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[浙江]框剪结构商*工程塔吊专项施工方案

xx**工程1#、2#塔吊专项施工方案

塔吊扶墙位置设置如下：各道附着装置之间的间隔距离必须严格按照塔吊使用说明书进行设置，允许根据实际情况在1M的范围内进行适当调整，调整到附墙框安装在塔身标准节有横腹杆的位置。

根据《工程地质勘察报告》ZK*号钻孔、ZK10号钻孔；《QTZ*0塔吊说明书》、《建筑桩基技术规范》（JGJ**－**）、《宁波市建筑桩基设计与施工细则》（2001甬DBJ02－12）。本方案计算采用品茗安全软件2010版本。

二、1#塔吊格构式基础设计验算.（1#塔吊位于ZK*号钻孔附近）

NB／T 31010-201*标准下载塔吊型号：QZT*0；标准节长度b：3m；

塔吊自重Gt：550kN；塔吊地脚螺栓性能等级：高强10.*级；

最大起重荷载Q：*0kN；塔吊地脚螺栓的直径d：30mm；

塔吊起升高度H：*1m；塔吊地脚螺栓数目n：12个；

塔身宽度B:1.*m；

格构柱计算长度lo：*.0m；格构柱缀件类型：缀板；

格构柱缀件节间长度a1：0.5m；格构柱分肢材料类型：L125x10；

格构柱基础缀件节间长度a2：2m；格构柱钢板缀件参数:宽100mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b1：0.5m；格构柱基础缀件材料类型：L100x10；

桩中心距a：2.7m；桩直径d：0.*m；

桩入土深度l：2*m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；

桩混凝土等级：C35；桩钢筋型号：HRB335；

桩钢筋直径：20mm；

承台宽度Bc：*m；承台厚度h：1.2m；

承台混凝土等级为：C35；承台钢筋等级：HRB335；

承台钢筋直径：20；承台保护层厚度:50mm；

承台箍筋间距：250mm；

地面粗糙类别：A类近海或湖岸区；风荷载高度变化系数：0.5；

主弦杆材料：角钢/方钢；主弦杆宽度c：250mm；

所处城市：浙江xx市，基本风压ω0：0.*5kN/m2，

额定起重力矩Me：*00kN·m；基础所受水平力P：35kN；

塔吊倾覆力矩M：11*0.31kN·m；

承台自重：Gc=25×Bc×Bc×h=25×*.00×*.00×1.20=**0.00kN；

作用在基础上的垂直力：Fk=Gt+Gc+Q=550.00+**0.00+*0.00=1110.00kN；

地处浙江xx市，基本风压ω0=0.*5kN/m2；

φ=(3B+2b+(*B2+b2)1/2c/Bb)

挡风系数Φ=0.7*；

体型系数μs=1.*0；

查表得：荷载高度变化系数μz=0.50；

高度z处的风振系数取：βz=1.0；

ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.*0×0.50×0.*5=0.30kN/m2；

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mω=ω×Φ×B×H×H×0.5=0.30×0.7*×1.*0×*1.00×*1.00×0.5=31*.31kN·m；

Mmax=1.*×(Me+Mω+P×h)=1.*×(*00.00+31*.31+35.00×1.20)=11*0.31kN·m；

水平力：Vk=ω×B×H×Φ+P=0.*5×1.*0×*1.00×0.7*+35.00=5*.35kN

5、每根格构柱的受力计算

作用于承台顶面的作用力：Fk=1110.00kN；

Mkmax=11*0.31kN·m；

Vk=5*.35kN；

图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

（1）、桩顶竖向力的计算

Nik=(F+G)/n±Myyi/Σyj2；

式中：n－单桩个数，n=*；

F－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G－桩基承台的自重标准值；

My－承台底面的弯矩标准值；

yj－单桩相对承台中心轴的Y方向距离；

Nik－单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

需要验算桩基础抗拔力。

（2）、桩顶剪力的计算

V0=1.2V/*=1.2×5*.35/*=17.50kN；

二）、塔吊与承台连接的螺栓验算

Nvb=nvπd2fvb/*=1×3.1*×30.002×310/*=21*.13kN；

Nv=1.2Vk/n=1.2×5*.35/12=5.*3kN<21*.13kN；

螺栓抗剪强度满足要求。

其中：n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，n1=n/*；

Nt－每一颗螺栓所受的力；

Ntb=πde2ftb/*=3.1*×2*.722×500/*=2*0.2*kN；

Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×2*.3*/3.00=10.55kN<2*0.2*kN；

螺栓抗拉强度满足要求。

3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算

((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2≤1

其中：Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；

Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；

((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((5.*3/21*.13)2+(10.55/2*0.2*)2)0.5=0.05；

螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。

其中Mx,My－计算截面处XY方向的弯矩设计值；

Ni1－单桩桩顶竖向力设计值；

经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×0.55×**1.3*×1.2=*0*.02kN·m。

2、螺栓粘结力锚固强度计算

其中N－锚固力，即作用于螺栓的轴向拉力，N=10.55kN；

d－楼板螺栓的直径，d=30mm；

[fb]－楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，[fb]=1.57N/mm2；

h－楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h≥10.55×103/(3.1*×30.00×1.57)=71.30mm；

构造要求：h≥**0.00mm；

螺栓在混凝土承台中的锚固深度要大于**0.00mm。

3、承台截面主筋的计算

αs=M/(α1fcbh02)

As=M/(γsh0fy)

式中：αl－系数，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C*0时，α1取为0.**,期间按线性内插法得1.00；

fc－混凝土抗压强度设计值查表得1*.70N/mm2；

fy－钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；

经过计算得：αs=*0*.02×10*/(1.000×1*.700×*.000×103×(1150.000)2)=0.007；

Asx=Asy=*0*.02×10*/(0.**7×1150.000×300)=1771.3**mm2；

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

1200×*000×0.15%=7200mm2；

*、承台斜截面抗剪切计算

桩对矩形承台的最大剪切力为V=**7.*5kN。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

V≤βhsαftb0h0

其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=*000.00mm；

当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.**；

βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜*00mm时，取h0=*00mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=(*00/1150)1/*=0.*13；

α──承台剪切系数，α=1.75/(0.*7*+1)=1.1**；

**7.*5kN≤0.*1×1.1**×1.57×*000×1150/1000=7*0*.05kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

四）、单肢格构柱截面验算

A=2*.37cm2i=3.*5cmI=3*1.*7cm*z0=3.*5cm

每个格构柱由*根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：

An1=A×*=2*.37×*=*7.**cm2；

ix1=(Ix1/An1)0.5=(**71*.**/*7.**)0.5=21.**cm；

2、格构柱平面内整体强度

Nmax/An1=**7.*5×103/(*7.**×102)=71.57N/mm2

格构柱平面内整体强度满足要求。

3、格构柱整体稳定性验算

L0x1=lo=*.30m；

λx1=L0x1×102/ix1=*.30×102/21.**=1*.**；

单肢缀板节间长度：a1=0.50m；

λ1=L1/iv=50.00/2.**=20.1*；

λ0x1=(λx12+λ12)0.5=(1*.**2+20.1*2)0.5=2*.15；

查表：Φx=0.**；

Nmax/(ΦxA)=**7.*5×103/(0.**×*7.**×102)=75.**N/mm2

格构柱整体稳定性满足要求。

λmax=λ0x1=2*.15<[λ]=150满足；

单肢计算长度：l01=a1=50.00cm；

单肢回转半径：i1=3.*5cm；

单肢长细比：λ1=lo1/i1=50/3.*5=12.**<0.7λmax=0.7×2*.15=1*.7；

因截面无削弱，不必验算截面强度。

五）、整体格构柱基础验算

1、格构柱基础力学参数

Ix1=**71*.**cm*An1=*7.**cm2

W1=21*7.*3cm3ix1=21.**cm

格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的，整个基础的力学参数：

An2=An1×*=*7.**×*=3**.*2cm2；

ix2=(Ix2/An2)0.5=(**0****.5*/3**.*2)0.5=112.1*cm；

2、格构柱基础平面内整体强度

1.2N/An+1.*Mx/(γx×W)=1332.00×103/(3**.*2×102)+1*2*.*3×10*/(1.0×**5**.**×103)=70.5*N/mm2

格构式基础平面内稳定满足要求。

3、格构柱基础整体稳定性验算

L0x2=lo=*.30m；

λx2=L0x2/ix2=*.30×102/112.1*=3.*3；

An2=3**.*2cm2；

Ady2=2×1*.2*=3*.52cm2；

λ0x2=(λx22+*0×An2/Ady2)0.5=(3.*32+*0×3**.*2/3*.52)0.5=20.**；

查表：φx=0.*7；

NEX'=π2EAn2/1.1λ0x22

NEX=17175*.**N；

格构式基础整体稳定性满足要求。

λmax=λ0x2=20.**<[λ]=150满足；

单肢计算长度：l02=a2=200.00cm；

单肢回转半径：ix1=21.**cm；

单肢长细比：λ1=l02/ix1=200/21.**=*.1*<0.7λmax=0.7×20.**=1*.3*

因截面无削弱，不必验算截面强度。

六）、桩竖向极限承载力验算

单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算：

Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp

u──桩身的周长，u=2.513m；

Ap──桩端面积,Ap=0.503m2；

各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称

1*.*01*.000.00粉土

23*.1010.00375.00淤泥质粉质粘土

由于桩的入土深度为2*.00m,所以桩端是在第2层土层。

单桩竖向承载力验算:Quk=2.513×333.*+375×0.503=102*.*21kN；

单桩竖向承载力特征值：R=Ra=Quk/2=102*.*21/2=513.211kN；

Nk=5*1.375kN≤1.2R=1.2×513.211=*15.*53kN；

桩基竖向承载力满足要求！

七）、抗拔桩基承载力验算

群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

Tuk=Σλiqsikuili=*2*.***kN；

其中：Tuk－桩基抗拔极限承载力标准值；

ui－破坏表面周长，取u=πd=2.51m；

qsik－桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；

λi－抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.*0，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；

li－第i层土层的厚度。

群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

Tgk=（ulΣλiqsikli）/*=*75.175kN；

ul－桩群外围周长，ul=*×（2.7+0.*）=1*m；

经过计算得到:TUk=Σλiqsikuili＝*2*.**kN；

Nk≤Tgk/2+Ggp

Nk≤Tuk/2+Gp

Tgk/2+Ggp=*75.175/2+1715=2152.5**kN>2*.375kN；

As=πd2/*×0.*5%=3.1*×*002/*×0.*5%=32*7mm2

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！

式中：N──轴向拉力设计值，N=2*375.21N；

fy──钢筋强度抗压强度设计值，fy=300N/mm2；

As──纵向普通钢筋的全部截面积。

As=N/fy=2*375.21/300=*7.*2mm2

建议配筋值：HRB335钢筋，1120。实际配筋值3*5*.2mm2。

箍筋采用螺旋式，直径不应小于*mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

三、2#塔吊格构式基础设计验算.（2#塔吊位于19号钻孔附近）

塔吊型号：QZT80(5214)；标准节长度b：3m；

塔吊自重Gt：550kN；塔吊地脚螺栓性能等级：高强10.9级；

最大起重荷载Q：80kN；塔吊地脚螺栓的直径d：30mm；

塔吊起升高度H：41m；塔吊地脚螺栓数目n：12个；

塔身宽度B:1.6m；

格构柱计算长度lo：6.0m；格构柱缀件类型：缀板；

格构柱缀件节间长度a1：0.5m；格构柱分肢材料类型：L125x10；

格构柱基础缀件节间长度a2：2m；格构柱钢板缀件参数:宽100mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b1：0.5m；格构柱基础缀件材料类型：L100x10；

桩中心距a：2.7m；桩直径d：0.8m；

桩入土深度l：28m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；

桩混凝土等级：C35；桩钢筋型号：HRB335；

桩钢筋直径：20mm；

承台宽度Bc：4m；承台厚度h：1.2m；

承台混凝土等级为：C35；承台钢筋等级：HRB335；

承台钢筋直径：20；承台保护层厚度:50mm；

承台箍筋间距：250mm；

地面粗糙类别：A类近海或湖岸区；风荷载高度变化系数：0.5；

主弦杆材料：角钢/方钢；主弦杆宽度c：250mm；

所处城市：浙江xx市，基本风压ω0：0.45kN/m2，

额定起重力矩Me：800kN·m；基础所受水平力P：35kN；

塔吊倾覆力矩M：1160.31kN·m；

承台自重：Gc=25×Bc×Bc×h=25×4.00×4.00×1.20=480.00kN；

作用在基础上的垂直力：Fk=Gt+Gc+Q=550.00+480.00+80.00=1110.00kN；

地处浙江xx市，基本风压ω0=0.45kN/m2；

建筑物防雷设施安装（2015版）φ=(3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)

挡风系数Φ=0.79；

体型系数μs=1.90；

查表得：荷载高度变化系数μz=0.50；

高度z处的风振系数取：βz=1.0；

DB13(J)T 8376-2020标准下载ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.90×0.50×0.45=0.30kN/m2；

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mω=ω×Φ×B×H×H×0.5=0.30×0.79×1.60×41.00×41.00×0.5=318.31kN·m；