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1、武警医学院新校区一标段塔吊基础施工方案编制单位：江苏南通二建集团有限公司 编 制 人 ：朱协龙编制时间：二0一一年十一月武警医学院新校区一标段工程塔吊基础设计与计算 一：工程概况 工程名称：武警医学院教学楼、试验楼、图书馆、行政综合楼、大讲堂工程 建设单位： 武警医学院 施工单位：江苏南通二建集团有限公司 监理单位：天津市华泰建设监理有限公司 工程地址：位于东丽区东丽湖入口处，南临津汉路，紧靠北塘排污河，东临东金金路，北临北环铁路。本工程为武警医学院一标段项目，共有五个单体组成，教学楼建筑面积24943，单层面积6699，结构层次4层,建筑物总高度19.5m；实验楼建筑面积25630，单层面积
2、5950,结构层次4层,局部地下1层,建筑物总高度19.5m；图书馆建筑面积8278，单层面积2816，结构层次4层，建筑物总高度26.1m；综合办公楼建筑面积19666，单层面积2691，结构层次地上8层，地下1层,建筑物总高度36 m；大讲堂建筑面积9815，单层面积4732，结构层次5层，建筑物总高25.8 m。结构形式匀为框架结构。 本工程根据现场地理条件及设计结构形式，教育楼拟设二台吉林辽源东岳建筑机械厂QTZ63（TC5511）塔式起重机；实验楼拟设二台吉林辽源东岳建筑机械厂QTZ63（TC5511）塔式起重机；图馆拟设一台吉林辽源东岳建筑机械厂QTZ63（TC5511）塔式起重机
3、；行政综合楼拟设一台吉林辽源东岳建筑机械厂QTZ63（TC5511）塔式起重机；大讲堂拟设二台江麓机电科技有限公司QTZ88（TC6013）塔式起重机；塔式起重机作为本工程主要垂直运输机械。 二：塔式起重机基础、桩、承台计算（一）QTZ63（TC5511）塔吊计算1、首先确定设计参数塔吊型号:QTZ63,最大4绳起重荷载6t；塔吊无附墙起重最大高度H=40m,塔身宽度B=1.6m；承台基础混凝土强度:C40, 厚度Hc=1.30m，承台长度Lc或宽度Bc=7.257m；承台钢筋主筋级别:III级,保护层厚度:50mm；承台桩选用4根50015000预应力管桩，02G10PHC A 500 10
4、0 15已知每1根桩的承载力特征值为1211 KN；根据地质报告地基承载力70KN/。参考塔吊说明书及有关资料可知：荷载工况基础荷载P（kN）M（kN.m）FFhMMz工作状态511.218.31335269.3非工作状态464.173.915520塔吊基础自重：17.256*1.3*25=561KN2、对塔吊基础抗倾覆弯矩的验算取塔吊最大倾覆力矩，在非工作状态时：Mmax=1.4*1552KNm=2172.8 KNm，Pmax=1.2*(511KN+561KN)=1286 KN基础地基承载力P地=17.256*70KN/=1208KN计算简图如下：2.1 x、y向，受力简图如下：RA =(2
5、.*1286+2173-2*1208)/4=582KN RA =RB=582KN 1211KN（满足要求）2.2 z向，受力简图如下：Rc=(2.828*1286+2172-2.828*1208)/5.656=423KN Rc= RA=423KN1211KN（满足要求）3、承台桩基础设计3.1 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 计算简图如下：上图中X轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。3.1.1 桩顶竖向力的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条) 其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，等同于前面塔吊说明书中的P；
6、G桩基承台的自重；G=561KN Mx,My承台底面的弯矩设计值(KNm)； xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni单桩桩顶竖向力设计值(KN)。 经计算可得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： N=(1286-1208)/4+21732.828/2.8282=787. KN现场实际施工中，承台桩选用4根50015000预应力管桩，单根桩的承载力特征值为1211KN（787KN）； 3.1.2 矩形承台梁弯矩的计算 其中 MX1,My1计算截面处X、Y方向的弯矩设计值(KNm)； xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值
7、(KN)，Ni1=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=（1286-1208）*5.656/4+2173*2=1141KNm3.2 求矩形承台梁截面受力主筋 选用825三级钢 Ag=3927mm23631mm23.3 矩形承台梁截面抗剪切的验算 根据前面计算方案可以得到X、Y方向桩对矩形梁的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=787. KN 考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力应满足下面公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取1.0； 剪切系数,=0.05； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=23N/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=1200mm； h0承台计
8、算截面处的计算高度，h0=1250mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=340.00N/mm2； S箍筋的间距，S=150mm。实际计算：fcb0h01.25fyAsv h0/（s）=（0.0523120012501.253403141250/150）10-3=2837KN0V=1.0787=787KN 经过计算承台梁可以满足抗剪要求。（二）QTZ88（6013）塔吊计算1、首先确定设计参数塔吊型号:QTZ88,最大4绳起重荷载8t；塔吊无附墙起重最大高度H=50m,塔身宽度B=1.8m；承台基础混凝土强度:C40, 厚度Hc=1.30m，承台长度Lc或宽度Bc=6.65m；承台钢筋主筋级别:
9、III级,保护层厚度:50mm；承台桩选用4根50015000预应力管桩，02G10PHC A 500 100 15已知每1根桩的承载力特征值为1211 KN；根据地质报告地基承载力70KN/。参考QTZ88塔吊说明书及有关资料可知：荷载工况基础荷载P（kN）M（kN.m）FFhMMz工作状态610732053330非工作状态5509622350塔吊基础自重：23.11.325=750.75KN2、对塔吊基础抗倾覆弯矩的验算取塔吊最大倾覆力矩，在非工作状态时：Mmax=1.4*2235KNm=3129 KNm，Pmax=1.2*(550KN+751KN)=1561 KN基础地基承载力P地=23
10、.1*70KN/=1617KN计算简图如下：2.1 x、y向，受力简图如下：RA =(2.*1561+3129-2*1617)/4=754KN RA =RB=754KN 1211KN（满足要求）2.2 z向，受力简图如下：Rc=(2.828*1286+2172-2.828*1208)/5.656=423KN Rc= RA=423KN1211KN（满足要求）3、承台桩基础设计3.1 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 计算简图如下： 上图中X轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。3.2.1 桩顶竖向力的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条) 其中
11、 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，等同于前面塔吊说明书中的P； G桩基承台的自重；G=751KN Mx,My承台底面的弯矩设计值(KNm)； xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni单桩桩顶竖向力设计值(KN)。 经计算可得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： N=(1633-1617)/4+31292.828/2.8282=1110. KN现场实际施工中，承台桩选用4根50015000预应力管桩，单根桩的承载力特征值为1211KN（1110KN）； 3.1.2 矩形承台梁弯矩的计算 其中 MX1,My1计算截面处X、Y方向的弯矩设计值(KNm)；
12、xi,yi单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)，Ni1=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=（1633-1617）*5.656/4+3129*2=1575KNm3.3 求矩形承台梁截面受力主筋 选用1225三级钢 Ag=5890mm24538mm23.3 矩形承台梁截面抗剪切的验算 根据前面计算方案可以得到X、Y方向桩对矩形梁的最大剪切力,考虑对称性， 记为V=1110. KN 考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力应满足下面公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取1.0； 剪切系数,=0.05； fc混凝土轴心抗压
13、强度设计值，fc=23N/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=1200mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=340.00N/mm2； S箍筋的间距，S=150mm。实际计算：fcb0h01.25fyAsv h0/（s）=（0.0523120012501.253403141250/150）10-3=2837KN0V=1.01110=1110KN 经过计算承台梁可以满足抗剪要求。三：塔吊基础施工要求1、 对塔基桩位置安图纸设计平面布置精确定位，桩中心偏差不大于20mm，放线经复核无误后方可沉桩。塔吊桩选用02G10PHC A 500 100 15，桩顶标高及桩长严格控制，桩顶标高偏差不大于30mm。塔吊桩的技术要求安工程桩施工验收规范规定。2、 塔吊承台基础施工时截面尺寸、平面定位严格安图示尺寸。特别对塔吊机脚预埋位置及标高偏差应控制在2mm以内。3、 塔吊基础承台采用C40砼,在砼配合比中掺早强抗冻剂，待砼强度达到90%以上方可安装塔吊。4、 塔吊安装必须在基坑土方开挖前安装完成，塔吊安装选择有专业资质并对现场所用的塔吊有安装经验的塔吊安装队伍安装施工。附图： 1、塔吊安装布置平面图 2、塔吊桩基参照02G10图集 3、塔吊基础承台平面图 4、塔吊基础承台配筋图