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昆山市巴比伦国际广场8#楼工程QTZ40塔吊基础方案施工单位：南通四建集团有限公司编制时间：2010年3月一、工程简介昆山巴比伦国际广场8#楼工程工程；工程建设地点：人民南路西侧，中华园路北侧；属于框剪结构；地上9层；地下0层；建筑高度：27.1m；标准层层高2.8m；总建筑面积：4663.87平方米；总工期：220天。本工程由昆山和融房地产开发有限公司投资建设，上海海天建筑设计有限公司设计，江苏苏州地质工程勘察院地质勘察，江苏众信工程投资项目管理咨询有限公司监理，南通四建集团有限公司组织施工；季志勇担任项目经理，徐彬担任技术负责人。二、塔吊选型及计算塔吊种类：根据本工程的特点及结合本公司现有的垂直运输设备，经过分析比较，考虑本工程选用1台南通市建设机有限公司制造的QTZ40塔吊（相见厂家提供的资料）塔吊技术性能：型号最大幅度(m)最小幅度(m)最大起重量(t)最小起重量(t)起升高度（固）（m）QTZ404734138塔吊基础荷载情况：状态F(KN)H1(KN)M1(KN.M)工作状态700261350示意图塔吊的平面位置布置根据本工程情况和塔吊技术参数，综合考虑塔吊的安装、拆除和使用，以及避免塔吊及其基础不与工程发生碰撞，并最大限度地发挥塔吊的使用效率，将塔吊进行了详细的布置，具体见塔吊位置总平面布置图。三、塔吊基础方案（一）、编制依据及说明：（1）本工程施工图纸及地质勘查报告（2）QTZ40塔吊使用说明书。（3）本公司编制的“自升式塔式起重机装拆施工方法”（二）、塔吊基础设计塔吊基础以3-2层土层为持力层；基础采用十字交叉梁基础：梁截面宽度0.8m，梁截面高度1.3m，交叉梁长度6m，混凝土保护层厚度100厚C15素混凝土，基础采用砼强度等级C35，梁底部配筋11φ16。（三）、塔吊基础地基承载力计算（附后）四、塔吊基础施工1、QTZ40塔吊基础施工时应注意满足如下技术条件：（1）塔吊基础以2粘土层为持力层。详细情况参见地质报告。（2）塔吊基础的尺寸、配筋及预埋件安装应符合塔吊基础设计图，其混凝土采用C35商品混凝土，垫层为100厚C10素混凝土。（3）塔吊基础混凝土浇筑时应制作强度试块。基础施工完成后，带砼强度达到要求后，才能开始安装塔机。（4）塔吊基础预埋件在建筑砼前预先就位，位置及水平标高调整正确，浇筑砼期间注意基础预埋件的水平度及垂直度要控制在允许范围内。（5）各方QTZ40塔吊的其他技术要求另见该种型号塔吊的使用说明书：塔吊安全措施：1、按建设部《塔式起重机拆装许可证》要求，配备相关人员，明确分工，责任到人。2、上岗前必须对上岗人员进行安全教育，必须带好安全帽，严禁酒后上班。3、塔机的安拆工作时，风力大于4级时和雨雪天，应严禁操作。4、操作人员应佩戴必要的安全装置，保证安全生产。5、严禁高空作业人员向下抛扔物体。6、未经验收合格，塔吊司机不准上台操作，工地现场不得随意自升塔吊、拆除塔吊及其他附属设备。7、严禁违章指挥，塔吊司机必须坚持十个不准吊。8、夜间施工必须有足够的照明，如不能满足要求，司机有权停止操作。9、拆装塔机的整个过程，必须严格按操作规程和施工方案进行，严禁违规操作。10、多塔作业时，要制定可靠的防碰撞措施。十字交叉梁基础计算书昆山巴比伦国际广场8#楼工程工程；工程建设地点：人民南路西侧，中华园路北侧；属于框剪结构；地上9层；地下0层；建筑高度：27.1m；标准层层高2.8m；总建筑面积：4663.87平方米；总工期：220天。本工程由昆山和融房地产开发有限公司投资建设，上海海天建筑设计有限公司设计，江苏苏州地质工程勘察院地质勘察，江苏众信工程投资项目管理咨询有限公司监理，南通四建集团有限公司组织施工；季志勇担任项目经理，徐彬担任技术负责人。本方案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）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）一、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ40；塔吊起升高度H:32.000m；塔吊自重G:280.4kN；最大起重荷载Q:40.000kN；桩间距l:3.677m；桩直径d:0.400m；桩钢筋级别:RRB400；混凝土强度等级:C35；交叉梁截面宽度:0.8m；交叉梁截面高度:1.300m；交叉梁长度:6m；桩入土深度:10.000m；保护层厚度:100mm；空心桩的空心直径:0.200m；交叉梁钢筋级别：RRB400；塔身宽度B:1.400m；标准节长度a：2m；额定起重力矩：400kN·m；基础所受的水平力：30kN；主弦杆材料：角钢/方钢；宽度/直径c：120mm；所处城市：江苏昆山市；基本风压ω0：0.4kN/m2；地面粗糙度类别为D类密集建筑群，房屋较高，风荷载高度变化系数μz＝1.62。二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1.塔吊自重:G=280.4kN2.塔吊最大起重荷载:Q=40kN作用于塔吊的竖向力:F=1.2×280.4+1.2×40=384.48kN3、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：地处江苏无锡，基本风压为ω0=0.4kN/m2；查表得：风荷载高度变化系数μz=1.62；挡风系数计算：φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.4+2×2+(4×1.42+22)0.5)×0.12]/(1.4×2)=0.499；因为是角钢/方钢，体型系数μs=1.903；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=0.7×1.00×1.903×1.62×0.4=0.863kN/m2；4、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=0.863×0.499×1.4×38×38×0.5=435.238kN·m；Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝400＋435.238＋30×1.3＝874.238kN·m；塔吊倾覆力矩:M=1.4×874.238=1223.933kN·m三、交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算计算简图：十字交叉梁计算模型(最大弯矩M方向与十字交叉梁平行)。两段梁四个支点力分别为:RA=N/4+qL/2+3M/2LRB=N/4+qL/2-3M/2LRC=N/4+qL/2RD=N/4+qL/2两段梁的最大弯矩分别为:M1=N(L-b)2/16L+qL2/24+M/2M2=N(L-b)2/16L+qL2/24得到最大支座力为Rmax=RB,Rmin=RA,最大弯矩为Mmax=M1。b=21/2B=21/2×1.400=1.98m,L=21/2l=21/2×3.677=5.2m交叉梁自重：q=25×0.800×1.300=26.000kN/m桩顶竖向力:Rmax=N/4+q×L/2+3M/(2L)=384.480/4+26.000×5.200/2+3×889.266/(2×5.200)=420.24kNRmin=N/4+q×L/2-3M/(2L)=384.480/4+26.000×5.200/2-3×889.266/(2×5.200)=-92.8kN交叉梁得最大弯矩Mmax:Mmax=N(L-b)2/(16×L)+q×L2/24+M/2=384.480×(5.200-1.980)2/(16×5.200)+26.000×5.2002/24+889.266/2=521.84kN·m四、交叉梁截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2As=M/(γsh0fy)式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法，α1=1.00；fc──混凝土抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；ho──交叉梁的有效计算高度，ho=1300.00-100.00=1200.00mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；经过计算得：αs=521.84×106/(1.00×16.70×800.00×1200.002)=0.027；ξ=1-(1-2×0.027)0.5=0.028；γs=1-0.028/2=0.986；As=521.84×106/(0.986×1200.00×360.00)=1224.81mm2。由于最小配筋率为0.2%,所以最小配筋面积为:800.00×1300.00×0.2%=2080.00mm2。建议配筋值：RRB400钢筋，1116。实际配筋值2212.1mm2。五、桩承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：γoN≤fcA其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.0；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；A──桩的截面面积，A=94247.78mm2。则,1.00×4.20×105=4.20×105N16.70×94247.78=1.57×106N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！六、桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γcQsk=u∑qsikliQpk=qpkAp其中R──单桩的竖向承载力设计值；Qsk──单桩总极限侧阻力标准值；Qpk──单桩总极限端阻力标准值；Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:Qck=qckAc/nqck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值，取qck=500.000kPa；Ac──承台底地基土净面积；考虑十字交叉梁有重叠部分地基土面积，需给予折减，取Ac=6.000×0.800-2×0.094-0.800×0.800/2=4.292m2；n──桩数量，n=2；ηc──承台底土阻力群桩效应系数，ηc=ηciAci/Ac+ηceAce/Acηs,ηp,ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；γs,γp,γc──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；qpk──极限端阻力标准值；u──桩身的周长，u=1.257m；Ap──桩端面积,Ap=0.094m2；li──第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称16.0025.00825.00粉土和砂土210.0025.00965.00粉土和砂土由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第2层土层。单桩竖向承载力验算:R=1.26×(1.00×25.00×6.00+1.00×25.00×4.00)/1.65+1.06×965.00×0.094/1.65+0.637×(500.000×4.292/2)/1.700=6.51×102kNN=420.24kN；上式计算的R的值大于最大压力420.24kN,所以满足要求!七、桩抗拔承载力验算Rmin=-92.800kN0，需进行桩抗拔承载力验算桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.4.5条桩抗拔承载力应满足下列要求:γ0N≤Ugk/γs+Ggpγ0N≤Uk/γs+Gp其中；Uk=∑λiqsikuiliUgk=(ui/n)∑λiqsikli式中Uk──基桩抗拔极限承载力标准值；λi──取界面；对于粘性土，粉土取值0.70-0.80；对于砂土，取值0.50-0.70；ui──桩群外围长度；取ui=4×(3.677+0.