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1、塔吊基礎施工方案 (17樓）目 錄一、工程概況二、編制依據三、基礎設計、驗算和附圖一、工程概況本項目為湖州市XX佳佳園住宅小區工程,總建筑面積106700，由7幢多層、14幢小高層住宅樓(含部分商業建筑裙房)和連通地下室組成。其中17樓為18層小高層住宅，取17樓最高處標高為57.10m（室外地下室頂板以上以上為58。90m）。0。000相當于黃海3。920m.擬計劃在17樓南側位置設置1臺華東建機H5710式起重機施工，臂長為57米，塔吊基礎采用四樁格構柱組合式基礎，混凝土樁基礎的強度為C30，在樁頂部位設置2。80m2.80m0.60m的混凝土承臺進行加固。格構柱子采用角鋼制作，綴板焊接拼2、裝，柱子頂部采用鋼板焊接，鋼板上面安裝塔吊，塔機安裝高度自安裝面（黃海標高為2。62 m，高出地下室頂板面0.50m）算起為取67.50m，布置，將17#樓南面15軸偏西500A軸偏南4850的交點作為塔吊的中心點，詳見附圖（17#樓塔吊布置示意圖).二、編制依據1、本方案主要依據總平面圖、17#樓建筑、結構施工圖紙和基坑圍護工程施工圖紙及以下規范及參考文獻編制:塔式起重機設計規范（GB/T137521992)建筑施工塔式起重機安裝、使用拆卸安全技術規程（JGJ1962010)地基基礎設計規范（GB500072011）建筑結構荷載規范（GB50009-2006）建筑安全檢查標準（JGJ59-23、011）混凝土結構設計規范（GB500102010)建筑樁基技術規范(JGJ94-2008）鋼結構設計規范(GB50017-2003)鋼結構設計與原理(中國建筑工業出版社)地質勘察報告核工業湖州工程勘察院塔式起重機使用說明書浙江省嘉興市華東建設機械有限公司浙江省固定式塔式起重機基礎技術規程（DBT10532008)塔式起重機混凝土基礎工程技術規程（JGJ/T1872009) 品茗安全計算軟件2013版三、基礎設計、驗算和附圖根據組合式塔吊基礎的有關要求及本工程所處位置的實際情況，樁頂的標高為黃海標高-3.28米。按照57m臂長計算，計算書和附圖如下：格構式鋼平臺基礎計算書 計算依據: 1、塔式4、起重機混凝土基礎工程技術規程JGJ/T1872009 2、混凝土結構設計規范GB500102010 3、建筑樁基技術規范JGJ94-2008 4、建筑地基基礎設計規范GB50007-2011 5、鋼結構設計規范GB500172003 一、塔機屬性塔機型號QTZ80（華東建機）塔機獨立狀態的最大起吊高度H0(m)40塔機獨立狀態的計算高度H(m）43塔身桁架結構方鋼管塔身桁架結構寬度B（m)1。6 二、塔機荷載塔機豎向荷載簡圖 1、塔機自身荷載標準值塔身自重G0(kN）312。38起重臂自重G1(kN）59.05起重臂重心至塔身中心距離RG1(m）24。8小車和吊鉤自重G2（kN)3。9最大起重5、荷載Qmax（kN）60最大起重荷載至塔身中心相應的最大距離RQmax(m)13。5最小起重荷載Qmin(kN）10最大吊物幅度RQmin(m)60最大起重力矩M2(kNm)Max6013。5，1060810平衡臂自重G3(kN）16。75平衡臂重心至塔身中心距離RG3(m)6.07平衡塊自重G4(kN)165平衡塊重心至塔身中心距離RG4（m）10.5 2、風荷載標準值k(kN/m2)工程所在地浙江 湖州市基本風壓0（kN/m2)工作狀態0。2非工作狀態0.45塔帽形狀和變幅方式錐形塔帽，小車變幅地面粗糙度B類（田野、鄉村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區)風振系數z工作狀態1。596、非工作狀態1。59風壓等效高度變化系數z1。32風荷載體型系數s工作狀態1.95非工作狀態1.95風向系數1。2塔身前后片桁架的平均充實率00。35風荷載標準值k(kN/m2)工作狀態0。81.21。591.951。320。20.79非工作狀態0。81.21.591。951.320。451。77 3、塔機傳遞至基礎荷載標準值工作狀態塔機自重標準值Fk1(kN）312.38+59。05+3。9+16。75+165557。08起重荷載標準值Fqk(kN）60豎向荷載標準值Fk(kN）557.08+60617.08水平荷載標準值Fvk(kN)0.790.351.64319.02傾覆力矩標準值Mk(k7、Nm）59.0524。8+3。913。516.756。07-16510。5+0。9(810+0。519.0243）779.95非工作狀態豎向荷載標準值Fk(kN）Fk1557.08水平荷載標準值Fvk(kN）1。770.351。64342.62傾覆力矩標準值Mk(kNm)59。0524.8-16。756。07-16510.5+0.542。6243546.6 4、塔機傳遞至基礎荷載設計值工作狀態塔機自重設計值F1（kN）1。2Fk11.2557.08668.5起重荷載設計值FQ(kN)1.4FQk1。46084豎向荷載設計值F（kN）668。5+84752.5水平荷載設計值Fv(kN)1。4Fv8、k1.419.0226.63傾覆力矩設計值M（kNm)1.2(59.0524。8+3。913.516.756.0716510.5）+1.40.9（810+0.519.0243)1155.35非工作狀態豎向荷載設計值F(kN）1.2Fk1.2557.08668.5水平荷載設計值Fv（kN)1.4Fvk1.442.6259.67傾覆力矩設計值M（kNm）1.2(59。0524.816。756。07-16510.5)+1。40.542。6243839。18 三、鋼平臺計算鋼平臺寬b(m)0.70鋼平臺板厚t（mm）50塔吊基礎節加固桿件截面類型槽鋼塔吊基礎節加固桿件型號22a號槽鋼鋼平臺總重Gp1（9、kN）6格構式鋼柱總重Gp2(kN)40錨栓孔直徑R（mm）30鋼平臺與格構柱連接角焊縫焊角尺寸hf1（mm)12節點板與格構柱連接角焊縫焊角尺寸hf2(mm）：12鋼平臺單邊節點板個數n12節點板厚t1（mm)20節點板高h1(mm)200節點板寬b1（mm)75鋼平臺驗算方式雙向板雙向板的支撐形式四邊簡支 樁對角線距離：L=(ab2+al2)0.5=(1。62+1。62)0.5=2。263m 1、鋼板強度驗算 荷載效應基本組合偏心豎向力作用下： Qmax1=F/n+M/L=752。496/4+1155。353/2.263=698.664kN Qmin1=F/nM/L=752.496/41110、55.353/2。263=-322.416kN 簡化鋼平臺板為雙向板（斷面扣除2個錨栓孔直徑)承載計算， 鋼板自重:q=78.5t =78.50。05=3。925Kn/m2 板的支撐方式為四邊簡支，板在兩個方向的長度lx=ly=a，查雙向板在均布荷載作用下的內力系數表得最大彎矩在跨中,Mx=My，彎矩系數為0.0368 M中1=0。0368（q+Qmax/a2）a2=0。0368(3.925+698。664/0。452)0。452=25.74kNm M中2=0。0368(q+Qmin/a2）a2=0。0368(3。925+（322.416）/0.452）0.452=-11.836kNm M=211、5.74kNm hc=(Ac（110+t)+（a-2R)t2/2）/（Ac+（a2R)t)=(3184(110+50）+（450230）502/2)/（3184+(450-230）50）=43.949mm W=(（a2R)t3/12+(a-2R)t（hct/2)2+Ix+Ac（110+t-hc)2）/max（220+thc）,hc）=（450230）503/12+(450230)50(43。94950/2）2+23939000+3184(110+5043.949）2）/max(220+50-43。949）,43。949）=344545。457mm3 =M/W=25.74106/344545.412、57=74。707N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 2、焊縫驗算 荷載效應基本組合偏心豎向力作用下： Qmax2=(F+1。35Gp1)/n+M/L=（752.496+1。356）/4+1155.353/2.263=700。689kN Qmin2=（F+1。35Gp1)/n-M/L=(752。496+1。356）/41155。353/2.263=320。391kN 鋼平臺與格構柱連接角焊縫：hf1=12mm 焊縫長度lw1=42l =42125=1000mm 節點板與鋼平臺連接采用雙面角焊縫：hf2=12mm 焊縫長度lw2=42n1b1=42275=1200mm 考慮安裝焊縫折減系13、數取0。8 焊縫應力:=Qmin2/（0.80。7（lw1hf1+ lw2hf2）)=320。391103/（0.80。7（100012+120012）=21.671N/mm2f=160N/mm2 滿足要求! 節點板與格構柱連接采用雙面角焊縫:hf2=12mm 焊縫長度lw3=42n1h1=422200=3200mm 考慮安裝焊縫折減系數取0。8 焊縫應力：=N/(0.80。7lw3hf2）=700.689103/(0。80.7320012）=32.584N/mm2f=160N/mm2 滿足要求! 四、樁頂作用效應計算基礎布置樁數n4下承臺高度h（m)0.6下承臺長l（m）2。8下承臺寬b(m14、）2。8下承臺長向樁心距al(m)1.6下承臺寬向樁心距ab(m）1.6樁直徑d(m）0.8下承臺參數下承臺混凝土等級C25下承臺混凝土自重C(kN/m3）25下承臺上部覆土厚度h（m)0下承臺上部覆土的重度（kN/m3）19下承臺混凝土保護層厚度（mm)50 承臺及其上土的自重荷載標準值: Gk=bl(hc+h)=2。82.8(0。625+019)=117。6kN 承臺及其上土的自重荷載設計值：G=1。2Gk=1。2117.6=141。12kN 樁對角線距離：L=（ab2+al2）0.5=(1.62+1。62）0.5=2。26m 1、荷載效應標準組合 軸心豎向力作用下：Qk=（Fk+Gk+G15、p1+Gp2)/n=(617.08+117。6+6+40)/4=195.17kN 荷載效應標準組合偏心豎向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk+Gp1+Gp2）/n+(Mk+FVkh)/L =（617.08+117。6+6+40）/4+（779.95+19。026.8）/2。26=597.021kN Qkmin=(Fk+Gk+Gp1+Gp2）/n（Mk+FVkh)/L =（617。08+117。6+6+40）/4-(779。95+19.026。8）/2.26=-206.68kN 2、荷載效應基本組合 荷載效應基本組合偏心豎向力作用下: Qmax=(F+G+1.35（Gp1+Gp2）/n+（M+16、Fvh)/L =(752.5+141。12+1.35（6+40)）/4+（1155.35+26.636.8)/2.26=829。55kN Qmin=(F+G+1。35（Gp1+Gp2)）/n（M+Fvh）/L =（752。5+141.12+1。35（6+40）/4(1155.35+26。636。8)/2.26=-351。692kN 五、格構柱計算格構柱參數格構柱綴件形式綴板格構式鋼柱的截面邊長a(mm）450格構式鋼柱計算長度H0(m）9綴板間凈距l01（mm)250格構柱伸入灌注樁的錨固長度（m）2.25格構柱分肢參數格構柱分肢材料L125X12分肢材料截面積A0(cm2）28.91分肢對最17、小剛度軸的回轉半徑iy0(cm）2。46格構柱分肢平行于對稱軸慣性矩I0(cm4)423.16分肢形心軸距分肢外邊緣距離Z0（cm）3.53分肢材料強度設計值fy（N/mm2)235分肢材料抗拉、壓強度設計值f（N/mm2）215格構柱綴件參數格構式鋼柱綴件材料40025010格構式鋼柱綴件截面積A1x(mm2)2500焊縫參數角焊縫焊腳尺寸hf（mm）12焊縫計算長度lf（mm）200焊縫強度設計值ftw（N/mm2）160 1、格構式鋼柱換算長細比驗算 整個格構柱截面對X、Y軸慣性矩： I=4I0+A0(a/2Z0）2=4423。16+28.91（45.00/23。53)2=43306。918、5cm4 整個構件長細比:x=y=H0/(I/(4A0）0。5=900/(43306.95/(428.91)）0。5=46。51 分肢長細比:1=l01/iy0=25。00/2.46=10.16 分肢毛截面積之和:A=4A0=428。91102=11564mm2 格構式鋼柱繞兩主軸的換算長細比：0 max=(x2+12）0.5=（46。512+10.162）0.5=47.6 0max=47.6=150 滿足要求！ 2、格構式鋼柱分肢的長細比驗算 1=10。16min(0。50max，40）=min(0。547.6，40）=23.8 滿足要求！ 3、格構式鋼柱受壓穩定性驗算 0max（fy/2319、5)0.5=47.6(215/235）0.5=45。53 查表鋼結構設計規范GB50017附錄C:b類截面軸心受壓構件的穩定系數：=0.874 Qmax/(A)=829。55103/(0.87411564)=82。08N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 4、綴件驗算 綴件所受剪力：V=Af（fy/235)0.5/85=11564215103（235/235)0.5/85=29.25kN 格構柱相鄰綴板軸線距離：l1=l01+25=25.00+25=50cm 作用在一側綴板上的彎矩：M0=Vl1/4=29。250。5/4=3。66kNm 分肢型鋼形心軸之間距離：b1=a2Z0=0。45-20、20。0353=0。38m 作用在一側綴板上的剪力：V0=Vl1/（2b1）=29。250。5/(20.38)=19.27kN 角焊縫面積:Af=0.8hflf=0.812200=1920mm2 角焊縫截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0。7122002/6=56000mm3 垂直于角焊縫長度方向應力：f=M0/Wf=3。66106/56000=65N/mm2 垂直于角焊縫長度方向剪應力:f=V0/Af=19.27103/1920=10N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(65/1。22)2+102）0。5=54N/mm2ftw=160N/mm2 滿足要求! 根據綴板的構造要21、求 綴板高度：250mm=2/3 b1=2/30。381000=253mm 滿足要求！ 綴板厚度:10mmmax1/40b1，6= max1/400。381000,6=9mm 滿足要求! 綴板間距：l1=500mm2b1=20.381000=759mm 滿足要求! 六、樁承載力驗算樁參數樁混凝土強度等級C30,取Z57樁基成樁工藝系數C0。70樁混凝土自重z（kN/m3)25樁混凝土保護層厚度（mm）35樁入土深度lt(m）23.42米（從樁頂標高黃海標高3.28米算起)，取Z57孔樁間側阻力折減系數0.70樁配筋自定義樁身承載力設計值否樁混凝土類型鋼筋混凝土樁身普通鋼筋配筋HRB400 1222、20地基屬性是否考慮承臺效應否土名稱土層厚度li(m）側阻力特征值qsia（kPa)端阻力特征值qpa（kPa）抗拔系數承載力特征值fak（kPa)淤泥質粉質粘土2。4260.7粉質粘土夾粉土2。40130.7淤泥質粉質粘土4。1080。7-粉土1.30160.70淤泥質粉質粘土6。1080.70粉質粘土3。20300.70粉細砂夾粉質粘土2.30290。70粉質粘土1。60202600。70 考慮基坑開挖后，格構柱段外露，不存在側阻力，此時為最不利狀態 1、樁基豎向抗壓承載力計算 樁身周長：u=d=3。140。8=2。51m 樁端面積：Ap=d2/4=3.140。82/4=0.5m2 Ra=23、uqsiali+qpaAp =0。702。51(2。426+2.40*13+4。108+1.3016+6。10*8+3。2030+2。30*29+1。6020）+2600。5=732.33kN Qk=195.17kNRa=732。33kN Qkmax=597.02kN1。2Ra=1.2732。33=878。801kN 滿足要求! 2、樁基豎向抗拔承載力計算 Qkmin=206。68kN0 按荷載效應標準組合計算的樁基拔力:Qk=206。68kN 樁身的重力標準值：Gp=lwApz=23.420。515=175。65kN Ra=uiqsiali+Gp=0。702.51（2。426+2.4013+24、4.10*8+1。3016+6.10*8+3.2030+2。3029+1。60*20)+172.65=774.98kN Qk=206。68kNRa=774.98kN 滿足要求! 3、樁身承載力計算 縱向普通鋼筋截面面積：As=nd2/4=123。14202/4=3770mm2 （1）、軸心受壓樁樁身承載力 荷載效應基本組合下的樁頂軸向壓力設計值：Q=Qmax=829。55kN cfcAp+0.9fyAs=(0.75140。5106 + 0。9（3603769。91）)10-3=6748。14kN Q=829。55kNcfcAp+0。9fyAs=6748.14kN 滿足要求! (2）、軸心受拔樁25、樁身承載力 荷載效應基本組合下的樁頂軸向拉力設計值：Q=Qmin=351。69kN fyAS=3603769.91103=1357。17kN Q=351。69kNfyAS=1357。17kN 滿足要求！ 4、樁身構造配筋計算 As/Ap100%=(3769。91/(0。5106)100=0.750.45% 滿足要求！ 七、下承臺計算承臺配筋承臺底部長向配筋RRB400 18200承臺底部短向配筋RRB400 18200承臺頂部長向配筋HRB335 18200承臺頂部短向配筋HRB335 18200 1、板底面長向配筋面積 梁底需要配筋：A1=bh0=0。00152800541=2273mm2 26、板底面長向配筋面積：AS1=3818mm2A1=2273mm2 滿足要求! 2、板底面短向配筋面積 梁底需要配筋：A2=lh0=0。00152800541=2273mm2 板底面短向配筋面積：AS2=3818mm2A2=2273mm2 滿足要求！ (3）、板頂面長向配筋面積 板頂面長向配筋面積：AS3=3818mm20。5AS1=0.53818=1909mm2 滿足要求！ （4）、板頂面短向配筋面積 板頂面短向配筋面積：AS4=3818mm20。5AS2=0.53818=1909mm2 滿足要求!八、鋼平臺抗扭計算 1、荷載計算 柱頂鋼板承受的扭矩：364。50KN。m(參考ZJ80塔吊),產27、生剪力V=364.50/0。75=486。00KN，沿著鋼格構柱基礎一側均勻分布，見示意圖。2、焊縫計算 取hf=12mm，1.5 t2(厚板）+1=1。5 50+1=7。50+1=8。50mm，T形接頭單面角焊縫； 1.20t1（角鋼)=1.20*12=14mm。考慮塔吊為動力荷載，取f=1.00（詳見鋼結構設計與原理P66) 抗剪:=V/Aw=486。00*103/0。70hflw2*2=486。00*103/0.70*12*280 *2=103。32 N/ mm2fw=160 N/ mm2 滿足要求.3、考慮塔吊鋼格構柱頂鋼板為仰焊，為了進一步保證質量，采取以下加固措施;（1）四面圍焊，28、即采用10mm厚的鋼板將角鋼連接，使鋼格構柱頂和鋼板連接范圍形成封閉，然后和柱頂的鋼板焊接; （2）采用加勁肋板連接，以改善角鋼和鋼板焊接連接的受力性能，詳見附圖;九、塔吊與鋼板連接的螺栓驗算（塔吊加強節采用8個M3010.9級高強度螺栓和格構柱頂鋼板連接）1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力：（VK=486KN)Nvb=nvd2fvb/4=13。1430。002310/4=219。13kN；Nv=1.2Vk/n=1。2486/8=72.90kN219。13kN；螺栓抗剪強度滿足要求。2、螺栓抗拉驗算 n1Nt = Nmin其中：n1塔吊每一個角上螺栓的數量,n1=n/4； Nt每一顆螺栓所受的力29、；Ntb=de2ftb/4=3。1426.722500/4=280。29kN；Nt=1。2Nkmin/n1=1.2217。75/2=130.65kN280.29kN；螺栓抗拉強度滿足要求。3、螺栓同時受到剪力以及拉力時的驗算 （(Nv/Nvb）2+(Nt/Ntb）2）1/2 1其中：Nv、Nt 一個普通螺栓所承受的剪力和拉力； Nvb、Ntb、Ncb 一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力的設計值;(（Nv/Nvb)2+（Nt/Ntb）2）0。5=（(72。90/219.13）2+（130。65/280。29）2)0.5=0。57；螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。十、附圖鋼格構柱塔吊組合式基礎示意圖矩形樁式承臺配筋圖 矩形樁式樁配筋圖矩形樁式鉆孔灌注樁詳圖 矩形樁式格構柱詳圖 扭矩產生的對于鋼格構柱基礎的剪力示意圖 注:剪力沿著鋼格構柱和柱頂鋼板焊接的焊縫通過矩形樁式格構柱逆作法加固圖格構柱頂鋼板平面示意圖11剖面示意圖矩形樁式格構柱截面圖 矩形樁式格構柱止水片詳圖 矩形樁式水平剪刀撐布置圖 矩形樁式水平剪刀撐連接詳圖