塔吊基础及附墙Word文档下载推荐.doc
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Fv(KN)
(竖向力)
M(KN·
m)
(弯矩)
Mn(KN·
(扭矩)
工作工况
31.05
760.6
3085
385
非工作工况
116.9
680.3
3830
0.0
二、桩基设计
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.1.5条规定:
单桩竖向极限承载力标准值
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.4.6条规定:
桩基的抗拔极限承载力标准值
计算过程如下表
桩侧极限摩阻力标准值fs和桩端极限端阻力标准值fp表
800管桩承载力计算表格
孔点号
孔
土层参数
抗拔桩承载力系数λ
层号
土层名称
土层厚度(m)
qs(kpa标准值)
灌注桩
qk(kpa标准值)
杂填土
1.4
-
②
灰黄色粘土
0.9
15
0.7
③夹
灰色砂质粉土
3
③
灰色淤泥质
粉质粘土
4
④
灰色淤泥质粘土
8.1
⑤1-1
灰色粘土
3.1
30
⑤1-2
灰色粉质粘土
3.9
35
⑥
暗绿色粉质粘土
4.5
55
⑦1
草黄色砂质粉土
70
1700
⑦2
灰色粉砂
6
85
2500
0.6
⑧1
16
50
⑧2-1
灰色粉砂、粉质粘土互层
4.1
60
⑧2-2
⑨1
灰色细砂
夹粘性土
2700
∅800灌注桩(承压)
(KN)
0.503
4506
1257
单桩承载力极限值
5763
特征值2880
设计值3600
注:
1、上表各土层的fs、fp除以安全系数2即为相应的特征值。
2、当钻孔灌注桩桩径大于Φ850时,上表数据宜根据桩基规范适当折减。
3、以上数据未考虑液化折减问题
根据以上表格计算,
可以得出单桩的竖向承载力特征值Ra=2880KN。
对于桩基的抗拔极限承载力特征值,依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.4.6条规定:
=1577KN
考虑到桩自身的重力G=
计算出抗拔极限承载力特征值
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条规定,钢筋混凝土轴心抗拔桩的正截面受拉承载力应符合下式规定:
本桩基中四根桩纵向主筋配筋为12∅20的三级钢,
取两个计算结果的较小者,桩基的抗拔极限承载力特征值T=1357KN
三、桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.1.1条规定:
偏心竖向力作用下
水平力
3.1在工作工况下桩基础的验算
在工作工况作用下,Fh=31.05KN,Fv=760.6KN,M=3085KN·
m,扭矩Mn不予考虑(塔吊扭矩及水平推力依靠塔吊基础与土体的摩擦力及侧面阻力平衡)。
3.1.1弯矩为绕x轴方向时
竖向力
故,
3.1.2弯矩为绕y轴方向时
3.1.3弯矩为绕w轴方向时
根据分解,可以求出,,
3.2在非工作工况下桩基础的验算
在非工作工况作用下,Fh=116.9KN,Fv=680.3KN,M=3830KN·
m,Mn=0。
3.2.1弯矩为绕x轴方向时
3.2.2弯矩为绕y轴方向时
3.2.3弯矩为绕w轴方向时
3.3计算结果
将计算结果汇总,整理如下表
工况
弯矩方向
工作工况轴力
非工作工况轴力
绕X轴
N1
965.8
1086.6
N2
N3
-113
-274.2
N4
绕Y轴
70.9
-42.2
781.9
854.8
绕W轴
-218.5
-386.9
208.1
151.1
644.7
701.7
1071.3
1239.7
根据以上表格,桩基承受的最大压力N=1239.7KN,最大拉力T=386.9KN
而单桩的竖向承载力特征值Ra=2880KN。
桩基的抗拔极限承载力特征值T=1357KN。
故均满足要求!
四、承台验算
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.9.6条规定:
桩基承台厚度应满足柱(墙)对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载力要求。
4.1承台抗冲切验算
4.1.1柱对承台的冲切
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.9.7条规定:
对于柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力可以按照下列公式计算:
均应满足0.25~1.0的要求。
为不计承台及其上土重,在荷载标准效应组合下作用于冲切破坏锥上的冲切力设计值
计算出,取0.25
柱在工作工况作用下,竖向力最大为
取
柱对承台的冲切满足要求!
4.1.2桩基对承台的冲切
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.9.8条规定:
对位于柱(墙)冲切破坏锥体以外的基桩,四桩以上(含四桩)承台受角桩冲切的承载力可按下列公式计算:
为不计承台及其上土重,在荷载标准效应组合下作用下角桩(含复合基桩)反力设计值。
有对桩基的验算可得,在非工作工况,弯矩为W方向时,桩4的反力最大。
取
4.2承台抗弯验算
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008第5.9.2条规定:
柱下独立桩基承台的正截面弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处,可以按照下列公式计算:
为不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合下的第i基桩或符合基桩竖向反力设计值。
将列表如下:
983.2
1156.7
-527.2
-748.7
-270
-423.9
725.9
831.9
-549.9
-753.278
-245.2
-368.9
701.6
825.2
1006.3
1209.6
可以算出在工作工况作用下,外部弯矩绕x轴时Mx最大,
在非工作工况作用下,外部弯矩绕y轴时My最大,为1996.6KN·
m
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第7.1.4条规定:
计算出
实际配筋25∅22,,
配筋率满足要求!
实际配筋33∅22,
4.3承台抗剪验算
依据《建筑桩基础技术规范》JGJ97-2008第5.9.9条规定:
承台斜截面受剪承载力可按下列公式计算
均应满足0.25~3的要求。
1-1截面向最大剪力V=1156.7×
2=2313.4KN,
取为0.25
1-1截面剪力满足要求!
2-2截面最大剪力V=831.9×
2=1663.8KN,
2-2截面剪力满足要求!
4.4承台剪切计算
最大剪力设计值:
Vmax=2765.23kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。
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:
式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.710N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=4500mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2;
S──箍筋的间距,S=250mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
4.5承台受冲切验算
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算
4.6桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1.35×
2225.50=3004.43kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中Ψc──基桩成桩工艺系数,取0.75
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=502655mm2。
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.7条
受拉承载力计算,最大拉力N=1.35×
Qkmin=-2128.33kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积As=7094.432mm2。
由于桩的最小配筋率为0.20%,计算得最小配筋面积为1005mm2
3、TC6015A塔机主要参数
5.1许用参数
最大起升高度
独立自由高度
额定力矩
最大起重量
起重臂长度
220m
60m
125t.m
10t
本工程选用参数
安装初始高度
14.801m
5.2塔机安装类型:
外附式。
5.3最大起重量为10t;
起重臂长度60m处,额定起重量为1.5t。
5.4塔机起重臂铰点安装高度为14.801m。
5.5本工程选用:
最大独立自由高度≤60m。
(从塔机基础面计算)
5.6起重臂长度60m时,平衡重:
2*3t+4*1.95t+3*1.65t=18.75t。
5.7塔机总功率为63.9kw。
4、吊装的主要参数
4.1TC6015A塔机部件的重量、尺寸
4.1.1起重臂重7.704t,外形(长×
宽×
高)60600×
1380×
1200mm,重心位置距根部铰点约21.6m处(经地面试吊后确定重心位置,并需做好明显标记)。
4.1.2平衡臂重6.214t,外形(长×
高)13100×
2865×
1277mm。
4.1.3回转支承重4.4t,外形(长×
高)4193×
4193×
2251mm。
4.1.4爬升套架重4.5t,外形(长×
高)2404×
2404×
6480mm。
4.1.5固定基节MQQ重1.343t,外形(长×
高)2000×
2000×
2800mm。
标准节MQQ重1.353t,外形(长×
标准节MQ重1.245t,外形(长×
4.1.6塔顶重1.7t,外形(长×
高)1380×
6660mm。
4.2安装TC6015A塔机起重设备50t汽车吊的主要参数
4.2.1吊装起重臂时,起升高度为31m,回转半径为8m,起重力为12t。
4.2.2吊装平衡臂时,起升高度为32m,回转半径为7m,起重力为13t。
4.2.3吊装回转支承座时,起升高度为30m,回转半径为11m,起重力为9.2t。
4.2.4吊装塔顶时,起升高度为30m,回转半径为11m,起重力为9.2t。
4.2.5吊装平衡重时,起升高度为31m,回转半径为8m,起重力为12t。
部件名称
重量t
汽车吊起重能力t
负荷率
固定基节MQQ
1.343
9.2
14.6%
回转支承座
4.4
47.9%
爬升套架
49%
塔顶
1.856
20.2%
平衡臂
6.214
13
47.8%
起重臂
7.704
12
64.2%
平衡重
25%
4.2.6汽车吊整机重量为40t(50t汽车吊),施工时四支腿间距为6.6×
6m,单只支腿对地面压力为30t(最不利工况),在支腿下铺设4-5×
1m的路基箱(用200mm黄砂找平)或道木,受载地面压力为6t/m2,项目部确保地面承载能力。
(包括50t汽车吊行驶路线及停泊和工作位置)
4.3安装时所需工具
4.3.1吊索直径为Φ21.5mm的钢丝绳,绳索:
棉纱绳。
4.3.2仪器:
风速仪、经纬仪、水平仪。
4.3.3其它工具:
卸夹、扳手、4″保险钢丝绳等。
5、安装准备
5.1TC6015A塔吊对基础载荷:
工作状态:
垂直正压力为760.6KN,倾覆力矩为3085KN.m
扭矩Md=38.5KN.m,水平力H=31.05KN
非工作状态:
垂直正压力为680.3KN,倾覆力矩为3830KN.m
扭矩Md=0KN.m,水平力H=116.9KN
为了确保塔机基础承载力符合使用的要求,确保塔机在使用过程中的安全,请土建部门对塔机基础承载力进行计算,基础砼不低于C35级。
塔机基础选用钻孔灌注桩+砼承台形式。
基础设计详见土建部门施工方案。
5.2场地清理
施工前扫除内通道上的障碍物,保证具备应有的安装作业空间,作业上空无高压电线电缆。
5.3按公司的“装拆前零部件检查制度”做好安装准备工作。
由土建部门按要求进行基础制作并按公司的“塔机安装隐蔽工程验收制度”进行基础验收,当试块报告砼强度达到80%及并提供基础隐蔽工程验收合格证明予我司后,方可进行塔机安装。
6、施工人员配置
工种
数量
备注
安装作业负责
1名
具备特殊工种操作证
现场安全监护
电工
安装作业人员
5名
7、加强监督监测、落实责任人
组织安装作业队伍配备现场指挥协调1名,安全监护1名,安装电工1名,塔机安装作业人员若干名。
现场指挥协调职责——全面负责施工过程中的对内对外接口管理,是安装作业的总负责人。
安全监护——负责安装过程中的安全工作,对塔机安装过程中进行监督,杜绝违章作业。
安装作业人员、电工——严格安装程序作业,听从指挥信号,正确佩戴安全防护用具,服从指挥及安全监护的命令。
按要求进行基础制作并按公司的“塔机安装隐蔽工程验收制度”进行基础验收,当试块报告砼强度达到80%及并提供基础隐蔽工程验收合格证明予我司后,方可进行塔机安装。
8、塔吊的顶升和附墙
8.1塔吊升降节方法参照该塔吊使用说明书上要求执行。
8.2塔吊升降节作业过程中,必须有专人指挥,专人照看电源,专人操作液压系统,专人拆装螺栓。
操纵室内只准一人操作,必须听从指挥信号。
8.3顶升前应预先放松电缆,其长度宜大于顶升总高度,并应紧固好电缆卷筒。
8.4塔吊升降节时,必须调整好顶升套架滚轮与塔身标准节的间隙,并按规定使塔吊起重臂和平衡臂处于平衡状态,并将回转机构制动住。
8.5附着技术要求及附着计算书(附着见塔机附墙布置图,附墙件由塔吊生产厂家提供成品):
8.5.1附着杆计算书
塔机使用说明书中提供以下数据:
附墙杆受力为垂直力=182kN水平力=135kN合力为226.7kN
由于L1杆长度为16017mm,L2杆长度为14325mm,L3杆长度为14813mm,L4杆长度为12974mm
故只需计算L1杆(最长杆件)受力即可选择截面
选用400*400mm格构柱L63*6拼方
一.截面特性
L63*6:
A=7.29cm2q=5.72kg/mI0=27.12cm4W=15.26cm3y0=1.78cm
格构柱:
I=4Ix+4A*(20-1.42)2=4*27.12+4*7.29*(20-1.78)2=9788.6cm4
i=(I/A)1/2=(9788.6/4/7.29)1/2=18.32cm
W=I/14=9788.6/20=489.41cm3
取缀板重量系数为1.6,则L1杆重量为16.017*5.72*4*1.6=586.4kg
L2杆重量为14.325*5.72*4*1.6=524.5kg
L3杆重量为14.813*5.72*4*1.6=542.3kg
L4杆重量为12.974*5.72*4*1.6=475kg
二.受弯杆件
Ma=q*L2/8=(4*5.72)*1.6*9.8*16.0172/8=11504.7N.m
三.长细比
λ=L/i=16017/183.2=87.5<150
查表,得
Φ=0.638
四.整体强度计算
N/Φ*A+Ma/(r*W)=226.7*1000/(0.638*4*7.29*100)+11504.7*1000/
(1.2*489.41*1000)=141.5N/mm2<
215N/mm2
五.整体稳定性计算
Nex=π2*E*A/λ2=π2*2.1*106*9.8*4*7.29*100/87.52=6769001065N
N/Φ*A+BmxMx/W1x(1-Φx*N/Nex)=226.7*1000/(0.638*4*7.29*100)+
1*11504.7*1000/[489.41*1000*(1-0.638*226.7*1000/6769001065)]=
145.4N/mm2<
六.单肢稳定性计算
L=500mmi=1.93cm
λ1=L1/i=500/19.3=25.91<
40且λ1<
0.7*λ=0.7*87.5=61.25
所以可不计算分肢稳定性
八.挠度计算
V=5qL4/384EI=5*(4*5.72)*1.6*9.8*16.0174*109/(384*2.06*100000*9788.6*10000)=15.3mm<
L/500=16017/500=32.034mm
所以满足要求.
九.缀条计算
cosa=cos45=0.707
V=A*f/85*(fy/235)1/2=4*7.29*100*215/85=7376N
N=V/(n*cosa)=7376/(4*0.707)=2609N
ι=N/A=2609/(6*50)=8.7N/mm2<
125N/mm2
十.焊缝计算
取焊缝高度为4mm,三边围焊,取焊缝长度L为100mm
F=160*4*0.7*(100-10)=40320N>
2609N
封面板连接处焊缝高度为6mm,贴角焊,要求封面板连接处焊缝长度不得少于500mm
F=160*6*0.7*(500-40)=309120N=309kN>
226.7kN
所以满足要求。
采用-L63*63*6等边角钢拼方,角钢外包尺寸为400*400mm,缀板选用-380*50*5mm,焊缝高度为4mm
8.6根据使用说明书提供:
附墙杆对建筑结构的作用力:
水平剪力135KN,垂直拉压力182KN,建筑结构受载请土建部门验算,结构中的预埋件由土建埋设,必须满足受载要求,确保安全。
8.6.1预埋件计算书
查使用说明书,TC6015A塔机附墙杆对预埋件载荷为:
V(剪切力)=135KNN(垂直拉、压力)=182KNfy=300N/mm2fc=9.6N/mm2
取安全系数1.4则V(剪切力)=189KNN(垂直拉、压力)=254.8KN
AS=V/(aravfy)+N/(0.8abfy)
ar=0.85
av=(4-0.08*d)(fc/fy)1/2
=0.429
ab=0.6+0.25t/d=0.6+0.25*20/20=0.85
AS=189*1000/(0.85*0.429*300)+254.8*1000/(0.8*0.85*
300)
=2977mm2
取16-Φ20钢筋(Ⅱ级)与预
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