TC5610塔吊基础工程施工设计方案.docx
- 文档编号:24099231
- 上传时间:2023-05-24
- 格式:DOCX
- 页数:33
- 大小:111.89KB
TC5610塔吊基础工程施工设计方案.docx
《TC5610塔吊基础工程施工设计方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《TC5610塔吊基础工程施工设计方案.docx(33页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
TC5610塔吊基础工程施工设计方案
TC5610型塔吊基础施工方案
一、工程概况
1.1基本概况
工程名称:
工程地点:
参建单位:
建设单位:
设计单位:
监理单位:
总包单位:
本工程由B1、B2、C型楼,计三个单体楼栋;其中B1、B2、C型楼为10层框架结构住宅建筑及独立地下车库;公共设施主要有多功能体育馆及职工食堂、门卫房及地下车库。
总建筑面积:
28000.8㎡,其中地下车库及设备用房建筑面积:
13083.6㎡。
其中独立地下室设二台天然板式基础TC5610塔吊;B1、B2、C型楼设二台桩基础承台塔吊。
1.2塔吊技术指标
本案塔吊为中联中共科技发展股份有限公司生产TC5610塔吊。
主要技术指标如下:
序号
技术指标
技术数据
1
塔吊功率
35KW
2
工作幅度
56m
3
起升速度
80m/min
4
塔吊最大起重量
6t
5
最大幅度起重量(56m处)
1.0t
6
起重力矩
80t/m
7
回转速度
0.65转
8
塔吊最大独立高度
40m
9
塔吊附着高度
220m
10
标准节宽度
1.60m
11
塔机自重(包括配重)
45.6t(配重14.6t)
12
变幅速度
25-50m/min
13
倾覆力矩
1552KN/m
其他技术参数祥见塔吊使用说明书。
1.3塔吊基础基本情况
独立地下室车库塔吊基础尺寸为5300×5300×1450,基础埋深1.45m,承台基础完成面标高为-6.2m,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,承台基础下浇注100厚C15砼垫层。
由B1、B2、C型楼塔吊基础尺寸为4500×4500×1450,基础埋深1.45m,承台基础完成面标高为-2.0m,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,承台基础下浇注100厚C15砼垫层。
1.4地质堪探报告
A综合地层柱状图
图2.4
地层
地层
代号
层
序
号
厚度
范围值
(m)
厚度
平均值
(m)
层顶埋深
(m)
层顶高程
(m)
地层剖面
示意
土层名称
系
统
第四
系
全
新
统
Qml
①
0.40~1.90
0.70
0.00~0.00
6.52~9.31
素填土
Q4m
②
0.20~5.60
1.90
0.40~1.90
5.92~8.63
中砂
中更新统
Q2m
③
0.50~13.70
5.56
0.60~6.20
1.11~7.21
粉质粘土
④
1.20~9.00
4.82
2.50~10.30
-2.07~6.40
粗砂
下更新统
Q1m
⑤
6.70~21.20
12.95
2.80~15.90
-6.95~6.17
粉质粘土
第三系
上新统
N2m
⑥
局部未揭穿,最大揭露厚度9.50m
16.50~30.00
-22.53~-7.53
粉质粘土
N2m
未揭穿,最大揭露厚度20.70m
29.00~34.80
-26.33~-20.25
B地下水和地表水
在钻探深度范围地下水系赋存于②中砂、④粗砂中的孔隙型潜水,主要受大气降水的入渗补给,②中砂、④粗砂地层的渗透性好,水量丰富,以水平向径流为主。
勘察时实测潜水地下水埋深0.00~2.00m,相应标高6.52~7.71m。
根据我院在该地区收集到的水文资料,地下水位受季节性降水影响变化明显,变幅约1.00~1.50m,建议抗浮设计水位按7.20m(高程)考虑。
根据室内渗透试验结果,②中砂、④粗砂的垂直渗透系数统计结果见下表2.6-1所示:
渗透系数统计表
表2.6-1
土层名称
统计样本
(个)
最大值
(cm/s)
最小值
(cm/s)
渗透系数平均值KV20
(cm/s)
②中砂
4
5.06×10-3
1.05×10-3
2..00×10-3
④粗砂
9
9.20×10-4
6.20×10-3
3.40×10-3
次勘察时分别在ZK20、ZK27钻孔中进行了单孔简易抽水试验,抽水孔的试验段为②中砂、④粗砂范围内,依据抽水量、水位降深,按潜水完整井进行试验,采用以下公式进行计算,试验计算成果详见下表2.6-2所示:
式中:
k-渗透系数(m/d);Q-抽水孔出水量(m3/d);
H-潜水含水层厚度(m);R-影响半径(m);
r-抽水孔半径(m);s-抽水孔水位降深(m)。
抽水试验成果表
表2.6-2
孔号
井型
井深(m)
管径
(mm)
含水层厚度
(m)
滤管
总长
(m)
第一次降深
第二次降深
平均
渗透
系数
(m/d)
平均影响半径
(m)
水位
降深
(m)
流量
(m3/d)
水位
降深
(m)
流量
(m3/d)
ZK20
潜水
完整井
10.0
108
5.80
8.0
1.50
60
2.10
80.0
8.00
28.61
ZK27
12.0
108
5.40
10.0
1.50
65
2.20
95.0
9.02
30.71
根据岩性、室内土工试验及抽水试验成果分析,②中砂、④粗砂属强透水层。
场地地表少量的积水外,附近无地表水分布。
C饱和单轴抗压强度成果统计表
表3.2
统计指标
岩层名称
统计个数
(个)
最小值
(MPa)
最大值
(MPa)
平均值
(MPa)
标准差
变异系数
frk
(MPa)
⑦生物碎屑岩
7
4.32
1.95
3.34
1.78
0.352
2.52
二、独立地下室车库塔吊天然基础承台的设计验算
矩形板式基础计算书
(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
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
251
起重臂自重G1(kN)
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
22
小车和吊钩自重G2(kN)
3.8
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.5
最小起重荷载Qmin(kN)
10
最大吊物幅度RQmin(m)
50
最大起重力矩M2(kN·m)
Max[60×11.5,10×50]=690
平衡臂自重G3(kN)
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
海南东方
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.85
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.7
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2=0.79
非工作状态
0.8×1.2×1.7×1.95×1.32×0.85=3.57
3、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)
251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
401.4+60=461.4
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.79×0.35×1.6×43=19.02
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43)=675.88
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
Fk1=401.4
水平荷载标准值Fvk'(kN)
3.57×0.35×1.6×43=85.97
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×85.97×43=1491.5
4、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)
1.2Fk1=1.2×401.4=481.68
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×60=84
竖向荷载设计值F(kN)
481.68+84=565.68
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×19.02=26.63
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.2×(37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×19.02×43)=1008.86
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.2Fk'=1.2×401.4=481.68
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.4Fvk'=1.4×85.97=120.36
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×85.97×43=2159.46
(三)、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l(m)
5.5
基础宽b(m)
5.5
基础高度h(m)
1.45
基础参数
基础混凝土强度等级
C30
基础混凝土自重γc(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h’(m)
0
基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)
19
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
40
地基参数
地基承载力特征值fak(kPa)
1950
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)
19
基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)
19
基础埋置深度d(m)
1.5
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
1994.65
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=blhγc=5.5×5.5×1.45×25=1096.56kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×1096.56=1315.88kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
Mk''=G1RG1-G3RG3-G4RG4+0.5Fvk'H/1.2
=37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×85.97×43/1.2
=1183.44kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=85.97/1.2=71.64kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=1.2×(G1RG1-G3RG3-G4RG4)+1.4×0.5Fvk'H/1.2
=1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×85.97×43/1.2
=1728.18kN·m
Fv''=Fv'/1.2=120.36/1.2=100.3kN
基础长宽比:
l/b=5.5/5.5=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.5×5.52/6=27.73m3
Wy=bl2/6=5.5×5.52/6=27.73m3
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=1491.5×5.5/(5.52+5.52)0.5=1054.65kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=1491.5×5.5/(5.52+5.52)0.5=1054.65kN·m
1、偏心距验算
(1)、偏心位置
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
=(401.4+1096.56)/30.25-1054.65/27.73-1054.65/27.73=-26.55<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
(2)、偏心距验算
偏心距:
e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(1491.5+85.97×1.45)/(401.4+1096.56)=1.08m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:
a=(5.52+5.52)0.5/2-1.08=2.81m
偏心距在x方向投影长度:
eb=eb/(b2+l2)0.5=1.08×5.5/(5.52+5.52)0.5=0.76m
偏心距在y方向投影长度:
el=el/(b2+l2)0.5=1.08×5.5/(5.52+5.52)0.5=0.76m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离:
b'=b/2-eb=5.5/2-0.76=1.99m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离:
l'=l/2-el=5.5/2-0.76=1.99m
b'l'=1.99×1.99=3.95m2≥0.125bl=0.125×5.5×5.5=3.78m2
满足要求!
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值
Pkmin=-26.55kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(401.4+1096.56)/(3×1.99×1.99)=126.46kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(401.4+1096.56)/(5.5×5.5)=49.52kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=1950.00+0.30×19.00×(5.50-3)+1.60×19.00×(1.50-0.5)=1994.65kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=49.52kPa≤fa=1994.65kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=126.46kPa≤1.2fa=1.2×1994.65=2393.58kPa
满足要求!
5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=h-δ=1450-(40+25/2)=1398mm
X轴方向净反力:
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(401.400/30.250-(1183.436+71.642×1.450)/27.729)=-44.760kN/m2
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(401.400/30.250+(1183.436+71.642×1.450)/27.729)=80.587kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全,得
P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((5.500+1.600)/2)×80.587/5.500=52.015kN/m2
Y轴方向净反力:
Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(401.400/30.250-(1183.436+71.642×1.450)/27.729)=-44.760kN/m2
Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(401.400/30.250+(1183.436+71.642×1.450)/27.729)=80.587kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全,得
P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((5.500+1.600)/2)×80.587/5.500=52.015kN/m2
基底平均压力设计值:
px=(Pxmax+P1x)/2=(80.59+52.02)/2=66.3kN/m2
py=(Pymax+P1y)/2=(80.59+52.02)/2=66.3kPa
基础所受剪力:
Vx=|px|(b-B)l/2=66.3×(5.5-1.6)×5.5/2=711.08kN
Vy=|py|(l-B)b/2=66.3×(5.5-1.6)×5.5/2=711.08kN
X轴方向抗剪:
h0/l=1398/5500=0.25≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×14.3×5500×1398=27488.18kN≥Vx=711.08kN
满足要求!
Y轴方向抗剪:
h0/b=1398/5500=0.25≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×14.3×5500×1398=27488.18kN≥Vy=711.08kN
满足要求!
6、地基变形验算
倾斜率:
tanθ=|S1-S2|/b'=|20-20|/5000=0≤0.001
满足要求!
(四)、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ25@180
基础底部短向配筋
HRB400Φ25@180
基础顶部长向配筋
HRB400Φ20@180
基础顶部短向配筋
HRB400Φ20@180
1、基础弯距计算
基础X向弯矩:
MⅠ=(b-B)2pxl/8=(5.5-1.6)2×66.3×5.5/8=693.3kN·m
基础Y向弯矩:
MⅡ=(l-B)2pyb/8=(5.5-1.6)2×66.3×5.5/8=693.3kN·m
2、基础配筋计算
(1)、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=693.3×106/(1×14.3×5500×13982)=0.005
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.005)0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.998
AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=693.3×106/(0.998×1398×360)=1381mm2
基础底需要配筋:
A1=max(1381,ρbh0)=max(1381,0.0015×5500×1398)=11534mm2
基础底长向实际配筋:
As1'=15482mm2≥A1=11534mm2
满足要求!
(2)、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=693.3×106/(1×14.3×5500×13982)=0.005
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.005)0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.998
AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=693.3×106/(0.998×1398×360)=1381mm2
基础底需要配筋:
A2=max(1381,ρlh0)=max(1381,0.0015×5500×1398)=11534mm2
基础底短向实际配筋:
AS2'=15482mm2≥A2=11534mm2
满足要求!
(3)、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋:
AS3'=9908mm2≥0.5AS1'=0.5×15482=7741mm2
满足要求!
(4)、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋:
AS4'=9908mm2≥0.5AS2'=0.5×15482=7741mm2
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Φ10@500。
(五)、配筋示意图
矩形板式基础配筋图
三、B1、B2、C型楼塔吊桩承台基础的设计验算
矩形板式桩基础计算书
(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
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
251
起重臂自重G1(kN)
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
22
小车和吊钩自重G2(kN)
3.8
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.5
最小起重荷载Qmin(kN)
10
最大吊物幅度RQmin(m)
50
最大起重力矩M2(kN·m)
Max[60×11.5,10×50]=690
平衡臂自重G3(kN)
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
海南东方
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.85
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.7
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2=0.79
非工作状态
0.8×1.2×1.7×1.95×1.32×0.85=3.57
3、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)
251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4
起重荷载标准值Fqk(kN)
60
竖向荷载标准值Fk(kN)
401.4+60=461.4
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.79×0.35×1.6×43=19.02
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×19.02×43)=675.88
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
Fk1=401.4
水平荷载标准值Fvk'(kN)
3.57×0.35×1.6×43=85.97
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8+0.5×85.97×43=1491.5
4、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)
1.2Fk1=1.2×401.4=481.68
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×60=84
竖向荷载设计值F(kN)
481.68+84=565.68
水平荷载设计值Fv
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- TC5610 塔吊 基础 工程施工 设计方案