塔式起重机天然地基基础的设计
塔式起重机基础和附着的设计与施工
塔吊基础和附着的设计与施工沈翠龙(正太集团有限公司武汉公司)摘要:基础和附着是塔式起重机安装技术中的关键环节,本文针对塔吊基础和附着的设计进行了计算设计。
关键词:塔吊承载力基础的设计与施工塔吊可分为3种形式:①天然地基上设置浅基础;②桩基础;③将塔吊支撑在工程结构主体上。
设计塔吊基础时应首先考虑采用天然地基,如因条件限制无法采用或必须采取更多的附加措施才能采用时,可考虑直接选用桩基础。
若深基础采用桩支护,则更应选用桩基础,一般可取其中的2~4根支护桩代替其中2根塔吊桩,降低工程成本。
采用天然地基的塔吊基础设计与施工1、主要设置形式及适用范围天然地基塔吊基础适用于基坑较浅的工程,其设置形式如图1所示。
设计计算设置第一道附着前,塔基主要承受自重、倾覆力矩、扭矩和水平力的作用,而设置第一道附着后可认为塔基仅承受自重的作用。
设计时应对此两个阶段分别进行分析计算。
在进行采用天然地基的塔基承载力验算时,可忽略水平力和扭矩(相对很小)的影响。
施加第一道附着前塔吊基础的受力如图2所示。
图中塔基选用正方形,且塔身标准节中心应与基础中心重合:G o为基础自重;G为塔吊最大自由高度时机身对基础的最大压力;h为基础厚度;b为基础宽度;M为塔吊处于最大自由高度时的倾覆力矩值;x轴的方向在平面内是随机变化的,且当它在基础对角线方向时基础处于最危险状态。
受力分析如图所示:错误!未指定主题。
为确定基础的最小重量G omin,建议采取基础偏心矩e≤b/4,查阅塔吊安装与使用说明书,获得塔吊基脚对基础的最大压力和拔力值,通过抗冲切验算可求得塔基的最小厚度h min因而有M/(G’+G o) ≤b/4 (1)G omin=25b2h min (注:25为混凝土自重)(2)由式(1)、(2)可求得基础的最小宽度,进而可求得G omin值。
从而得到基础的最大受压力。
2、构造及施工要求(1)塔吊基础底板混凝土强度等级不宜低于C20。
基础的最小配筋率不小于0.2%.(2)施工时必须严格进行地基验槽工作,确保地基承载力达到设计要求。
5013塔吊天然地基基础核算
5013塔吊基础设计计算书工程名称:万山项目二期工程 编制单位:广东建粤建设工程有限公司 1.计算参数 (1)基本参数采用1台QZT63(5013)塔式起重机,塔身尺寸1.40m ;现场地面标高0.00m,基础底标高-3.00m ,基础埋设深度3.00m 。
(2)塔吊基础受力情况荷载情况基础荷载P(kN)M(kN .m)F kF h M M z 工作状态 332.10 14.80 1052.00 204.60 非工作状态281.7060.10868.00M塔吊基础受力示意图kF M zkF =F =M =z M =基础顶面所受垂直力基础顶面所受水平力基础所受扭矩基础顶面所受倾覆力矩hF h比较塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按工作状态计算 F k =332.10kN ,F h =14.80kN ,M k =1052.00+14.80×1.40=1072.72kN.mF k ,=332.10×1.35=448.34kN ,F h ,=14.80×1.35=19.98kN ,M k ,=(1052.00+14.80×1.40)×1.35=1448.17kN .m2.基础底面尺寸验算 (1)基础尺寸长(a)=5.00m ,宽(b)=5.00m ,高(h)=1.40m (2)基础混凝土强度等级C25,f t =1.27N/mm 2,γ砼=25kN/m 3(3)基础底面尺寸验算G k=abhγ砼=5.00×5.00×1.40×25=875.00kNP k=(F k+G k)/A=(332.10+875.00)/(5.00×5.00)=48.28kPa基础底面矩W=0.1179a3=0.1179×5.003=14.74m3M k/W=1072.72/14.74=72.78kPaM k/w=72.78kPa>P k=48.28kPa,则进行偏心距计算(M k+F v h)/(F k+G k)=(1072.72+14.80×1.40)/(14.80+875.00)=1.23m偏心距e=1.23m<0.25×5.00=1.25m,基础底面尺寸满足要求。
塔式起重机基础的设计计算
塔式起重机基础的设计计算塔吊基础的设计计算1(前言塔吊是目前建筑工地的一种常用机械,担负着建筑材料垂直和水平运输的重任。
塔吊基础一般根据土质情况好坏决定采用天然地基或桩基础,基础的设计,直接关系到塔吊安装好后是否会因基础设计不好而发生整体倒塌的事故,所以对塔吊基础设计必须给予足够重视,必须进行专项设计计算,按设计结果施工,才能投入使用。
2(设计依据2.1《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008;2.2《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;2.3《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002;2.4《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001;2.5《简明施工计算手册》(第三版);2.6《PKPM施工安全设施计算软件》;2.7《工程地质勘察报告》;2.8《塔吊使用说明书》。
3(塔吊天然地基的设计要求天然地基是指未经人工处理的天然土层直接作为地基以承受塔吊基础传来的上部荷载,在塔吊基础设计时,最经济的方案是采用天然地基,这是因为既充分利用了天然地基的承载能力,而且工程量又最少。
采用天然地基的条件,首先要有比较好的持力层,有足够的承载能力使地基保持稳定,满足地基承载力设计的要求,其次当持力层下存在强度低于持力层的软弱下卧土层,需验算软弱下卧土层强度。
塔吊天然基础设计的内容包括基础最小尺寸计算、基础承载力计算、地基基础承载力验算、基础受冲切承载力验算和承台配筋计算。
4(塔吊天然基础的设计计算实例1塔吊天然基础的计算书一. 参数信息塔吊型号:QTZ60, 自重(包括压重)F1=833.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN,塔吊倾覆力距M=787.50kN.m,塔吊起重高度H=50.00m,塔身宽度B=1.80m,混凝土强度等级:C35,基础埋深D=0.00m,基础最小厚度h=1.20m,基础最小宽度Bc=5.00m,二. 基础最小尺寸计算基础的最小厚度取:H=1.20m基础的最小宽度取:Bc=5.00m三. 塔吊基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计一、基础的设置:根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求选用基础设计图,基础尺寸采用5.5m ×5.5m ×1。
2m,基础砼标号为C35(7天和28天期龄各一组),要有砼检测报告,基础表面砼平整度要求≤1/1000,塔式起重机预埋螺栓材料选用40Cr 钢,承重板高出基础砼面5~8㎜左右,要有排水设施。
二、塔式起重机抗倾覆计算①、塔式起重机的地基为天然地基,必须稳妥可靠,在表面上平整夯实,夯实后的 基础的承压能力不小于200kPa,基础的总重量不得小于80T ,砼 标 号 不 得 小 于 C35,砼的捣 制应密实,塔式起重机采用预埋螺栓固定式。
②、参数信息:塔吊型号:QTZ5510,塔吊起升高度H :37。
50m ,塔身宽度B :1。
7m , 自重F K :453kN,基础承台厚度h :1。
2m ,最大起重荷载Q :60kN,基础承台宽度b :5。
50m ,混凝土强度等级:C35。
③、塔式起重机在安装附着前,处于非工作状况时为最不利工况,按此工况进行设计计算。
塔式起重机受力分析图如下:根据《塔式起重机说明书》,作用在塔吊底座荷载标准值为:M K =1654kn ·m ,F K = 530KN ,Fv K =74。
9KN ,砼基础重量G K = 835KN④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算:为防止塔机倾覆需满足下列条件:式中e-—-—- 偏心距,即地基反力的合力至基础中心的距离;MK-——-——相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值;FvK-----—相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载;FK—————--塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值;h ------———基础的高度(h=1.2m);GK——---—---—基础自重;b——--————-矩形基础底面的短边长度。
(b=5.5m)将上述塔式起重机各项数值MK 、FvK、FK、h、GK、b代入式①得:e =1.28< b/3=1.83m偏心距满足要求,抗倾覆满足要求。
QTZ80型塔式起重机基础设计施工方案
目录一、编制依据 二、塔吊概况 三、塔吊基础 四、✈❆☪塔吊天然基础的计算书 、计算依据 、基础大样图见附图 、承台受弯承载力 、塔式起重机的整机稳定性验算 、地基承载力验算 6、抗冲切验算 (9)五、施工技术要求 (9)六、注意事项 (10)一、编制依据1、地勘报告2、《QTZ80塔式起重机使用说明书》3、塔式起重机安全规程GB5144-94二、塔吊概况本工程主体结构施工时共设塔吊2台,布设位置和塔吊编号见平面布置图。
塔式起重机基础工程设计施工手册
塔式起重机基础工程设计施工手册第一章绪论1.1 工程背景塔式起重机是一种常用于建筑工地及其他工业领域的重型起重设备,其安装需要具备坚固稳定的基础工程。
本手册旨在对塔式起重机基础工程的设计施工进行详细的规范和指导,以确保其安全可靠的使用。
1.2 编制目的本手册的编制旨在规范和指导塔式起重机基础工程的设计施工,确保其符合相关国家标准和规范要求,提高工程质量,保障安全生产。
1.3 适用范围本手册适用于塔式起重机基础工程的设计和施工,包括但不限于建筑工地、港口、码头、仓储等领域。
第二章塔式起重机基础设计2.1 地质勘察在进行塔式起重机基础设计前,必须进行地质勘察,了解地质条件,包括地下水位、土层性质、承载力等,以便合理设计基础结构。
2.2 基础类型根据地质条件和起重机的规格要求,选择适当的基础类型,常见的基础类型包括桩基础、承台基础、钢筋混凝土基础等。
2.3 基础结构设计基础结构设计应符合相关国家标准和规范,包括地基承载力计算、基础尺寸确定、钢筋混凝土配筋等内容,确保基础结构承载能力和稳定性。
2.4 基础附属设施设计除了主体基础结构外,还应考虑基础附属设施的设计,如基础排水系统、基础防腐保护等,以确保基础工程的完整性和可靠性。
第三章塔式起重机基础施工3.1 施工准备进行基础施工前,必须进行充分的施工准备工作,包括制定施工方案、搭建施工场地、采购施工材料设备等。
3.2 基础施工工艺根据设计要求,严格按照基础施工工艺进行施工,包括基础开挖、钢筋安装、混凝土浇筑等环节,确保施工质量。
3.3 施工质量控制在施工过程中,严格控制施工质量,包括基础尺寸、混凝土强度、钢筋连接等,确保施工质量达标。
3.4 施工安全在施工过程中,严格执行施工安全规范,加强安全教育培训,配备必要的施工安全设施,确保施工安全。
第四章质量验收与安全监管4.1 基础质量验收在基础施工结束后,必须进行基础质量验收,包括基础结构的尺寸、强度、平整度等,确保基础质量合格。
塔式起重机基础设计
塔式起重机基础设计1.引言2.地基选择塔式起重机的地基选择是基础设计中的首要任务。
一般来说,地基应具备良好的承载能力和稳定性。
根据地基的不同,可以选择桩基础或者浅基础。
对于较为软弱的地基,可以采用钢管桩等形式的深基础,而对于较为稳定的地基,则可以采用筏式浅基础。
3.基础形式塔式起重机的基础形式有多种选择,常见的有梅花式基础、单柱式基础和双柱式基础。
梅花式基础是最常用的一种形式,其特点是具有较高的稳定性和承载能力。
单柱式基础适用于较小的起重机,而双柱式基础适用于较大的起重机。
选择基础形式时还需考虑周围环境和工程要求等因素。
4.基础尺寸塔式起重机的基础尺寸是基础设计中的关键问题。
基础尺寸的大小直接关系到塔式起重机的承载能力和稳定性。
一般来说,基础尺寸应根据起重机的工作条件和额定承载力来确定,同时还需考虑周围交通、施工区域等因素。
在确定基础尺寸时,还需要进行充分的受力计算和结构分析。
5.基础设计要点塔式起重机基础设计的要点包括地基处理、基础的选择和设计、基础的施工等方面。
地基处理是确保地基承载能力和稳定性的重要措施,可以采用加固地基、加桩等方式。
基础的选择和设计需要根据具体情况进行,应综合考虑起重机尺寸、地基条件、施工工艺等因素。
基础的施工需要按照相关规范进行,确保施工质量和安全。
6.基础监测与维护塔式起重机基础设计完成后,还需要进行基础监测和维护工作。
基础监测可以采用传感器等设备进行,主要监测基础的沉降、倾斜等情况,及时发现并处理异常情况。
基础维护包括定期检查基础的状况、清除周围堆积物、防止基础破坏等工作,确保基础的安全可靠。
7.结论塔式起重机基础设计是确保起重机安全稳定工作的重要环节。
通过合理的地基选择、基础形式选择、基础尺寸确定以及基础设计、施工、监测维护等工作,可以保证塔式起重机的工作效果和安全可靠性。
同时,在进行基础设计时还需遵循相关规范和标准,确保设计合理、施工安全。
塔吊基础施工方案(天然基础)
塔吊基础施工方案编制人:审核人:审批人:XX有限公司XX项目部XX年XX月XX日目录一、工程概况 (2)1.1 项目概况 (2)1.2 设计概况 (2)二、编制依据 (3)三、塔吊技术参数 (4)四、地基勘测报告参数 (6)4.1 各层土分层描述 (6)4.2 各土层地基承载力特征值 (7)五、塔吊基础设计 (8)5.1 塔吊基础信息 (8)5.2 塔吊基础设计 (8)六、主要施工方法及要求 (9)6.1 工艺流程 (9)6.2 定位放线及基础土方开挖 (9)6.3 地脚螺栓预埋 (9)6.4 塔基防雷接地 (10)6.5 其他注意事项 (10)七、1#塔吊基础计算书 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
7.1 参数信息......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
7.2 塔吊荷载......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
7.3 基础验算......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
塔吊地基处理方案
塔吊地基处理方案介绍塔式起重机(简称塔吊)是一种常见的施工设备,广泛应用于高层建筑和桥梁等大型工程中。
塔吊的安装过程中,地基的处理对于其稳定性和安全运行至关重要。
本文档将介绍塔吊地基处理的一般方案,包括地基选址、地基设计和施工等方面的注意事项。
地基选址地基选址是塔吊安装的第一步,选择合适的地基可以确保塔吊的安全运行。
以下是一些常见的地基选址原则:1.安全性:地基必须具备足够的强度和稳定性,能够承受塔吊自重和工作载荷。
2.不可移动性:地基应该选择坚固的地层,以防止地基的移动。
3.综合考虑:地基选址还需要考虑周边环境因素,如距离建筑物、道路、电线等的安全距离。
在实际工程中,需要请专业的土工勘察人员进行现场勘察,以确定最佳的地基选址。
地基设计地基设计是塔吊地基处理的重要环节,主要包括地基形式、地基尺寸和地基施工方式等。
地基形式常见的塔吊地基形式有以下几种:1.直接基础:即将塔吊直接建立在地面上,适用于地层坚实、不会发生明显沉降的情况。
2.深基础:通过深挖地基并采用桩基等方式,将塔吊的荷载传递到更深的地层,适用于地基承载力较低或存在软弱层的情况。
3.嵌岩基础:适用于地基岩层深度合理,并且质量稳定的情况。
地基形式的选择应根据具体的工程情况和土层条件进行分析和判断。
地基尺寸地基尺寸的确定需要考虑塔吊的自重和工作载荷,以及地基的稳定性要求。
一般来说,地基的尺寸越大,地基的稳定性越强。
在进行地基设计时,需要请专业的结构工程师进行计算,并参考相关的国家标准和规范。
地基施工地基的施工过程也是塔吊地基处理的重要环节。
以下是一些施工过程中的注意事项:1.地基施工应按照设计要求进行,确保地基的强度和稳定性。
2.施工过程中应注意地基的水平度和垂直度,以保证塔吊的稳定安装。
3.施工现场应做好防护措施,确保施工人员的安全。
总结塔吊地基处理是塔吊安装的关键环节,对于塔吊的稳定性和安全运行至关重要。
地基选址应根据安全性、不可移动性和综合考虑等原则进行选择。
塔式起重机地基基础的设计计算和十字型基础设计实例概要.
塔式起重机地基基础的设计计算1、前言塔式起重机(以下简称塔机)地基基础的设计应根据工程地质勘察资料,综合考虑工程结构类型及布置、施工条件、环境影响、使用条件和工程造价等因素,做到因地制宜且安全经济地设计计算。
塔机基础的设计应按独立状态下的工作状态和非工作状态的荷载分别计算。
塔机基础工作状态的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、起重荷载、风荷载,并应计入可变荷载的组合系数,其中起重荷载不应计入动力系数;非工作状态下的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、风荷载。
塔机在独立状态时,所承受的风荷载等水平荷载及倾覆力矩、扭矩对基础的作用效应最大;附着状态(安装附墙装置后)时,塔机虽然增加了标准节自重,但对基础设计起控制作用的各种水平荷载及倾覆力矩、扭矩等主要由附墙装置承担,故附着状态可不计算。
目前各工程项目塔机的地基基础均按塔机制造商提供的基础图施工,由于这些塔机基础图在全国各地使用中所处的风荷载、工程地质差异很大,当使用地的风荷载很大时就会不安全,而在风荷载较小地区就会导致浪费保守,例如利用天然地基承载的塔机基础图常注明地基承载力特征值不得小于200KN/m2,实际上不符合因地制宜的设计原则。
下面根据国家行业标准《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009,通过实例说明塔机独立状态下地基基础科学合理的设计计算。
2、塔机竖向荷载分析塔机的竖向荷载F K包括:塔身自重G0、起重臂自重G1、小车和吊钩自重G2、平衡臂自重G3、平衡块自重G4、最大起重荷载Q max、最小起重荷载Q min、塔机各分部重心至塔身中心的距离R Gi、最大或最小起重荷载至塔身中心相应的最大距离R Qi。
将塔机各构件自重及起重荷载分别计算的目的在于分析计算竖向荷载作用下的倾覆力矩,常用的QTZ60塔机竖向荷载如图1所示。
=10kN 4图1 QTZ60塔机竖向荷载简图3、塔机风荷载分析3.1 塔机风荷载取值的基本规定塔机工作状态的基本风压应按0.20 kN/m2取用,风荷载作用方向应按起重力矩同向计算;非工作状态的基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中给出的50年一遇的风压取用,且不小于0.35kN/m2,风荷载作用方向应从平衡臂吹向起重臂。
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计资料
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计塔式起重机抗倾覆计算及基础设计一、基础的设置:根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求选用基础设计图,基础尺寸采用5.5m×5.5m×1.2m,基础砼标号为C35(7天和28天期龄各一组),要有砼检测报告,基础表面砼平整度要求≤1/1000,塔式起重机预埋螺栓材料选用40Cr钢,承重板高出基础砼面5~8㎜左右,要有排水设施。
二、塔式起重机抗倾覆计算①、塔式起重机的地基为天然地基,必须稳妥可靠,在表面上平整夯实,夯实后的基础的承压能力不小于200kPa,基础的总重量不得小于80T,砼标号不得小于 C35,砼的捣制应密实,塔式起重机采用预埋螺栓固定式。
②、参数信息:塔吊型号:QTZ5510,塔吊起升高度H:37.50m,塔身宽度B:1.7m,自重FK:453kN,基础承台厚度h:1.2m,最大起重荷载Q:60kN,基础承台宽度b:5.50m,混凝土强度等级:C35。
③、塔式起重机在安装附着前,处于非工作状况时为最不利工况,按此工况进行设计计算。
塔式起重机受力分析图如下:根据《塔式起重机说明书》,作用在塔吊底座荷载标准值为:MK=1654kn·m, FK = 530KN,FvK=74.9KN,砼基础重量GK= 835KN④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算:为防止塔机倾覆需满足下列条件:式中e----- 偏心距,即地基反力的合力至基础中心的距离;MK------ 相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值;FvK------相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载;FK-------塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值;h ---------基础的高度(h=1.2m);GK----------基础自重;b---------矩形基础底面的短边长度。
(b=5.5m)将上述塔式起重机各项数值MK 、FvK、FK、h、GK、b代入式①得:e =1.28< b/3=1.83m偏心距满足要求,抗倾覆满足要求。
QTZ63塔式起重机地基图200(基础)
QTZ63自升式塔式起重机
地
基
基
础
重庆东兆长泰建筑工程设备租赁有限公司
1.地基基础
地基基础的位置选择,应充分考虑立塔、拆塔的方便和附着加固的要求。
塔式起重机的地基基础是保证塔机安全使用的必要条件,要求该基础依据不同地质情况严格按照规定进行制作。
除在坚硬岩石地基上可采用锚装基础(分块基础),一般情况下采用整体钢筋混凝土基础。
可按图3、图4进行制作,对基础的基本要求如下:
1)基础的土质应坚固牢实,要求承载能力大于20吨/平方米。
2)混凝土基础的深度应大于1400毫米,总混凝土方量约为28.35立方米,基础重量约为68吨。
3)混凝土基础的强度等级不低于C35。
4)基础钢筋采用相同直径的园钢或热轧带肋钢筋(螺纹钢)均可。
2.接地装置
塔机避雷针的接地和保护接地要求必须按图1规定制作。
此接地材料、安装和维护等均由用户自备。
接地装置还应符合下列要求:
1)置于地基锚固联接的基础节决不可作接地避雷器用。
2)接地避雷器的电阻不得超过4欧姆。
3)即使可以用其它安全保护装置,如高敏感的差动继电器(自动断路器)也必须安装这种“接地保护装置”。
4)接地装置应由专门人员安装,因为接地电阻率视时间和当地条件不同而有很大变化,而且测定电阻要高效精密的仪器。
定期检查接地线及电阻。
图1 接地装置
图2 安装塔机场地的参考尺寸
图3 地基基础
图4 砼基础。
天然基础塔吊QTZ63(承载力110kPa)
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:35.00m,塔身宽度B:1.6m,基础埋深d:2.00m,自重G:450.8kN,基础承台厚度hc:1.20m,最大起重荷载Q:60kN,基础承台宽度Bc:5.50m,混凝土强度等级:C35,钢筋级别:HRB335,基础底面配筋直径:20mm额定起重力矩Me:630kN·m,基础所受的水平力P:30kN,标准节长度b:2.8m,主弦杆材料:角钢/方钢, 宽度/直径c:12mm,所处城市:浙江杭州市,基本风压ω0:0.45kN/m2,地面粗糙度类别:A类近海或湖岸区,风荷载高度变化系数μz:1.92 。
地基承载力特征值f ak:110kPa,基础宽度修正系数εb:0.15,基础埋深修正系数εd:1.4,基础底面以下土重度γ:19.3kN/m3,基础底面以上土加权平均重度γm:19.3kN/m3。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1、塔吊竖向力计算塔吊自重:G=450.8kN;塔吊最大起重荷载:Q=60kN;作用于塔吊的竖向力:F k=G+Q=450.8+60=510.8kN;2、塔吊风荷载计算依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中风荷载体型系数:地处浙江杭州市,基本风压为ω0=0.45kN/m2;查表得:风荷载高度变化系数μz=1.92;挡风系数计算:φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.6+2×2.8+(4×1.62+2.82)0.5)×0.012]/(1.6×2.8)= 0.039;因为是角钢/方钢,体型系数μs=2.9;高度z处的风振系数取:βz=1.0;所以风荷载设计值为:ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.9×1.92×0.45=1.754kN/m2;3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=1.754×0.039×1.6×35×35×0.5=67.038kN·m;M kmax=Me+Mω+P×h c=630+67.038+30×1.2=733.04kN·m;三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算:e=M k/(F k+G k)≤Bc/3式中 e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离;M k──作用在基础上的弯矩;F k──作用在基础上的垂直载荷;G k──混凝土基础重力,G k=25×5.5×5.5×1.2=907.5kN;Bc──为基础的底面宽度;计算得:e=733.04/(510.8+907.5)=0.517m < 5.5/3=1.833m;基础抗倾覆稳定性满足要求!四、地基承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
塔吊基础的设计和计算
塔吊基础的设计和计算塔吊基础设计的依据包括GB/T-1992塔式起重机设计规范、/T187-2009塔式起重机混凝土基础工程技术规程、GB-2011建筑地基基础设计规范、94-2008建筑桩基技术规范以及GB-2003钢结构设计规范。
⑵根据工程地质、荷载大小与塔机稳定性要求、现场条件、技术经济指标以及塔吊厂商提供的《塔机使用说明书》要求确定塔吊基础设计常用类型,包括板式基础(矩形、方形)、十字形基础、桩基础和组合式基础。
⑶板式基础是由钢筋混凝土筑成的平板形基础,适用于地基承载力较高,基坑较浅的工程。
十字形基础是由长度和截面相同的两条互相垂直等分且节点加腋的混凝土条形基础组成的基础,也适用于地基承载力较高,基坑较浅的工程。
⑷桩基础是由预制混凝土桩、预应力混凝土管桩、混凝土灌注桩或钢管桩及上端连接的矩形板式或十字形梁式承台组成的基础,适用于在软弱土层,浅基础不能满足塔机对地基承载力和变形的要求或因场地限制,塔吊布置于地下室范围内且不需在土方开挖之前投入使用的工程。
⑸组合式基础是由若干格构式钢柱或钢管柱与其下端连接的基桩以及上端连接的混凝土承台或型钢平台组成的基础,适用于因场地限制,塔吊布置于地下室范围内且需在土方开挖之前投入使用的工程。
⑹基础荷载取值采用塔机制造商提供的《塔机使用说明书》的基础荷载,包括作用于基础顶的竖向荷载标准值(Fk)、水平荷载标准值(Fvk)、倾覆力矩(包括塔机自重、起重荷载、风荷载等引起的力矩)荷载标准值(Mk)及扭矩荷载标准值(Tk);基础荷载还包括基础及其上土的自重荷载标准值(Gk)。
⑺板式基础的设计和计算要求考虑基础的安全性、稳定性和承载力,采用弹性基础设计方法,包括确定基础的尺寸、布置钢筋、混凝土强度等参数。
The n height should meet the anti-pull requirements of the tower crane pre-embedded parts and should not be less than1000mm。
塔吊基础专项方案(天然地基)
Equation Chapter 1 Section 1目录一、工程概况 (2)二、设计依据 (2)三、设计规划及塔吊选型 (2)四、塔吊基础设计 (3)(一)、基础所受荷载分析 (3)(二)、塔机基础按方形基础验算地基承载力 (4)(三)、基础内力及配筋设计计算 (5)附图:1、QTZ63塔机基础2、施工现场平面布置图****项目一期工程Ⅱ标段塔吊基础专项方案一、工程概况略本工程基础为天然地基上筏板基础(局部采用挖孔桩抗浮),持力层位于1b =150kPa。
基础底板面标高-6,250(相当于黄海高程10.550),层粉质粘土层,fak塔楼内筏板厚750,其余筏板厚400。
二、设计依据1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)2、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006版)4、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)5、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)6、《****04地块住宅小区施工图》7、《****04地块一期岩土工程勘察报告(详勘)》8、《QTZ63(5510)型塔式起重机使用说明书》三、设计规划及塔吊选型根据工程现场条件以及工程的实际布置情况、进度要求,本工程采用2台QTZ63(5510)塔机,塔身为方钢管桁架结构,塔身桁架结构宽度为1.6m,最大起重量为6t,最大起重力矩为69t·m,最大吊物幅度55m,独立状态塔机最大起吊高度40m,塔机计算高度43m(取至锥形塔帽的一半高度)。
本工程要求塔吊最大起吊高度50m,塔机离塔机基础顶面30m处设置一道附墙。
塔机中心点离主体结构附墙点垂直距离4m,附墙点设置在主体结构边梁上。
附墙件采用厂家提供的标准附墙装置(见图1)。
塔机覆盖半径及布置位置详见附图:施工现场平面布置图。
图1 附墙件设置四、塔吊基础设计根据工程地质勘察报告(1#塔基选用勘察报告ZK81勘探点地质参数, 2#塔基选用勘察报告ZK53勘探点地质参数),持力层地基为可塑状态的粉质粘土,地基承载力特征值ak 150f =kPa ,重度3γ19.5kN m =,地下水位在自然地面下0.3m~0.6m 以下,且无软弱下卧层,故采用天然地基上方形基础,其尺寸为b ×l ×h=5400mm ×5400mm ×1250mm ,混凝土强度等级C35。
QTZ80(6013)塔吊基础天然基础计算书施工方案
目录一、工程概况 0二、塔吊概况 0三、塔吊安装位置及基础型式选择 0四、塔吊的使用与管理 (2)五、塔吊基础 (3)六、QTZ80(6013)塔吊天然基础的计算书 (3)岗顶酒店工程塔吊基础施工方案一、工程概况二、塔吊概况本工程施工计划设置塔吊1台,塔吊布设位置见平面布置图。
采用QTZ80(6010)型塔吊,该塔吊独立式起升高度为45米,(本工程实际使用搭设高度约40米),工作臂长60米,最大起重量6吨,公称起重力矩为800KN.m。
综合本工程地质条件及现场实际情况,参照《兰田岙造船基地扩建项目岩土工程勘察报告》及工程设计图纸,本塔吊基础采用天然地基基础。
三、塔吊安装位置及基础型式选择(一)塔吊生产厂家提供的说明书中对塔吊基础的要求:1.地基基础的土质应均匀夯实,要求承载能力大于20t/㎡;底面为6000×6000的正方形。
2.基础混凝土强度C35,在基础内预埋地脚螺栓,分布钢筋和受力钢。
3.基础表面应平整,并校水平。
基础与基础节下面四块连接板连接处应保证水平,其水平度不大于1/1000;4.基础必须做好接地措施,接地电阻不大于4Ω。
5.基础必须做好排水措施,保证基础面及地脚螺栓不受水浸,同时做好基础保护措施,防止基础受雨水冲洗,淘空基础周边泥土。
PV—垂直力kNM—倾覆力矩kN.mMZ—扭矩kN.m基础受力图(二)本工程塔吊安装位置详见下图:按塔吊说明书要求,塔吊铺设混凝土基础的地基应能承受0.2MPa的压力,根据本工程地质勘察报告及现场实际情况,塔吊基础位于4-2强风化砾岩层,该层土质的承载力达0.60MPa,满足塔吊基础对地基承载力的要求,且该土层也是建筑物基础所在持力层土层,以该土层作塔吊基础的持力层,既能满足塔吊使用要求,也不会有基坑开挖时引起塔吊基础变形的问题。
经综合分析,选取4-2强风化砾岩层为塔吊基础的持力层,基础面标高与建筑物的基础底标高相平。
因塔吊基础上表面在自然地面以下,为保证基础上表面处不积水,在塔吊基础预留300×300×300集水井并及时排除积水,确保塔吊基础不积水。
天然地基塔吊基础施工方案
目录一、工程概况: (2)二、编制依据: (2)三、塔吊基础施工: (2)四、QTZ80A塔式起重机计算书: (3)五、注意事项: (7)六、应急抢救预案 (7)附图一、塔吊基础图附图二、塔吊位置平面图天然地基塔吊基础施工方案一、工程概况:该工程位于济南市泺源大街8号,与良友富临大酒店相邻,为一栋7层商务办公楼,建筑面积29000m²,地下两层,地上7层,建筑总高度23.5米,整体为全现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构。
根据现场实际情况在基坑内安装一台QTZ80型塔吊,塔吊中心位置位于6-7/ A-C轴之间,具体详塔吊定位图。
塔吊安装总高度为45米,旋转半径为56米。
基坑北面为4层的居民楼(在旋转半径之外),高度约15米。
基坑东侧为6层的商业楼(在旋转半径之外),高度约为24米。
基坑南面为泺源大街。
本建筑地上部分耐火等级为二级,地下部分耐火等级为一级。
建筑结构的设计使用年限为50年,地下工程防水等级为二级,屋面防水等级按二级设计,采用二道防水设防,屋面排水采用有组织的外排水形式。
地下二层平时为地下停车库,战时为两个核六级人员掩蔽所。
二、编制依据: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。
三、塔吊基础施工:根据施工现场实际情况,结合塔吊说明书、参数、基础图纸及本工程勘察报告,在地下室基坑内布置一台QTZ80A型塔吊,塔吊基础地基采用天然地基,持力层为○3层碎石层,承载力特征值fak=220kpa。
塔吊基础做在地下室基础C20垫层上,基础模板采用优质九夹模板。
塔吊基础尺寸为6米*6米*1.2米,采用C35S8商品砼,(详见附图)。
钢筋绑扎完成后,根据塔吊的四个角点,拉出对角线,再根据厂家提供的基础图,放置好预埋支腿或螺栓。
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塔式起重机天然地基基础的设计华锦耀(华丰建设股份有限公司浙江宁波 315040)1、前言塔式起重机(以下简称塔机)地基基础的设计应根据工程地质勘察资料,综合考虑工程结构类型及布置、施工条件、环境影响、使用条件和工程造价等因素,做到因地制宜且安全经济地设计计算。
塔机基础的设计应按独立状态下的工作状态和非工作状态的荷载分别计算。
塔机基础工作状态的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、起重荷载、风荷载,并应计入可变荷载的组合系数,其中起重荷载不应计入动力系数;非工作状态下的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、风荷载。
塔机在独立状态时,所承受的风荷载等水平荷载及倾覆力矩、扭矩对基础的作用效应最大;附着状态(安装附墙装置后)时,塔机虽然增加了标准节自重,但对基础设计起控制作用的各种水平荷载及倾覆力矩、扭矩等主要由附墙装置承担,故附着状态可不计算。
目前各工程项目塔机的地基基础均按塔机制造商提供的基础图施工,由于这些塔机基础图在全国各地使用中所处的风荷载、工程地质差异很大,当使用地的风荷载很大时就会不安全,而在风荷载较小地区就会导致浪费保守,例如利用天然地基承载的塔机基础图常注明地基承载力特征值不得小于200KN/m2,实际上不符合因地制宜的设计原则。
下面根据国家行业标准《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009,通过实例说明塔机独立状态下地基基础科学合理的设计计算。
2、塔机竖向荷载分析塔机的竖向荷载F K包括:塔身自重G0、起重臂自重G1、小车和吊钩自重G2、平衡臂自重G3、平衡块自重G4、最大起重荷载Q max、最小起重荷载Q min、塔机各分部重心至塔身中心的距离R Gi、最大或最小起重荷载至塔身中心相应的最大距离R Qi。
将塔机各构件自重及起重荷载分别计算的目的在于分析计算竖向荷载作用下的倾覆力矩,常用的QTZ60塔机竖向荷载(浙江省建设机械集团有限公司制造)如图1所示。
=10kN G4图1 QTZ60塔机竖向荷载简图3、塔机风荷载分析3.1 塔机风荷载取值的基本规定塔机工作状态的基本风压应按0.20 kN/m2取用,风荷载作用方向应按起重力矩同向计算;非工作状态的基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中给出的塔机使用地点50年一遇的风压取用,且不小于0.35kN/m2,风荷载作用方向应从平衡臂吹向起重臂。
3.2 塔机风荷载标准值计算垂直于塔机表面上的风荷载标准值kw(kN/m2),应按下式计算:k z s z00.8w wβμμ=(1)式中:zβ——风振系数;Sμ——风荷载体型系数;zμ——风压等效高度变化系数;ow——基本风压(kN/m2);塔机的风振系数zβ可根据不同的基本风压w和地面粗糙度类别及塔机的计算高度H 按《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009附录A表A.1.2确定。
塔机的风荷载体型系数sμ,当塔身为型钢或方钢管杆件的桁架时,取1.95;当塔身为圆钢管杆件的桁架时,可根据不同的基本风压w和风压等效高度变化系数zμ按JGJ/T187-2009附录A表A.1.3确定。
塔机的风压高度变化系数,可采用等效高度变化系数Zμ将风荷载转化为等效均布线荷载,根据塔机不同的计算高度H、地面粗糙度,按JGJ/T187-2009附录A表A.1.4确定,以方便计算。
3.3 塔机工作状态时风荷载计算工作状态时塔机风荷载的等效均布线荷载标准值q sk (kN/m )应按下列公式计算:sk k /q W A H = (2) k z 00.8z s W =βμμω (3)0A BH α= (4)式中:0ω——塔机工作状态时,基本风压值取0.20 kN/m 2;A ——塔身单片桁架结构迎风面积(m 2); 0α——塔身前后片桁架的平均充实率;B ——塔身桁架结构宽度(m ); H ——塔机独立状态下计算高度(m ),按基础顶面至锥形塔帽一半处取值。
工作状态时,作用在塔机上风荷载的水平合力标准值F vk 应按下式计算:vk sk F q H =⋅ (5)工作状态时,风荷载作用在基础顶面的力矩标准值M sk 应按下式计算:sk sk 0.5M F H =⋅ (6)3.4 塔机非工作状态时风荷载计算非工作状态时塔机风荷载的等效均布线荷载标准值q sk 应按下列公式计算:skk /q W A H ''= (7) k z s z 00.8W ''=βμμω (8)式中:k W '——非工作状态时,风荷载标准值(kN/m 2);0ω'——非工作状态时的基本风压(kN/m 2),应按当地50年一遇的风压取用,且不小于0.35 kN/m 2。
非工作状态时,作用在塔机上风荷载的水平合力标准值skF '应按下式计算: sksk F q H ''=⋅ (9) 非工作状态时,风荷载作用在基础顶面上的力矩标准值应按下式计算:sksk 0.5M F H ''=⋅ (10) 综上所述,塔机在独立状态时,作用于基础的荷载包括竖向荷载标准值k F ,水平荷载标准值vk F ,倾覆力矩荷载标准值k M ,以及基础及其上土的自重荷载标准值k G ,见图2。
考虑一般塔机基础所受的扭矩T K 较小,远小于混凝土基础1/4的开裂扭矩[T],故设计中可不计扭矩的作用。
图2 基础荷载4、地基承载力设计计算示例4.1 工程概况 4.1.1 塔机概况根据工程实况,采用塔机型号为QTZ60,塔身为方钢管桁架结构,塔身桁架结构宽度为1.6m ,最大起重量为6t ,最大起重力矩为69t ·m ,最大吊物幅度50m ,结构充实率0α=0.35,独立状态塔机最大起吊高度40m ,塔机计算高度43m (取至锥形塔帽的一半高度),现场为B 类地面粗糙度。
4.1.2 地基基础概况根据现场的工程地质勘察报告,持力层地基为可塑状态的粉质粘土,地基承载力特征值ak 150f =kPa ,重度3γ19.0kN m =,地下水位在自然地面下3m 以下,且无软弱下卧层,故采用天然地基上方形基础,其尺寸为b ×l ×h=5100mm ×5100mm ×1250mm ,混凝土强度等级C25。
基础埋置深度为1.5m ,基础顶面不覆土。
塔机工作地点为深圳市,塔机基础示意图如A-A0.000自然地面标高为±图3 塔机基础平面和A-A 剖面4.2 基础所受荷载分析塔机QTZ60的竖向荷载简图如图1。
4.2.1 自重荷载及起重荷载塔机自重标准值:K 401.00F =kN ;基础自重标准值:K 5.1 5.11.2525812.81G =⨯⨯⨯=kN ;起重荷载标准值:qK 60.00F =kN 。
4.2.2 风荷载计算1 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 1)塔机所受风均布线荷载标准值(00.20ω=kN/m 2) SK z S Z 000.8/q BH H αβμμωα=0.8 1.2 1.59 1.95 1.320.200.35 1.60.44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m 22)塔机所受风荷载水平合力标准值V K S K 0.444318.92F q H =⋅=⨯=kN3)基础顶面风荷载产生的力矩标准值S K v K 0.50.518.9243406.78M F H =⋅=⨯⨯=k N m⋅ 2 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值1) 塔机所受风线荷载标准值(深圳市0.75Oω'=kN/m 2) SKz S Z 00.8/q BH H αβμμωα''= 0.8 1.2 1.69 1.95 1.320.750.35 1.6 1.75=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=kN/m2)塔机所受风荷载水平合力标准值SK 1.754375.25VKF q H ''=⋅=⨯=kN 3)基础顶面风荷载产生的力矩标准值SK S K 0.50.575.25431617.88M F H ''=⋅=⨯⨯=k N m⋅ 4.2.3 塔机的倾覆力矩塔机自身产生的倾覆力矩,向前(起重臂方向)为正,向后为负。
1 大臂自重产生的向前力矩标准值137.422822.80M =⨯=kN m ⋅2 最大起重荷载产生最大向前力矩标准值(max Q 较min Q 产生的力矩大)26011.5690.00M =⨯=kN m ⋅3 小车位于上述位置时的向前力矩标准值3 3.811.543.70M =⨯=kN m ⋅4 平衡臂产生的向后力矩标准值419.8 6.3124.74M =-⨯=-kN m ⋅5 平衡重产生的向后力矩标准值589.411.81054.92M =-⨯=-kN m ⋅4.2.4 综合分析计算1 工作状态下塔机对基础顶面的作用及基础自重 1)标准组合的倾覆力矩标准值K 13452S K0.9M M M M M M M =+++++() =822.8043.70124.741054.920.9(690.00406.78)+--+⨯+673.94=kN m ⋅2)水平荷载标准值 VK 18.92F =kN 3)竖向荷载标准值塔机自重:K 401.00F =kN 基础自重:K G 812.81=kN 起重荷载:qK 60.00F =kNK K K qK G 401.00812.8160.001273.81F F F =++=++=kN2 非工作状态下塔机对基础顶面的作用及基础自重 1)标准组合的倾覆力矩标准值K 145S K 822.80124.741054.921617.881261.02k N mM M M M M''=+++=--+=⋅ 无起重荷载,小车收拢于塔身边,故没有力矩2M 、3M 。
2)水平荷载标准值 VK75.25F '=kN 3)竖向荷载标准值塔机自重和基础自重:KK K G 401.00812.811213.81F F '=+=+=kN 3 比较上述两种工况的计算,可知本例塔机在非工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大,故应按非工作状态的荷载组合进行地基基础设计。
4.3 塔机基础按方形基础验算地基承载力 4.3.1 计算修正后的地基承载力特征值a a k d d m (3)(0.5)f fb d ηγηγ=+-+- 1500.319.0(5.13) 1.619.0(1.50.5)192.37=+⨯⨯-+⨯⨯-=kN/m 24.3.2 地基承载力验算按《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009的规定验算,风荷载产生的倾覆力矩沿方形基础对角线作用,见图4。