塔式起重机基础施工专项方案

无锡锡山建筑实业有限公司 无锡金格广场

塔式起重机基础施工专项方案

一、 编制说明

1、工程概况

工程名称:无锡金格广场；

工程位于无锡市学前东路与广南路交汇处西侧；属于框剪结构；地上23层；地下2层；建筑高度：87.75m；标准层层高：3.4m 。

本工程由无锡市崇安新城凤盛有限公司投资建设，上海海珠建筑工程设计有限公司设计，无锡锡山建筑实业有限公司承建施工。

为了保障本工程塔式起重机使用的安全可靠性，特编制塔式起重机基础施工专项方案，请建设及监理单位审批。

2、编制依据

2.1 施工图纸及施工现场平面布置；

2.2 《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992） 2.3 《地基基础设计规范》（GB50007-2002） 2.4 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 2.5 《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）

2.6 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）等编制。

二、 塔式起重机基础设置

按安装塔式起重机的设备安装单位提出的技术要求，架设塔式起重机的地基若为天然地基，则必须稳妥可靠，在表面上平整夯实，夯实后的基础的承压能力不小于0.2MPa，基础的总重量不得小于80T，砼标号不得小于C30，砼的捣制应密实。

按其要求，我项目部编制了金格广场1#楼使用塔式起重机的施工专项方案。现拟采用QTZ63型号的塔式起重机，基底拟埋设深度3.600m(基底相对标高-4.300m)，从地质勘查报告中看出，1#楼使用的塔式起重机所处的位置(见附图2：塔式起重机基础平面布置图)， 其深度3.6m处的土层为2层粉质粘土，地基土承载力特征值建议值为200KPa；基础的承压能力符合天然地基作为塔式起重机基础的条件。拟采用FS5510现浇固定钢筋砼基础，砼标号C30，25双层双向钢筋，其尺寸为长5600mm宽5600mm高1350mm，总体积为42.34m3，质量约101T 〉80T；基础的总重量及砼标号均符合要求。

(FS5510固定基础示意图见附图1。

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三、 塔式起重机天然基础计算书

1、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：2.25m， 自重G：450.8kN， 基础承台厚度hc：1.35m， 最大起重荷载Q：60kN， 基础承台宽度Bc：5.60m， 混凝土强度等级：C30， 钢筋级别：HRB335， 基础底面配筋直径：25mm

2、塔吊对交叉梁中心作用力的计算

a.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：Fk＝G＋Q＝450.8＋60＝510.8kN；

b.塔吊弯矩计算

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算： Mkmax＝1654.69kN·m；

3、塔吊抗倾覆稳定验算

基础抗倾覆稳定性按下式计算： e＝Mk/（Fk+Gk）≤Bc/3

式中 e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； Mk──作用在基础上的弯矩； Fk──作用在基础上的垂直载荷；

Gk──混凝土基础重力，Gk＝25×5.6×5.6×1.35=1058.4kN； Bc──为基础的底面宽度；

计算得：e=1654.69/(510.8+1058.4)=1.054m < 5.6/3=1.867m； 基础抗倾覆稳定性满足要求！

4、地基承载力验算

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依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。 计算简图:

混凝土基础抗倾翻稳定性计算： e=1.054m > 5.6/6=0.933m 地面压应力计算： Pk＝（Fk+Gk）/A

Pkmax＝2×(Fk＋Gk)/（3×a×Bc） 式中 Fk──作用在基础上的垂直载荷； Gk──混凝土基础重力；

a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a＝Bc/20.5－Mk/（Fk＋Gk）＝5.6/20.5-1654.69/(510.8+1058.4)=2.905m。 Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.6m； 不考虑附着基础设计值：

Pk＝（510.8＋1058.4）/5.62＝50.038kPa

Pkmax=2×(510.8+1058.4)/(3×2.905×5.6)= 64.299kPa； 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=200.000kPa；

地基承载力特征值fa大于压力标准值Pk=50.038kPa，满足要求！

地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力标准值Pkmax=64.299kPa，满足要求！

2250

1350

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5、基础受冲切承载力验算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）第8.2.7条。 验算公式如下: F1 ≤ 0.7βhpftamho

式中 βhp --受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取 βhp=0.95； ft --混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.43MPa； ho --基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.30m； am --冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=(at+ab)/2； am=[1.60+(1.60 +2×1.30)]/2=2.90m；

at --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝1.6m；

ab --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=1.60 +2×1.30=4.20；

Pj --扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取 Pj=77.16kPa； Al --冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.60×(5.60-4.20)/2=3.92m2 Fl --相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。Fl=PjAl； Fl=77.16×3.92=302.46kN。

允许冲切力：0.7×0.95×1.43×2900.00×1300.00=3585081.50N=3585.08kN > Fl= 302.46kN；

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

6、承台配筋计算

a.抗弯计算

依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）第8.2.7条。计算公式如下: MI=a12[(2l+a')(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)l]/12

式中：MI --任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；

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a1 --任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；取a1=(Bc-B)/2＝(5.60-1.60)/2=2.00m；

Pmax --相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取77.16kN/m2；

P --相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值，P＝Pmax×（3×a－al）/3×a＝77.16×(3×1.6-2)/(3×1.6)=45.009kPa； G --考虑荷载分项系数的基础自重，取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×5.60×5.60×1.35=1428.84kN/m2； l --基础宽度，取l=5.60m； a --塔身宽度，取a=1.60m；

a' --截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.60m。 经过计算得MI=2.002×[(2×5.60+1.60)×(77.16+45.01-2×1428.84/5.602)+(77.16-45.01)×5.60]/12=192.46kN·m。

b.配筋面积计算

αs = M/(α1fcbh02) δ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-δ/2 As = M/(γsh0fy)

式中，αl --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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；

fc --混凝土抗压强度设计值，查表得fc=14.30kN/m2； ho --承台的计算高度，ho=1.30m。

经过计算得： αs=192.46×106/(1.00×14.30×5.60×103×(1.30×103)2)=0.001； ξ=1-(1-2×0.001)0.5=0.001； γs=1-0.001/2=0.999；

As=192.46×106/(0.999×1.30×103×300.00)=493.85mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5600.00×1350.00×0.15%=11340.00mm2。 故取 As=11340.00mm2。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fs4t.html