5倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3514001890 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3.4承台宽向桩心距ab(m)3.4桩直径d(m)0.8承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=55(1.3525+019)=843.75kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.3

13、5Gk=1.35843.75=1139.062kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.42+3.42)0.5=4.808m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(400+843.75)/4=310.938kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(400+843.75)/4+(1400+501.35)/4.808=616.137kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(400+843.75)/4-(1400+501.35)/4.808=5.738kN 2、荷载效应基本

14、组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(540+1139.062)/4+(1890+67.51.35)/4.808=831.785kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(540+1139.062)/4-(1890+67.51.35)/4.808=7.746kN 四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数C0.85桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)21.71桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HPB300 1620地基属性地下水位至

15、地表的距离hz(m)0承台埋置深度d(m)0是否考虑承台效应否土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)杂填土2242000.7粘土5904000.7220强风化岩2115014000.7400 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.513m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.503m2 Ra=uqsiali+qpaAp =2.513(224+590+14.71150)+14000.503=7500.867kN Qk=310.938kNRa=7500.867kN Qkmax

16、=616.137kN1.2Ra=1.27500.867=9001.04kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=5.738kN0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=163.142202/4=5027mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=831.785kN cfcAp+0.9fyAs=(0.85140.503106 + 0.9(2705026.548)10-3=7466.937kN Q=831.785kNcfcAp+0.9fyAs=7466.937kN 满足要求！

17、(2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=5.738kN0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap100%=(5026.548/(0.503106)100%=1%0.65% 满足要求！ 五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 22150承台底部短向配筋HRB400 22150承台顶部长向配筋HRB400 20150承台顶部短向配筋HRB400 20150 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1350-50-22/2=1289mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(831.785+(7.746)4.808/2=2018.37kNm X方向：Mx=Mab/

18、L=2018.373.4/4.808=1427.203kNm Y方向：My=Mal/L=2018.373.4/4.808=1427.203kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=540/4 + 1890/4.808=528.068kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1289)1/4=0.888 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.4-1.6-0.8)/2=0.5m a1l=(al-B-d)/2=(3.4-1.6-0.8)/2=0.5m 剪跨比：b=a1b/h0=500/1289=0.388，取b=0.388； l= a1l/h0=500/12

19、89=0.388，取l=0.388； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.388+1)=1.261 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.388+1)=1.261 hsbftbh0=0.8881.2611.5710351.289=11324.329kN hslftlh0=0.8881.2611.5710351.289=11324.329kN V=528.068kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=11324.329kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+21.289=4.178m ab=3.4mB+2h0=4.178m

20、，al=3.4mB+2h0=4.178m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=1427.203106/(1.0316.7500012892)=0.01 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.01)0.5=0.01 S1=1-1/2=1-0.01/2=0.995 AS1=My/(S1h0fy1)=1427.203106/(0.9951289360)=3092mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2

21、% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(3092,0.00250001289)=12890mm2 承台底长向实际配筋：AS1=13052mm2A1=12890mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1427.203106/(1.0316.7500012892)=0.01 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.01)0.5=0.01 S2=1-2/2=1-0.01/2=0.995 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1427.203106/(0.9951289360)=3092mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/f

22、y1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, lh0)=max(9674,0.00250001289)=12890mm2 承台底短向实际配筋：AS2=13052mm2A2=12890mm2 满足要求！ (3)、承台顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS3=10787mm20.5AS1=0.513052=6526mm2 满足要求！ (4)、承台顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS4=10787mm20.5AS2=0.513052=6526mm2 满足要求！ (5)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为

23、双向10500。 六、配筋示意图承台配筋图 桩配筋图3#楼矩形板式基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、塔机属性塔机型号TC5610塔机安装高度 (m)103.55 塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 二、塔机荷载 1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)650起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)710水平荷载标准值Fvk(kN)18.927倾覆力矩标

24、准值Mk(kNm)674.077非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)650水平荷载标准值Fvk(kN)45.246倾覆力矩标准值Mk(kNm)615.929 2、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk11.35650877.5起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081竖向荷载设计值F(kN)877.5+81958.5水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3518.92725.551倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.35674.077910.004非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35650877.5水平荷载设计值Fv(

25、kN)1.35Fvk1.3545.24661.082倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.35615.929831.504 三、基础验算基础布置图基础布置基础长l(m)4.2基础宽b(m)4.2基础高度h(m)1.9基础参数基础混凝土强度等级C45(P6)基础混凝土自重c(kN/m3)25基础上部覆土厚度h(m)0基础上部覆土的重度(kN/m3)基础混凝土保护层厚度(mm)40地基参数地基承载力特征值fak(kPa)220基础宽度的地基承载力修正系数b0.3基础埋深的地基承载力修正系数d1.6基础底面以下的土的重度(kN/m3)19基础底面以上土的加权平均重度m(kN/m3)19基础埋置深

26、度d(m)1.5修正后的地基承载力特征值fa(kPa)257.24软弱下卧层基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)5地基压力扩散角()20软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)130软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)319.24地基变形基础倾斜方向一端沉降量S1(mm)20基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm)20基础倾斜方向的基底宽度b(mm)5000 基础及其上土的自重荷载标准值： Gk=blhc=4.24.21.925=837.9kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35837.9=1131.165kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向

27、受力： Mk=674.077kNm Fvk=Fvk/1.2=18.927/1.2=15.772kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M=910.004kNm Fv=Fv/1.2=25.551/1.2=21.293kN 基础长宽比：l/b=4.2/4.2=11.1，基础计算形式为方形基础。 Wx=lb2/6=4.24.22/6=12.348m3 Wy=bl2/6=4.24.22/6=12.348m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩： Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=674.0774.2/(4.22+4.22)0.5=476.644kNm Mky=M

28、kl/(b2+l2)0.5=674.0774.2/(4.22+4.22)0.5=476.644kNm 1、偏心距验算 相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值： Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy =(710+837.9)/17.64-476.644/12.348-476.644/12.348=10.548kPa0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 2、基础底面压力计算 Pkmin=10.548kPa Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy =(710+837.9)/17.64+476.644/12.348+476.644/12.348=164.

29、951kPa 3、基础轴心荷载作用应力 Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(710+837.9)/(4.24.2)=87.749kN/m2 4、基础底面压力验算 (1)、修正后地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =220.00+0.3019.00(4.20-3)+1.6019.00(1.50-0.5)=257.24kPa (2)、轴心作用时地基承载力验算 Pk=87.749kPafa=257.24kPa 满足要求！ (3)、偏心作用时地基承载力验算 Pkmax=164.951kPa1.2fa=1.2257.24=308.688kPa 满足要求！ 5、基础抗剪验算 基

30、础有效高度：h0=h-=1900-(40+25/2)=1848mm X轴方向净反力： Pxmin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(710.000/17.640-(674.077+15.7731.900)/12.348)=-22.636kN/m2 Pxmax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wx)=1.35(710.000/17.640+(674.077+15.7731.900)/12.348)=131.310kN/m2 假设Pxmin=0,偏心安全，得 P1x=(b+B)/2)Pxmax/b=(4.200+1.600)/2)131.310/4.200=90.666kN/m2

31、Y轴方向净反力： Pymin=(Fk/A-(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(710.000/17.640-(674.077+15.7731.900)/12.348)=-22.636kN/m2 Pymax=(Fk/A+(Mk+Fvkh)/Wy)=1.35(710.000/17.640+(674.077+15.7731.900)/12.348)=131.310kN/m2 假设Pymin=0,偏心安全，得 P1y=(l+B)/2)Pymax/l=(4.200+1.600)/2)131.310/4.200=90.666kN/m2 基底平均压力设计值： px=(Pxmax+P1x)/2=(131.3

32、1+90.666)/2=110.988kN/m2 py=(Pymax+P1y)/2=(131.31+90.666)/2=110.988kPa 基础所受剪力： Vx=|px|(b-B)l/2=110.988(4.2-1.6)4.2/2=605.994kN Vy=|py|(l-B)b/2=110.988(4.2-1.6)4.2/2=605.994kN X轴方向抗剪： h0/l=1848/4200=0.444 0.25cfclh0=0.25119.142001848=37061.64kNVx=605.994kN 满足要求！ Y轴方向抗剪： h0/b=1848/4200=0.444 0.25cfcbh

33、0=0.25119.142001848=37061.64kNVy=605.994kN 满足要求！ 6、软弱下卧层验算 基础底面处土的自重压力值：pc=dm=1.519=28.5kPa 下卧层顶面处附加压力值： pz=lb(Pk-pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) =(4.24.2(87.749-28.5)/(4.2+25tan20)(4.2+25tan20)=17.005kPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力值：pcz=z=519=95kPa 软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值 faz=fazk+b(b-3)+dm(d+z-0.5) =130.00+0.3019.00(4.20-3

34、)+1.6019.00(5.00+1.50-0.5)=319.24kPa 作用在软弱下卧层顶面处总压力：pz+pcz=17.005+95=112.005kPafaz=319.24kPa 满足要求！ 7、地基变形验算 倾斜率：tan=|S1-S2|/b=|20-20|/5000=00.001 满足要求！四、基础配筋验算基础底部长向配筋HRB400 22140基础底部短向配筋HRB400 22140基础顶部长向配筋RRB400 20150基础顶部短向配筋HRBF400 20150 1、基础弯距计算 基础X向弯矩： M=(b-B)2pxl/8=(4.2-1.6)2110.9884.2/8=393.8

35、96kNm 基础Y向弯矩： M=(l-B)2pyb/8=(4.2-1.6)2110.9884.2/8=393.896kNm 2、基础配筋计算 (1)、底面长向配筋面积 S1=|M|/(1fcbh02)=393.896106/(119.1420018492)=0.001 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.001)0.5=0.001 S1=1-1/2=1-0.001/2=0.999 AS1=|M|/(S1h0fy1)=393.896106/(0.9991849360)=592mm2 基础底需要配筋：A1=max(592，bh0)=max(592，0.001542001849)=1164

36、9mm2 基础底长向实际配筋：As1=11778mm2A1=11649mm2 满足要求！ (2)、底面短向配筋面积 S2=|M|/(1fclh02)=393.896106/(119.1420018492)=0.001 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.001)0.5=0.001 S2=1-2/2=1-0.001/2=0.999 AS2=|M|/(S2h0fy2)=393.896106/(0.9991849360)=592mm2 基础底需要配筋：A2=max(592，lh0)=max(592，0.001542001849)=11649mm2 基础底短向实际配筋：AS2=11778mm2A2=11649mm2 满足要求！ (3)、顶面长向配筋面积 基础顶长向实际配筋：AS3=9106mm20.5AS1=0.511778=5889mm2 满足要求！ (4)、顶面短向配筋面积 基础顶短向实际配筋：AS4=9106mm20.5AS2=0.511778=5889mm2 满足要求！ (5)、基础竖向连接筋配筋面积 基础竖向连接筋为双向10500。 五、配筋示意图