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1、工程名称：湖州信业佳佳园 17#楼建设单位：湖州市信业佳房地产开发有限公司监理单位：湖州中设建设工程监理有限公司塔吊基础施工方案（17#楼）主要编制人：费国强职称（职务） ：项目技术负责人审核人员：杨枫职称（职务） ：质安科技术主管审批人员：梁旭职称（职务） ：公司技术负责人施工单位：美信佳集团建设有限公司编制日期：2013 年 6 月 16 日施工组织设计（安全专项施工方案）审批表工程名称编制单位工程规模方案名称湖州信业佳佳园 17#楼美信佳集团建设有限公司4805.12 平方米塔吊基础施工方案（17 楼）工程等级主要编制人二级审核意见审核人（签名） ：日期：年月日（审核技术部门章）审批人（
2、签名） ：日期：年月日（企业公章）审批意见备注栏1目目录录一、工程概况一、工程概况二、编制依据二、编制依据三、基础设计、验算和附图三、基础设计、验算和附图2一、工程概况一、工程概况本项目为湖州市信业佳佳园住宅小区工程，总建筑面积106700 ，由7 幢多层、14 幢小高层住宅楼 （含部分商业建筑裙房） 和连通地下室组成。 其中 17#楼为 18 层小高层住宅，取 17#楼最高处标高为 57.10m（室外地下室顶板以上以上为 58.90m） 。0.000 相当于黄海 3.920m。拟计划在 17#楼南侧位置设置 1 台华东建机 H5710 式起重机施工，臂长为 57 米，塔吊基础采用四 桩格 构
3、柱 组合 式基础 ，混凝土 桩基础的强度 为 C30，在桩顶部 位设 置2.80m*2.80m*0.60m 的混凝土承台进行加固。格构柱子采用角钢制作，缀板焊接拼装，柱子顶部采用钢板焊接，钢板上面安装塔吊，塔机安装高度自安装面（黄海标高为 2.62 m，高出地下室顶板面 0.50m）算起为取 67.50m,布置，将 17#楼南面 15 轴偏西 500*A 轴偏南4850 的交点作为塔吊的中心点，详见附图（17#楼塔吊布置示意图） 。二、编制依据二、编制依据1、本方案主要依据总平面图、17#楼建筑、结构施工图纸和基坑围护工程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
4、-1992）建筑施工塔式起重机安装、使用拆卸安全技术规程（JGJ1962010）地基基础设计规范（GB50007-2011）建筑结构荷载规范（GB50009-2006）建筑安全检查标准（JGJ59-2011）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）钢结构设计规范(GB50017-2003)钢结构设计与原理（中国建筑工业出版社）地质勘察报告核工业湖州工程勘察院塔式起重机使用说明书浙江省嘉兴市华东建设机械有限公司浙江省固定式塔式起重机基础技术规程（DB-T1053-2008）塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T1872009)品茗安全计算软件
5、2013 版三、基础设计、验算和附图三、基础设计、验算和附图根据组合式塔吊基础的有关要求及本工程所处位置的实际情况，桩顶的标高为3黄海标高-3.28 米。按照 57m 臂长计算，计算书和附图如下：格构式钢平台基础计算书格构式钢平台基础计算书计算依据：1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-20092、混凝土结构设计规范GB50010-20103、建筑桩基技术规范JGJ94-20084、建筑地基基础设计规范GB50007-20115、钢结构设计规范GB50017-2003一、塔机属性一、塔机属性塔机型号塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)塔机独立状态的计算高度H(m)塔身桁架结构塔
6、身桁架结构宽度B(m)QTZ80（华东建机）4043方钢管1.6二、塔机荷载二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1 1、塔机自身荷载标准值、塔机自身荷载标准值4塔身自重G0(kN)起重臂自重G1(kN)起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)小车和吊钩自重G2(kN)最大起重荷载Qmax(kN)最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)最小起重荷载Qmin(kN)最大吊物幅度RQmin(m)最大起重力矩M2(kNm)平衡臂自重G3(kN)平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)平衡块自重G4(kN)平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)312.3859.0524.83.96013.51060Max60
7、13.5，106081016.756.0716510.52 2、风荷载标准值、风荷载标准值k(kN/m(kN/m2) )工程所在地基本风压0(kN/m )2浙江 湖州市工作状态非工作状态0.20.45塔帽形状和变幅方式地面粗糙度风振系数z锥形塔帽，小车变幅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)工作状态非工作状态1.32工作状态非工作状态1.951.951.591.59风压等效高度变化系数z风荷载体型系数s5风向系数塔身前后片桁架的平均充实率0风荷载标准值k(kN/m )21.20.35工作状态非工作状态0.81.21.591.951.320.20.790.81.21.59
8、1.951.320.451.773 3、塔机传递至基础荷载标准值、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)起重荷载标准值Fqk(kN)竖向荷载标准值Fk(kN)水平荷载标准值Fvk(kN)倾覆力矩标准值Mk(kNm)312.38+59.05+3.9+16.75+165557.0860557.08+60617.080.790.351.64319.0259.0524.8+3.913.5-16.756.07-16510.5+0.9(810+0.519.0243)779.95非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)水平荷载标准值Fvk(kN)倾覆力矩标准值Mk(kNm)Fk1557.0
9、81.770.351.64342.6259.0524.8-16.756.07-16510.5+0.542.6243546.64 4、塔机传递至基础荷载设计值、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)起重荷载设计值FQ(kN)竖向荷载设计值F(kN)水平荷载设计值Fv(kN)1.2Fk11.2557.08668.51.4FQk1.46084668.5+84752.51.4Fvk1.419.0226.631.2(59.0524.8+3.913.5-16.756.07-16510.5)+1.40.9(810+0.519.0243)倾覆力矩设计值M(kNm)1155.35非工作状态竖
10、向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2557.08668.56水平荷载设计值Fv(kN)倾覆力矩设计值M(kNm)1.4Fvk1.442.6259.671.2(59.0524.8-16.756.07-16510.5)+1.40.542.6243839.18三、钢平台计算三、钢平台计算钢平台宽b(m)塔吊基础节加固杆件截面类型钢平台总重Gp1(kN)锚栓孔直径R(mm)0.70槽钢630钢平台板厚t(mm)塔吊基础节加固杆件型号格构式钢柱总重Gp2(kN)钢平台与格构柱连接角焊缝焊角尺寸hf1(mm)节点板与格构柱连接角焊缝焊角尺寸 12hf2(mm)：节点板厚t1(mm)节点板宽b1(mm)双
11、向板的支撑形式2075四边简支节点板高h1(mm)钢平台验算方式200双向板钢平台单边节点板个数n125022a号槽钢4012桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.263m1 1、钢板强度验算、钢板强度验算荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax1=F/n+M/L=752.496/4+1155.353/2.263=698.664kNQmin1=F/n-M/L=752.496/4-1155.353/2.263=-322.416kN简化钢平台板为双向板(断面扣除2个锚栓孔直径)承载计算,钢板自重：q=78.5t =78.50.05=3.925Kn/m2板的
12、支撑方式为四边简支，板在两个方向的长度lx=ly=a，查双向板在均布荷载作用下的内力系数表得最大弯矩在跨中，Mx=My，弯矩系数为0.0368M中1=0.0368(q+Qmax/a2)a2=0.0368(3.925+698.664/0.452)0.452=25.74kNmM中2=0.0368(q+Qmin/a2)a2=0.0368(3.925+(-322.416)/0.452)0.452=-11.836kNmM=25.74kNmhc=(Ac(110+t)+(a-2R)t2/2)/(Ac+(a-2R)t)=(3184(110+50)+(450-230)502/2)/(3184+(450-230)
13、50)=43.949mm7W=(a-2R)t3/12+(a-2R)t(hc-t/2)2+Ix+Ac(110+t-hc)2)/max(220+t-hc)，hc)=(450-230)503/12+(450-230)50(43.949-50/2)2+23939000+3184(110+50-43.949)2)/max(220+50-43.949)，43.949)=344545.457mm3=M/W=25.74106/344545.457=74.707N/mm2f=215N/mm2满足要求！2 2、焊缝验算、焊缝验算荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax2=(F+1.35Gp1)/n+M/L=(7
14、52.496+1.356)/4+1155.353/2.263=700.689kNQmin2=(F+1.35Gp1)/n-M/L=(752.496+1.356)/4-1155.353/2.263=-320.391kN钢平台与格构柱连接角焊缝：hf1=12mm焊缝长度lw1=42l =42125=1000mm节点板与钢平台连接采用双面角焊缝：hf2=12mm焊缝长度lw2=42n1b1=42275=1200mm考虑安装焊缝折减系数取0.8焊缝应力：=Qmin2/(0.80.7(lw1hf1+lw2hf2)=320.391103/(0.80.7(100012+120012)=21.671N/mm2f
15、=160N/mm2满足要求！节点板与格构柱连接采用双面角焊缝：hf2=12mm焊缝长度lw3=42n1h1=422200=3200mm考虑安装焊缝折减系数取0.8焊缝应力：=N/(0.80.7lw3hf2)=700.689103/(0.80.7320012)=32.584N/mm2f=160N/mm2满足要求！四、桩顶作用效应计算四、桩顶作用效应计算基础布置基础布置桩数n下承台长l(m)下承台长向桩心距al(m)桩直径d(m)42.81.60.88下承台高度h(m)下承台宽b(m)下承台宽向桩心距ab(m)0.62.81.6下承台参数下承台参数下承台混凝土等级下承台上部覆土厚度h(m)下承台混
16、凝土保护层厚度(mm)C25050下承台混凝土自重C(kN/m )下承台上部覆土的重度(kN/m )332519承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hc+h)=2.82.8(0.625+019)=117.6kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2117.6=141.12kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.26m1 1、荷载效应标准组合、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk+Gp1+Gp2)/n=(617.08+117.6+6+40)/4=195.17kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk
17、+Gp1+Gp2)/n+(Mk+FVkh)/L=(617.08+117.6+6+40)/4+(779.95+19.026.8)/2.26=597.021kNQkmin=(Fk+Gk+Gp1+Gp2)/n-(Mk+FVkh)/L=(617.08+117.6+6+40)/4-(779.95+19.026.8)/2.26=-206.68kN2 2、荷载效应基本组合、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Qmax=(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=829.55k
18、NQmin=(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、格构柱计算五、格构柱计算格构柱参数格构柱参数格构柱缀件形式格构式钢柱计算长度H0(m)格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)格构柱分肢参数格构柱分肢参数缀板92.25格构式钢柱的截面边长a(mm)缀板间净距l01(mm)4502509格构柱分肢材料分肢对最小刚度轴的回转半径2.46iy0(cm)分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)3.53分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm )格构柱缀件参数格构柱缀
19、件参数格构式钢柱缀件材料焊缝参数焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)焊缝强度设计值ftw(N/mm )22L125X12分肢材料截面积A0(cm )格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm )分肢材料强度设计值fy(N/mm )24228.91423.1623521540025010格构式钢柱缀件截面积A1x(mm )2250012160焊缝计算长度lf(mm)2001 1、格构式钢柱换算长细比验算、格构式钢柱换算长细比验算整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：I=4I0+A0(a/2-Z0)2=4423.16+28.91(45.00/2-3.53)2=43306.95cm4整个构件长细比：x=y=H0
20、/(I/(4A0)0.5=900/(43306.95/(428.91)0.5=46.51分肢长细比：1=l01/iy0=25.00/2.46=10.16分肢毛截面积之和：A=4A0=428.91102=11564mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(46.512+10.162)0.5=47.60max=47.6=150满足要求！2 2、格构式钢柱分肢的长细比验算、格构式钢柱分肢的长细比验算1=10.16min(0.50max，40)=min(0.547.6，40)=23.8满足要求！3 3、格构式钢柱受压稳定性验算、格构式钢柱受压稳定性验算0max(fy/2
21、35)0.5=47.6(215/235)0.5=45.53查表钢结构设计规范 GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：=0.874Qmax/(A)=829.55103/(0.87411564)=82.08N/mm2f=215N/mm2满足要求！104 4、缀件验算、缀件验算缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=1156421510-3(235/235)0.5/85=29.25kN格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+25=25.00+25=50cm作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=29.250.5/4=3.66kNm分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=
22、0.45-20.0353=0.38m作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=29.250.5/(20.38)=19.27kN角焊缝面积：Af=0.8hflf=0.812200=1920mm2角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7122002/6=56000mm3垂直于角焊缝长度方向应力：f=M0/Wf=3.66106/56000=65N/mm2垂直于角焊缝长度方向剪应力：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满足要求！根据缀板的构造要求缀板
23、高度：250mm 2/3 b1=2/30.381000=253mm满足要求！缀板厚度：10mmmax1/40b1,6= max1/400.381000,6=9mm满足要求！缀板间距：l1=500mm2b1=20.381000=759mm满足要求！六、桩承载力验算六、桩承载力验算桩参数桩参数桩混凝土强度等级桩混凝土自重z(kN/m )3C30，取Z572523.42米（从桩顶标高黄海标高3.28桩基成桩工艺系数C桩混凝土保护层厚度(mm)0.7035桩入土深度lt(m)桩间侧阻力折减系数米算起），取Z57孔0.70桩配筋桩配筋11自定义桩身承载力设计值桩身普通钢筋配筋地基属性地基属性是否考虑承台
24、效应否侧阻力特征值土名称土层厚度li(m)qsia(kPa)淤泥质粉质粘土粉质粘土夹粉土淤泥质粉质粘土粉土淤泥质粉质粘土粉质粘土粉细砂夹粉质粘2.30土粉质粘土1.60202600.70290.702.422.404.101.306.103.20613816830qpa(kPa)0.70.70.70.700.700.70端阻力特征值抗拔系数fak(kPa)-承载力特征值否HRB400 1220桩混凝土类型钢筋混凝土考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态1 1、桩基竖向抗压承载力计算、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=d=3.140.8=2.51m桩端面积：Ap=d2/4
25、=3.140.82/4=0.5m2Ra=uqsiali+qpaAp=0.702.51(2.426+2.40*13+4.10*8+1.30*16+6.10*8+3.20*30+2.30*29+1.60*20)+2600.5=732.33kNQk=195.17kNRa=732.33kNQkmax=597.02kN1.2Ra=1.2732.33=878.801kN满足要求！2 2、桩基竖向抗拔承载力计算、桩基竖向抗拔承载力计算12Qkmin=-206.68kN0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=206.68kN桩身的重力标准值：Gp=lwApz=23.420.515=175.65kNRa=ui
26、qsiali+Gp=0.702.51(2.426+2.40*13+4.10*8+1.30*16+6.10*8+3.20*30+2.30*29+1.60*20)+172.65=774.98kNQk=206.68kNRa=774.98kN满足要求！3 3、桩身承载力计算、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=123.14202/4=3770mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=829.55kNcfcAp+0.9fyAs=(0.75140.5106 + 0.9(3603769.91)10-3=6748.14kNQ=829.55kNcf
27、cAp+0.9fyAs=6748.14kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q=-Qmin=351.69kNfyAS=3603769.9110-3=1357.17kNQ=351.69kNfyAS=1357.17kN满足要求！4 4、桩身构造配筋计算、桩身构造配筋计算As/Ap100%=(3769.91/(0.5106)100%=0.75%0.45%满足要求！七、下承台计算七、下承台计算承台配筋承台配筋承台底部长向配筋承台顶部长向配筋RRB400 18200承台底部短向配筋HRB335 18200 承台顶部短向配筋RRB400 18200HRB335
28、182001 1、板底面长向配筋面积、板底面长向配筋面积13梁底需要配筋：A1=bh0=0.00152800541=2273mm2板底面长向配筋面积：AS1=3818mm2A1=2273mm2满足要求！2 2、板底面短向配筋面积、板底面短向配筋面积梁底需要配筋：A2=lh0=0.00152800541=2273mm2板底面短向配筋面积：AS2=3818mm2A2=2273mm2满足要求！(3)(3)、板顶面长向配筋面积、板顶面长向配筋面积板顶面长向配筋面积：AS3=3818mm20.5AS1=0.53818=1909mm2满足要求！(4)(4)、板顶面短向配筋面积、板顶面短向配筋面积板顶面短向
29、配筋面积：AS4=3818mm20.5AS2=0.53818=1909mm2满足要求！八、钢平台抗扭计算八、钢平台抗扭计算1 1、荷载计算、荷载计算柱顶钢板承受的扭矩：364.50KN.m（参考ZJ80塔吊），产生剪力V=364.50/0.75=486.00KN，沿着钢格构柱基础一侧均匀分布，见示意图。2、焊缝计算焊缝计算取hf=12mm，1.5 t2(厚板)+1=1.5 *50+1=7.50+1=8.50mm，T形接头单面角焊缝；1.20t1(角钢)=1.20*12=14mm。考虑塔吊为动力荷载，取f=1.00（详见钢结构设计与原理P66）抗剪：=V/Aw=486.00*103/0.70hf
30、*lw2*2=486.00*103/0.70*12*280 *2=103.32 N/ mm2fw=160 N/ mm2满足要求。3、考虑塔吊钢格构柱顶钢板为仰焊，为了进一步保证质量，采取以下加固措施；（1）四面围焊，即采用10mm厚的钢板将角钢连接，使钢格构柱顶和钢板连接范围形成封闭，然后和柱顶的钢板焊接；（2）采用加劲肋板连接，以改善角钢和钢板焊接连接的受力性能，详见附图；九、塔吊与钢板连接的螺栓验算九、塔吊与钢板连接的螺栓验算（塔吊加强节采用8个M3010.9级高强度螺栓和格构柱顶钢板连接）1 1、螺栓抗剪验算、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：（VK=486KN）Nvb=nvd2fvb/4=
31、13.1430.002310/4=219.13kN；Nv=1.2Vk/n=1.2486/8=72.90kN219.13kN；螺栓抗剪强度满足要求。142 2、螺栓抗拉验算、螺栓抗拉验算 n1Nt = Nmin其中：n1塔吊每一个角上螺栓的数量，n1=n/4； Nt每一颗螺栓所受的力；Ntb=de2ftb/4=3.1426.722500/4=280.29kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2217.75/2=130.65kN280.29kN；螺栓抗拉强度满足要求。3 3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算、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
32、：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=(72.90/219.13)2+(130.65/280.29)2)0.5=0.57；螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。十、附图十、附图15钢格构柱塔吊组合式基础示意图16矩形桩式承台配筋图矩形桩式桩配筋图17矩形桩式钻孔灌注桩详图矩形桩式格构柱详图18扭矩产生的对于钢格构柱基础的剪力示意图注：剪力沿着钢格构柱和柱顶钢板焊接的焊缝通过矩形桩式格构柱逆作法加固图191格构柱顶钢板平面示意图11剖面示意图20矩形桩式格构柱截面图矩形桩式格构柱止水片详图21矩形桩式水平剪刀撑布置图矩形桩式水平剪刀撑连接详图2210钢平台平面图钢平台节点图23