塔式起重机基础方案.docx

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塔式起重机基础方案

目录

一、编制说明-1-

1.1工程概况-1-

1.2编制依据-2-

二、基础设计验算-2-

2.1参数信息-2-

2.2荷载计算-3-

1.自重荷载及起重荷载-3-

2.风荷载计算-3-

3.塔机的倾覆力矩-5-

2.3塔吊基础承载力计算-5-

2.4地基承载力验算-6-

2.5承台配筋计算-7-

2.6地基变形计算-9-

2.7地基稳定性计算-9-

三、结论-10-

四、厂家塔式起重机基础配筋图-11-

五、现场塔式起重机布置图（见附图）-11-

一、编制说明

1.1工程概况

洛玻600t/d浮法在线Low-E玻璃生产线浮法联合车间工程，为洛阳浮法一线600t/d搬迁工程项目，建设地点位于河南省洛阳市汝阳工业园区洛玻集团龙昊玻璃公司院内。

根据玻璃生产工艺，拟建工程划分为四个工段，分别为：

熔化工段、成型工段、退火工段和切裁成品工段，本次由我方承担施工任务的为其中的熔化工段、成型工段和切裁成品工段的土建部分，工程纵向总长度400余米。

根据施工策划，熔化工段设方圆QTZ5012塔式起重机（QT60）两部。

根据现场实际情况，塔式起重机设计基础埋深4m，持力层地基承载力特征值fak>170KPa；参照塔吊所附技术资料，基础形式选用天然基础，承台宽度5.5m

5.5m，厚度1.2m，混凝土强度等级C35，配筋选用双层双向直径25mm的HRB400钢筋。

1.2编制依据

本工程施工图、招标文件。

本工程施工组织设计

国家现行的钢结构施工验收规范和标准

塔吊说明书

地质勘查报告

《塔式起重机安全规程》GB5144-2006

《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《建筑安全检查标准》JGJ59-2011

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

二、基础设计验算

2.1参数信息

塔吊型号：

QT60，塔吊起升高度H：

37.00m，

塔身宽度B：

1.6m，基础埋深D：

4.00m，

自重F1：

245KN，基础承台厚度hc：

1.20m，

最大起重荷载F2：

60KN，基础承台宽度Bc：

5.50m，

混凝土强度等级：

C35，钢筋级别：

II级钢，

额定起重力矩：

600KN·m，基础所受的水平力：

30KN，

非工作状态下塔身弯矩：

-356.86KN·m

标准节长度a：

2.5m，地基承载力特征值：

155.00KPa

主弦杆材料：

角钢/方钢,宽度/直径c：

120mm，

所处城市：

河南洛阳市，基本风压W0：

0.4KN/m2，

地面粗糙度类别：

B类田野乡村，

风压高度变化系数

：

1.263

2.2荷载计算

1.自重荷载及起重荷载

1）塔机自重标准值

Fk1=245KN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=5.5×5.5×1.2×25=907.5KN

3）起重荷载标准值

Fqk=60KN

2.风荷载计算

根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）第8.1.1

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

a.塔机所受风均布线荷载标准值（W0=0.2KN/m2）

=0.8×1.59×1.95×1.263×0.2=0.63KN/m2

式中:

风压高度变化系数

取1.263（下同）

风荷载体形系数

取1.95（下同）

高度z处的风振系数

取1.64（下同）

=1.2×0.63×0.35×1.6=0.42KN/m

a0：

塔身前后片桁架平均充实率（下同）

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.42×37=15.58KN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×15.58×37=288.20KN·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

a.塔机所受风均布线荷载标准值（本地区W0=0.40KN/m2）

=0.8×1.64×1.95×1.263×.4=1.29KN/m2

=1.2×1.29×0.35×1.6=0.87KN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.87×37=32.14KN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×32.14×37=594.53KN·m

3.塔机的倾覆力矩

工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-356.86+0.9×（600+288.20）=442.52KN·m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-356.86+594.53=237.67KN·m

2.3塔吊基础承载力计算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）第4.1.3条承载力计算。

1.塔机工作状态下：

1）当轴心荷载作用时：

=（245+60+907.5）/（5.5×5.5）=40.08KN/m2

2）当偏心荷载作用时：

=（245+60+907.5）/（5.5×5.5）-2×（442.52×1.414/2）/27.73

=17.52KN/m2

由于Pkmin≥0,所以按下式计算Pkmax：

=（245+60+907.5）/（5.5×5.5）+2×（442.52×1.414/2）/27.73

=62.65KN/m2

2.塔机非工作状态下：

1）当轴心荷载作用时：

=（245+907.5）/（5.5×5.5）=38.10KN/m2

2）当偏心荷载作用时：

=（245+907.5）/（5.5×5.5）-2×（237.67×1.414/2）/27.73

=25.98KN/m2

由于Pkmin≥0,所以按下式计算Pkmax：

=（245+907.5）/（5.5×5.5）+2×（237.67×1.414/2）/27.73

=50.22KN/m2

2.4地基承载力验算

地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.4条。

计算公式如下:

其中fa──修正后的地基承载力特征值（KN/m2）；

fak──地基承载力特征值，取170.00KN/m2；

b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.00；

d──基础埋深地基承载力修正系数，取1.50；

──基础底面以下土的重度，取20.00KN/m3；

γm──基础底面以上土的重度，取20.00KN/m3；

b──基础底面宽度，取5.50m；

d──基础埋深度,取0.00m。

解得修正后的地基承载力特征值fa=155.00KPa

实际计算取的地基承载力特征值为:

fa=155.00KPa

轴心荷载作用：

由于fa≥Pk=40.08KPa所以满足要求！

偏心荷载作用：

由于1.2×fa≥Pkmax=62.65KPa所以满足要求！

2.5承台配筋计算

依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2.11条。

1.抗弯计算，计算公式如下:

式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=1.95m；

──截面I-I在基底的投影长度,取

=1.60m。

P──截面I-I处的基底反力；

工作状态下：

P=（5.5-1.95）×（62.65-17.52）/5.5+17.52=46.65KN/m2；

M=1.952×[（2×5.5+1.6）×（1.35×62.65+1.35×46.65-2×1.35×907.50/5.52）+（1.35×62.65-1.35×46.65）×5.5]/12

=303.35kN·m

非工作状态下：

P=（5.5-1.95）×（50.22-25.98）/5.5+25.98=41.62kN/m2；

M=1.952×[（2×5.5+1.6）×（1.35×50.22+1.35×41.62-2×1.35×907.5/5.52）+（1.35×50.22-1.35×41.62）×5.5]/12

=180.04kN·m

2.配筋面积计算,公式如下:

依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

式中

1──系数，当混凝土强度不超过C50时，

1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，

1取为0.94,期间按线性内插法确定；

fc──混凝土抗压强度设计值；

h0──承台的计算高度。

经过计算得as=303.35×106/（1.00×16.70×5.50×103×11502）=0.0025

=1-（1-2×0.0025）0.5=0.0025

s=1-0.0025/2=0.9987

As=303.35×106/（0.9987×1150×360.00）=733.65mm2

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

5500.00×1200.00×0.15%=9900.00mm2。

故取As=9900.00mm2。

建议配筋值：

II级钢筋，Φ25@255mm。

承台底面单向根数21根。

实际配筋值10308.9mm2。

2.6地基变形计算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》4.2.1规定：

当地基主要受力层的承载力特征值（fak）不小于130KPa或小于130KPa但有地区经验，且黏性土的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。

2.7地基稳定性计算

当塔基基础底标高接近边坡底或基坑底部，并符合下列要求之一时，可不做地基稳定性验算：

1、a不小于2.0m，c不大于1.0m，fak不小于130kN/m2，且地基持力层下无软卧下卧层时；

2、采用桩基础；

基础位于边坡的示意图

三、结论

经验算，选定的塔式起重机基础方案能够符合相关规范规程规要求，满足安全施工要求。

四、厂家塔式起重机基础配筋图

五、现场塔式起重机布置图（见附图）