商業金融兼教育科研用房東側格構柱塔吊基礎施工方案(18頁).doc
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2023-06-08
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1、商業金融兼教育科研用房東側塔吊基礎施工補充方案編制:審核:審批:第一章 編制依據塔基專項施工方案編寫依據7.20下午專家論證意見地質勘察報告鋼結構設計規范GB 50017-2003杭州新天地綜合體E地塊 巖土工程勘察報告杭建監總(2012)13號文件 “塔式起重機安全規程”GB5144-2006“塔式起重機技術條件” GB/T 5031-2008 “建筑機械使用安全技術規程”JGJ33-2001“施工現場臨時用電安全技術規范”JGJ46-2005“建筑樁基技術規范”JGJ94-2008“固定式塔式起重機基礎技術規程”DB33/T1053-2008 “建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安裝技術規2、程”JGJ196-2010“鋼結構工程施工質量驗收規范”GB50205-2001“鋼筋焊接驗收規程”JGJ18-2003“塔式起重機砼基礎工程技術規程”JGJ/T187-2009“建筑施工安全檢查標準”JGJ59- 2011)塔吊使用說明書“關于加強建筑起重機械租賃、安裝拆卸和使用安全管理的若干意見”杭建監總201033號第二章 計算書基本參數東側塔吊入土樁長(有效樁長)孔位持力層構造承臺21.1m(10.6m)ZK116-2強風化4m*4m*0.4m,C25混凝土,配筋雙層雙向18300(HRB335)主肢規格支撐構件格構柱頂標高樁頂標高L140*12L140*12-9.7m-10.9m經計3、算,塔吊基礎承載力符合要求1、塔吊基本參數塔吊型號:QT80A; 標準節長度b:3m;塔吊自重Gt:449kN; 塔吊地腳螺栓性能等級:高強10.9級;最大起重荷載Q:60kN; 塔吊地腳螺栓的直徑d:36mm;塔吊起升高度H:40m; 塔吊地腳螺栓數目n:16個;塔身寬度B: 1.6m; 2、格構柱基本參數格構柱計算長度lo:18.6m; 格構柱綴件類型:綴板;格構柱綴件節間長度a1:0.5m; 格構柱分肢材料類型:L140x12;格構柱基礎綴件節間長度a2:1.5m; 格構柱鋼板綴件參數:寬400mm,厚12mm;格構柱截面寬度b1:0.48m; 格構柱基礎綴件材料類型:L140x12;34、基礎參數樁中心距a:1.5m; 樁直徑d:0.8m;樁入土深度l:10.6m; 樁型與工藝:泥漿護壁鉆(沖)孔灌注樁;樁混凝土等級:C35; 樁鋼筋型號:HRB335;樁鋼筋直徑:20mm; 鋼平臺寬度:1.98m; 鋼平臺厚度:0.04m;鋼平臺的螺栓直徑:36mm; 鋼平臺的螺栓數目:16個;鋼平臺的螺栓性能等級:高強10.9級; 4、塔吊計算狀態參數地面粗糙類別:C類 有密集建筑群的城市郊區;風荷載高度變化系數:1.13;主弦桿材料:角鋼/方鋼; 主弦桿寬度c:250mm;非工作狀態:所處城市:浙江杭州市, 基本風壓0:0.45 kN/m2;額定起重力矩Me:0kNm; 塔吊傾覆力矩M5、:1668kNm; 工作狀態:所處城市:浙江杭州市, 基本風壓0:0.45 kN/m2,額定起重力矩Me:630kNm; 塔吊傾覆力矩M:1039kNm; 非工作狀態下荷載計算一、塔吊受力計算1、塔吊豎向力計算作用在基礎上的垂直力:N=Gt=449.00=449.00kN;2、塔吊傾覆力矩最大彎矩值Mkmax=1668.00kNm;作用于承臺頂面的作用力:Fk=449.00kN; Mkmax=1668.00kNm; Vk=71.00kN;圖中x軸的方向是隨時變化的,計算時應按照傾覆力矩Mmax最不利方向進行驗算。(1)、樁頂豎向力的計算Nik=(Fk+Gk)/nMxkxi/xj2式中:n單樁個6、數,n=4; Fk作用于樁基承臺頂面的豎向力標準值; Gk樁基承臺的自重標準值; Mxk承臺底面的彎矩標準值; xi單樁相對承臺中心軸的X方向距離; Nik單樁樁頂豎向力標準值;經計算得到單樁樁頂豎向力標準值最大壓力:Nkmax=Fk/4+(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=449.00/4+(1668.001.502-0.5)/(2(1.502-0.5)2)=898.55kN;最小壓力:Nkmin=Fk/4-(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=449.00/4-(1668.001.502-0.5)/(2(1.502-0.5)2)=-674.05kN;需要驗7、算樁基礎抗拔力。(2)、樁頂剪力的計算V0=1.2Vk/4=1.271.00/4=21.30kN;二、塔吊與承臺連接的螺栓驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力:Nvb=nvd2fvb/4=13.1436.002310/4=315.54kN;Nv=1.2Vk/n=1.271.00/16=5.32kN315.54kN;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;Ntb=de2ftb/4=3.1432.252500/4=408.36kN;Nt=1.2Nkmin/n1=1.2674.05/4.00=202.28、2kN408.36kN;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=(5.32/315.54)2+(202.22/408.36)2)0.5=0.50;螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。三、承臺驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力:Nv=Vk/n=71.00/16=4.44kN;Nvb=nvd2fvb/4=13.1436.002310/(410009、)=315.54kN;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,即:n1=n/4; Nt每一顆螺栓所受的力;Nt=Nmin/n1=674.05/4.00=168.51kN;Ntb=de2ftb/4=3.1432.252500/(41000)=408.36kN;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=(410、.44/315.54)2+(168.51/408.36)2)0.5=0.41;螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。四、單肢格構柱截面驗算1、格構柱力學參數L140x12A =32.51cm2 i =4.31cm I =603.68cm4 z0 =3.90cm每個格構柱由4根角鋼L140x12組成,格構柱力學參數如下:Ix1=I+A(b1/2z0)2 4=603.68+32.51(48.00/2-3.90)24=54952.18cm4;An1=A4=32.514=130.04cm2;W1=Ix1/(b1/2-z0)=54952.18/(48.00/2-3.90)=2733.94cm11、3;ix1=(Ix1/An1)0.5=(54952.18/130.04)0.5=20.56cm;2、格構柱平面內整體強度1.2Nmax/An1=1078.26103/(130.04102)=82.92N/mm2f=300N/mm2;格構柱平面內整體強度滿足要求 。3、格構柱整體穩定性驗算L0x1=a2=1.50m;x1=L0x1102/ix1=1.50102/20.56=7.30;單肢綴板節間長度:a1=0.50m;1=L1/iv=50.00/2.77=18.05;0x1=(x12+12)0.5=(7.302+18.052)0.5=19.47;查表:x=0.95;1.2Nmax/(xA)=1012、78.26103/(0.95130.04102)=86.96N/mm2f=300N/mm2;格構柱整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x1=19.47=150 滿足;單肢計算長度:l01=a1=50.00cm;單肢回轉半徑:i1=4.31cm;單肢長細比:1=lo1/i1=50/4.31=11.60.7max=0.550=25;因截面無削弱,不必驗算截面強度。分肢穩定滿足要求。五、整體格構柱基礎驗算1、格構柱基礎力學參數單肢格構柱力學參數:Ix1=54952.18cm4 An1=130.04cm2W1=2733.94cm3 ix1=20.56cm格構柱基礎是由四個單肢的格構柱組成的,整個13、基礎的力學參數:Ix2=Ix1+An1(b2102/2-b1102/2)24=54952.18+130.04(1.50102/2-0.48102/2)24=1572744.88cm4;An2=An14=130.044=520.16cm2;W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=1572744.88/(1.50102/2-0.48102/2)=30838.13cm3;ix2=(Ix2/An2)0.5=(1572744.88/520.16)0.5=54.99cm;2、格構柱基礎平面內整體強度1.2N/An+1.4Mx/(xW)=538.80103/(520.16102)+2335.20106/(1.14、030838.13103)=86.08N/mm2f=300N/mm2;格構式基礎平面內穩定滿足要求。3、格構柱基礎整體穩定性驗算L0x2=lo=18.60m;x2=L0x2/ix2=18.60102/54.99=33.83;An2=520.16cm2;Ady2=232.51=65.02cm2;0x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(33.832+40520.16/65.02)0.5=38.26;查表:x=0.91; NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=65661.20N; 1.2N/(xA) + 1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX) f1.2N/(xA)+1.15、4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX)=-0.34N/mm2f=300N/mm2;格構式基礎整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x2=38.26=150 滿足;單肢計算長度:l02=a2=150.00cm;單肢回轉半徑:ix1=20.56cm;單肢長細比:1=l02/ix1=150/20.56=7.3674.053kN;Tuk/2+Gp=1092.4/2+133.204=679.403kN674.053kN;樁抗拔滿足要求。八、樁配筋計算1、樁構造配筋計算按照構造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂豎16、向極限承載力驗算滿足要求,只需構造配筋!3、樁受拉鋼筋計算經過計算得到樁抗拔滿足要求,只需構造配筋!配筋值:HRB335鋼筋,1120。實際配筋值3456.2 mm2。工作狀態下荷載計算一、塔吊受力計算1、塔吊豎向力計算作用在基礎上的垂直力:N=Gt+Q=449.00+60.00=509.00kN;2、塔吊傾覆力矩總的最大彎矩值Mkmax=1039.00kNm;3、每根格構柱的受力計算作用于承臺頂面的作用力:Fk=509.00kN; Mkmax=1039.00kNm; Vk=31.00kN;圖中x軸的方向是隨時變化的,計算時應按照傾覆力矩Mmax最不利方向進行驗算。(1)、樁頂豎向力的計算Ni17、k=(F+G)/nMyyi/yj2;式中:n單樁個數,n=4; F作用于樁基承臺頂面的豎向力標準值; G樁基承臺的自重標準值; My承臺底面的彎矩標準值; yj單樁相對承臺中心軸的Y方向距離; Nik單樁樁頂豎向力標準值;經計算得到單樁樁頂豎向力標準值最大壓力:Nkmax=Fk/4+(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=509.00/4+(1039.001.502-0.5)/(2(1.502-0.5)2)=617.04kN;最小壓力:Nkmin=Fk/4-(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=509.00/4-(1039.001.502-0.5)/(2(1.5018、2-0.5)2)=-362.54kN;需要驗算樁基礎抗拔力。(2)、樁頂剪力的計算V0=1.2V/4=1.231.00/4=9.30kN;二、塔吊與承臺連接的螺栓驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力:Nvb=nvd2fvb/4=13.1436.002310/4=315.54kN;Nv=1.2Vk/n=1.231.00/16=2.32kN315.54kN;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;Ntb=de2ftb/4=3.1432.252500/4=408.36kN;Nt=1.2Nkmin/n1=19、1.2362.54/4.00=108.76kN408.36kN;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=(2.32/315.54)2+(108.76/408.36)2)0.5=0.27;螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。三、承臺驗算1、螺栓抗剪驗算每個螺栓所受剪力:Nv=Vk/n=31.00/16=1.94kN;Nvb=nvd2fvb/4=120、3.1436.002310/(41000)=315.54kN;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,即:n1=n/4; Nt每一顆螺栓所受的力;Nt=Nmin/n1=362.54/4.00=90.63kN;Ntb=de2ftb/4=3.1432.252500/(41000)=408.36kN;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/Nvb21、)2+(Nt/Ntb)2)0.5=(1.94/315.54)2+(90.63/408.36)2)0.5=0.22;螺栓在同時受到剪力以及桿軸方向拉力時強度滿足要求。四、單肢格構柱截面驗算1、格構柱力學參數L140x12A =32.51cm2 i =4.31cm I =603.68cm4 z0 =3.90cm每個格構柱由4根角鋼L140x12組成,格構柱力學參數如下:Ix1=I+A(b1/2z0)2 4=603.68+32.51(48.00/2-3.90)24=54952.18cm4;An1=A4=32.514=130.04cm2;W1=Ix1/(b1/2-z0)=54952.18/(48.0022、/2-3.90)=2733.94cm3;ix1=(Ix1/An1)0.5=(54952.18/130.04)0.5=20.56cm;2、格構柱平面內整體強度Nmax/An1=740.45103/(130.04102)=56.94N/mm2f=300N/mm2;格構柱平面內整體強度滿足要求 。3、格構柱整體穩定性驗算L0x1=a2=1.50m;x1=L0x1102/ix1=1.50102/20.56=7.30;單肢綴板節間長度:a1=0.50m;1=L1/iv=50.00/2.77=18.05;0x1=(x12+12)0.5=(7.302+18.052)0.5=19.47;查表:x=0.95;N23、max/(xA)=740.45103/(0.95130.04102)=59.71N/mm2f=300N/mm2;格構柱整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x1=19.47=150 滿足;單肢計算長度:l01=a1=50.00cm;單肢回轉半徑:i1=4.31cm;單肢長細比:1=lo1/i1=50/4.31=11.60.7max=0.719.47=13.63;因截面無削弱,不必驗算截面強度。分肢穩定滿足要求。五、整體格構柱基礎驗算1、格構柱基礎力學參數單肢格構柱力學參數:Ix1=54952.18cm4 An1=130.04cm2W1=2733.94cm3 ix1=20.56cm格構柱基礎24、是由四個單肢的格構柱組成的,整個基礎的力學參數:Ix2=Ix1+An1(b2102/2-b1102/2)24=54952.18+130.04(1.50102/2-0.48102/2)24=1572744.88cm4;An2=An14=130.044=520.16cm2;W2=Ix2/(b2/2-b1/2)=1572744.88/(1.50102/2-0.48102/2)=30838.13cm3;ix2=(Ix2/An2)0.5=(1572744.88/520.16)0.5=54.99cm;2、格構柱基礎平面內整體強度1.2N/An+1.4Mx/(xW)=610.80103/(520.1610225、)+1454.60106/(1.030838.13103)=58.91N/mm2f=300N/mm2格構式基礎平面內穩定滿足要求。3、格構柱基礎整體穩定性驗算L0x2=lo=18.60m;x2=L0x2/ix2=18.60102/54.99=33.83;An2=520.16cm2;Ady2=232.51=65.02cm2;0x2=(x22+40An2/Ady2)0.5=(33.832+40520.16/65.02)0.5=38.26;查表:x=0.91; NEX = 2EAn2/1.10x22NEX=65661.20N; 1.2N/(xA) + 1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX26、) f1.2N/(xA)+1.4mxMx/(Wlx(1-1.2xN/NEX)=6.62N/mm2f=300N/mm2;格構式基礎整體穩定性滿足要求。4、剛度驗算max=0x2=38.26=150 滿足;單肢計算長度:l02=a2=150.00cm;單肢回轉半徑:ix1=20.56cm;單肢長細比:1=l02/ix1=150/20.56=7.3 362.539kN;Tuk/2+Gp=1092.4/2+133.204=679.403kN362.539kN;樁抗拔滿足要求。八、樁配筋計算1、樁構造配筋計算按照構造要求配筋。As=d2/40.65%=3.148002/40.65%=3267mm22、樁抗壓鋼筋計算經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋!3、樁受拉鋼筋計算經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋!配筋值:HRB335鋼筋,1120。實際配筋值3456.2 mm2。