郑州某高层住宅工程塔吊qtz5313 qtz63施工方案计算书secret.docx
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郑州某高层住宅工程塔吊qtz5313qtz63施工方案计算书secret
***·***工程
塔吊施工方案
编制:
审核:
审批:
浙江***集团有限公司
郑州分公司
2010年3月
编制依据:
1、工程地质勘察报告
2、设计院设计的相关施工图纸
3、工程测量规范GB50026-93
4、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002
5、建筑施工安全检查评分标准JGJ59-99
6、建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001
7、施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005
8、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91
9、建筑地基基础设计规范GB50007-2002
***置业***工程塔吊施工方案
一、工程概况
***置业***项目位于郑州市郑东新区中兴路与七里河北路交叉囗西北角。
本工程南邻七里河北路,西侧邻心怡路,本工程为地下二层,地上22层局部26层,属剪力墙结构,±0.000绝对标高为88.5米,室内外高差为0.45米。
地下室使用功能为戊类储藏库,地上为住宅,我项目部承建一期1#和3#楼,为了施工需要,拟使用两台塔吊,每栋楼各布置一台。
二、塔机设置
(一)、1#楼塔机设计
根据本工程及周边建筑物的情况,1#楼塔吊选择在布置在36—37轴间,距37轴500,p轴向北1900,塔臂与p轴成14°向北旋转,指向西北方向。
塔吊选用新乡克瑞公司生产的QTZ5313塔吊一台,鉴于目前车库图纸没有确定,车库基础无法确定,车库具体施工时间无法确定,为了不影响将来车库施工,将塔吊基础埋置在主楼基础标高以下,基础底面标高为-7.22,基础厚1.35,基础长宽均为6.5米,采用C35砼,钢筋采用φ20圆钢,基础顶面和主楼垫层顶面平,作为本工程主体阶段的垂直运输。
(详见附图《塔吊定位图》和塔吊基础施工图)。
基础持力层为第二层粉土层,地基承载力特征值100.00kPa
塔机基本性能
1、最大工作幅度53米,臂端点吊重1.3吨。
2、最大单机功率24kw,总功率37.7kw。
3、固定独立高度40米,附着式145米。
(二)、3#楼塔机设计
根据本工程及周边建筑物的情况,3#楼塔吊选择在布置在30—31轴间,距31轴300,V轴向北2050,塔臂与V轴成13°向北旋转,指向西北方向。
塔吊选用上海吴淞建筑机械有限公司生产的QTZ63塔吊一台,鉴于目前车库图纸没有确定,车库基础无法确定,车库具体施工时间无法确定,为了不影响将来车库施工,将塔吊基础埋置在主楼基础标高以下,基础底面标高为-7.22,基础厚1.35,基础长宽均为6.5米,采用C35砼,钢筋采用φ20圆钢,基础顶面和主楼垫层顶面平,作为本工程主体阶段的垂直运输。
(详见附图《塔吊定位图》和塔吊基础施工图)。
基础持力层为第二层粉土层,地基承载力特征值100.00kPa
塔机基本性能
1、最大工作幅度50米,臂端点吊重1.4吨。
2、最大单机功率24kw,总功率37.7kw。
3、固定独立高度40米,附着式125米。
三、塔吊天然基础的计算
(一)、1#楼塔机天然基础计算书
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)等编制。
一、参数信息
塔吊型号:
QTZ5313,塔吊起升高度H:
85.00m,
塔身宽度B:
1.65m,基础埋深d:
7.10m,
自重F1:
450.8kN,基础承台厚度hc:
1.35m,
最大起重荷载F2:
60kN,基础承台宽度Bc:
6.50m,
混凝土强度等级:
C35,钢筋级别:
I级钢,
额定起重力矩:
630kN·m,基础所受的水平力:
25kN,
标准节长度a:
2.5m,
主弦杆材料:
圆钢,宽度/直径c:
120mm,
所处城市:
河南郑州市,基本风压W0:
0.45kN/m2,
地面粗糙度类别:
D类密集建筑群,房屋较高,风荷载高度变化系数μz:
1.19。
二、塔吊基础承载力及抗倾翻计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式:
混凝土基础抗倾翻稳定性计算:
E=M/(F+G)=2598.89/(612.96+1711.13)=1.12m≤Bc/3=2.17m
根据《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92)第4.6.3条,塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。
式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=612.96kN;
G──基础自重:
G=25.0×Bc×Bc×hc×1.2=1711.13kN;
Bc──基础底面的宽度,取Bc=6.500m;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=1.4×1856.35=2598.89kN·m;
e──偏心矩,e=M/(F+G)=1.118m,故e>Bc/6=1.083m;
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:
a=Bc/2-M/(F+G)=6.500/2-2598.890/(612.960+1711.125)=2.132m。
经过计算得到:
有附着的压力设计值P=(612.960+1711.125)/6.5002=55.008kPa;
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(612.960+1711.125)/(3×6.500×2.132)=111.817kPa。
三、地基承载力验算
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak--地基承载力特征值,按本规范第5.2.3条的原则确定;取100.000kN/m2;
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;
b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取6.000m;
γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取18.500kN/m3;
d--基础埋置深度(m)取2.000m;
解得地基承载力设计值:
fa=159.625kPa;
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=159.625kPa;
地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值P=55.008kPa,满足要求!
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=111.817kPa,满足要求!
四、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第8.2.7条。
验算公式如下:
式中βhp---受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,βhp取1.0.当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用;取βhp=0.95;
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=1.30m;
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
am=[1.65+(1.65+2×1.30)]/2=2.95m;
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力时,取柱宽(即塔身宽度);取at=1.65m;
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=1.65+2×1.30=4.25;
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=111.82kPa;
Al---冲切验算时取用的部分基底面积;Al=6.50×(6.50-4.25)/2=7.31m2
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=111.82×7.31=817.67kN。
允许冲切力:
0.7×0.95×1.57×2950.00×1300.00=4021492.85N=4021.49kN>Fl=817.67kN;
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
五、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第8.2.7条。
计算公式如下:
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;当墙体材料为混凝土时,取a1=(Bc-B)/2=(6.50-1.65)/2=2.42m;
Pmax---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111.82kN/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;P=Pmax×(3a-al)/3a
P=111.82×(3×1.65-2.42)/(3×1.65)=57.04kPa;
G---考虑荷载分项系数的基础自重,取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×6.50×6.50×1.35=1925.02kN/m2;
l---基础宽度,取l=6.50m;
a---塔身宽度,取a=1.65m;
a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.65m。
经过计算得MI=2.422×[(2×6.50+1.65)×(111.82+57.04-2×1925.02/6.502)+(111.82-57.04)×6.50]/12=732.54kN.m。
2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。
公式如下:
式中,αl---当混凝土强度不超过C50时,α1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αl=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=1.30m。
经过计算得:
αs=732.54×106/(1.00×16.70×6.50×103×(1.30×103)2)=0.004;
ξ=1-(1-2×0.004)0.5=0.004;
γs=1-0.004/2=0.998;
As=732.54×106/(0.998×1.30×210.00)=2688.67mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
6500.00×1350.00×0.15%=13162.50mm2。
故取As=13162.50mm2。
建议配筋值:
I级钢筋,Φ20@150mm。
承台底面单向根数42根。
实际配筋值13196.4mm2。
(二)、3#楼塔机天然基础计算书
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)等编制。
一、参数信息
塔吊型号:
QTZ63,塔吊起升高度H:
90.00m,
塔身宽度B:
1.65m,基础埋深d:
2.00m,
自重F1:
450.8kN,基础承台厚度hc:
1.35m,
最大起重荷载F2:
60kN,基础承台宽度Bc:
6.50m,
混凝土强度等级:
C35,钢筋级别:
I级钢,
额定起重力矩:
630kN·m,基础所受的水平力:
20kN,
标准节长度a:
2.5m,
主弦杆材料:
圆钢,宽度/直径c:
120mm,
所处城市:
河南郑州市,基本风压W0:
0.45kN/m2,
地面粗糙度类别:
C类有密集建筑群的城市郊区,风荷载高度变化系数μz:
1.62。
二、塔吊基础承载力及抗倾翻计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑附着时的基础设计值计算公式:
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式:
混凝土基础抗倾翻稳定性计算:
E=M/(F+G)=3468.02/(612.96+1711.13)=1.49m≤Bc/3=2.17m
根据《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92)第4.6.3条,塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。
式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=612.96kN;
G──基础自重:
G=25.0×Bc×Bc×hc×1.2=1711.13kN;
Bc──基础底面的宽度,取Bc=6.500m;
M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩,M=1.4×2477.16=3468.02kN·m;
e──偏心矩,e=M/(F+G)=1.492m,故e>Bc/6=1.083m;
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:
a=Bc/2-M/(F+G)=6.500/2-3468.024/(612.960+1711.125)=1.758m。
经过计算得到:
有附着的压力设计值P=(612.960+1711.125)/6.5002=55.008kPa;
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(612.960+1711.125)/(3×6.500×1.758)=135.607kPa。
三、地基承载力验算
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2);
fak--地基承载力特征值,按本规范第5.2.3条的原则确定;取100.000kN/m2;
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;
b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取6.000m;
γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3;
d--基础埋置深度(m)取2.000m;
解得地基承载力设计值:
fa=151.000kPa;
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=151.000kPa;
地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值P=55.008kPa,满足要求!
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=135.607kPa,满足要求!
四、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第8.2.7条。
验算公式如下:
式中βhp---受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,βhp取1.0.当h大于等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用;取βhp=0.95;
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=1.30m;
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
am=[1.65+(1.65+2×1.30)]/2=2.95m;
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力时,取柱宽(即塔身宽度);取at=1.65m;
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=1.65+2×1.30=4.25;
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=135.61kPa;
Al---冲切验算时取用的部分基底面积;Al=6.50×(6.50-4.25)/2=7.31m2
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=135.61×7.31=991.62kN。
允许冲切力:
0.7×0.95×1.57×2950.00×1300.00=4021492.85N=4021.49kN>Fl=991.62kN;
实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!
五、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第8.2.7条。
计算公式如下:
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;当墙体材料为混凝土时,取a1=(Bc-B)/2=(6.50-1.65)/2=2.42m;
Pmax---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135.61kN/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;P=Pmax×(3a-al)/3a
P=135.61×(3×1.65-2.42)/(3×1.65)=69.17kPa;
G---考虑荷载分项系数的基础自重,取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×6.50×6.50×1.35=1925.02kN/m2;
l---基础宽度,取l=6.50m;
a---塔身宽度,取a=1.65m;
a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.65m。
经过计算得MI=2.422×[(2×6.50+1.65)×(135.61+69.17-2×1925.02/6.502)+(135.61-69.17)×6.50]/12=1027.57kN.m。
2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.7.2条。
公式如下:
式中,αl---当混凝土强度不超过C50时,α1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αl=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=1.30m。
经过计算得:
αs=1027.57×106/(1.00×16.70×6.50×103×(1.30×103)2)=0.006;
ξ=1-(1-2×0.006)0.5=0.006;
γs=1-0.006/2=0.997;
As=1027.57×106/(0.997×1.30×210.00)=3774.59mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
6500.00×1350.00×0.15%=13162.50mm2。
故取As=13162.50mm2。
建议配筋值:
I级钢筋,Φ20@150mm。
承台底面单向根数42根。
实际配筋值13196.4mm2。
四、塔机安拆资源配置
1、配置25T汽车吊一台,以及各类吊具、吊索。
2、人员配置:
指挥1名,塔机司机1名,电工1名,安装工人8名。
3、场地要求:
50米×20米。
五、塔机的安拆步骤
(一)组装
1、把第一节标准节吊装在预埋在基础中的基础节上,标准节有爬梯的一面在西边,并应与建筑物平行,以保证塔吊吊臂指向北边。
2、将第二节标准节装在第一节标准节上,注意爬梯应上下对准。
3、组装套架:
套架上有油缸(即液压杆)的面,应在南边方向。
4、组装上下支座,回转机构,回转支承,平台等为一体,然后整体安装在套架上,并连接牢固。
5、安装塔帽:
用销轴与上支座连接,注意塔吊的倾斜面应与吊臂在同一侧。
6、吊装平衡配重,用销轴与上支座连接。
7、吊装司机操作室,接通电源。
8、在地面拼装起重臂、小车、吊臂拉杆连接应固定在吊臂上的支架上,注意,臂长组合表中50米臂长,使用臂节号长1、2、3、4、5、6、8、9号。
9、用汽车吊把吊臂整体平稳地吊起就位,用销轴和上支座连接,注意吊点号为A、D。
10、穿绕起升钢线绳,安装短拉杆和长拉杆与塔帽连接,松驰起升机构钢丝绳,把起重臂缓慢放平,使拉杆处于张紧状态,并松脱滑轮组长的起重钢丝绳。
11、安装平衡配重,位置从前面往尾部排列,共6块计6000公斤。
12、张紧变幅水平钢丝绳。
(二)顶升加节
塔机采用液压顶升机构升塔,其操作步骤如下所述:
1.1在待引进的塔身标准节下端两侧的四个导向连接套内各插入一个引进滚轮,并将其转到正确方向。
1.2起吊标准节,开动回转机构,使起重臂回转到顶升套架的标准节引进门方向,然后向内变幅,到引进横梁处,下放标准节使引进滚轮落在引进横梁上。
1.3回转制动后,将小车开到约距回转10米处,保证顶升部分的重心与顶升油缸中心重合。
1.4启动泵站,操纵泵站手柄,使顶升油缸下端的顶升横梁两侧销轴落进塔身顶升支耳内,关掉泵站。
1.5拆掉下支承座与塔身的连接螺栓,检查顶升有无障碍及其它机械故障,准备顶升。
1.6开动泵站,操纵手柄,使油缸顶起塔机的上部结构,当顶升爬爪高出上一个顶升支板的上端面时,停止顶升,并操作手柄使油缸回收,爬爪便慢慢地压在顶升支板的上端面上。
1.7继续回收油缸,将顶升横梁提起,当横梁两端销轴达到顶升支耳时,再次顶升,活塞杆(液压杆)全伸后,即可将引进梁上的标准节引进塔身处。
1.8将引进的标准节对准塔身顶端,操纵手柄使油缸回收,标准节随同上部结构落在塔身顶端,拆下四个引进轮,用M30高强度螺栓,将引进的标准节与塔身连接好,螺栓的预紧扭矩1460N·M,误差控制在6%为宜。
顶升作业注意事项
2.1顶升作业时,风力不大于4级(6.7M/S)
2.2顶升过程中,必须将回转机构制动,防止起重臂滑转。
2.3顶升时,起重臂应处于顶升套架的前方,平衡臂处于其后方,即起重臂指向北方。
2.4顶升前应先放松塔身上的垂直电缆,电缆放松的长度应大于需顶升的高度,顶升后,将电缆分段捆扎在塔身上。
2.5顶升时,应密切注意,顶升套架上的滑块沿塔身的滑动情况,泵站油压表的压力变化及整个液压系统的动输情况,一旦出现异常,应立即停止顶升,排除故障后方能继续作业。
(三)调试
待塔吊顶升完毕后,调试好塔机小车限位,吊钩高度限位,力矩限位,起重限位,回转限位,保证各限位灵敏、可靠。
(四)接地装置及要求
塔机的接地装置采用圆钢与建筑物筏板接地连接,其重复接地电阻不大于4Ω。
六、塔机的操作维护
1.机操人员必须持证上岗,熟悉机械的保养和安全操作规程,无关人员未经许可不得攀登塔机。
2.塔机的正常工作气温为-20~+40℃,风速低于13m/s。
3.塔机的每次转场
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