目录
1.工程概况 2
2.编制依据 2
3.塔吊选型 3
4.塔吊基础设计及验算 3
4.1塔吊基础选型 3
4.2塔吊基础设计 3
4.3立柱桩与工程桩间距 6
4.3塔吊基础验算 6
5.施工质量注意要点: -30-
5.1钻孔灌注桩及格构柱要求 -30-
5.2钢结构焊接要求 -30-
5.3验收使用要点 -31-
6.安全文明措施 -31-
7.附图 -31-
1.工程概况
×××××××××
2.编制依据
前期招标建筑结构图、业主提供的基坑支护设计图纸。
《塔式起重机使用说明书》
《塔式起重机安全规程》(GB5144-2006)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《钢结构现场检测技术标准(GB/T50621-2010)
《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-2011)
《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2002)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)
《建设工程安全生产条例》(国务院第393号令)
《建筑起重机械安全监督管理规定》(建设部第166号令)
《塔式起重机设计规范》(GB/T13572-2008)
3.塔吊选型
本工程现场分三个区进行先后施工总体施工顺序为首先施工
I区土方及支撑施工阶段拟使用一台60m臂长TC6015塔吊作为工程垂直吊装工具(塔吊编号为1#),1#塔吊位于I区主塔楼东部,待I区B2层结构施工完成后,在I区主塔楼西北侧安装一台40m臂长TC6015塔吊(塔吊编号为2#),待2#塔吊安装完毕后,拆除1#塔吊,紧接着在主塔楼东南侧安装一台45m臂长TC7035塔吊(塔吊编号为3#)。
II区土方及支撑施工阶段,在辅楼西南侧安装一台45m臂长TC5613(塔吊编号为4#),同时,将I区拆除的TC6015安装至辅楼东北角,臂长改为50m,塔吊编号为5#。
4.塔吊基础设计及验算
4.1塔吊基础选型
2#、3#塔吊在结构施工阶段使用,拟采用天然基础,混凝土基础与底板连接。
4.2塔吊基础设计
1#、4#、5#塔吊基础分别为4根Φ850的中心距为2.55m×2.55m钻孔灌注桩,灌注桩上接钢格构柱,格构柱顶标高-1.1m,埋入钻孔灌注桩内3.5米。1#塔吊桩长28.9m,桩顶标高为-21.6m,格构柱长度为24米;4#塔吊桩长29m,桩顶标高为-19.6m,格构柱长度为22米;5#塔吊桩长28.9m,桩顶标高为-19.6m,格构柱长度为22米。格构柱外包尺寸504×504,采用4∟160×16等边角钢及420×200×12@600的缀板焊接而成,在中心距为2.55m×2.55m的四根格构柱的顶部各焊接一块700×700×20封口板,并将塔吊配套钢平台焊接在封口板上,塔吊的固定支脚焊接在钢平台上,支腿上、下均焊接筋板,支腿上筋板4×4=16块,支腿下筋板4×2=8块。格构柱的上口需要做水平处理,以确保钢平台的水平误差控制在1mm以内。格构柱与封口板焊接时,每个面加2块筋板,共2×4×4=32块。www.sqeca.com
格构柱在土方开挖后,每隔2.55米用[16槽钢做一道支撑,四根格构柱之间设置水平剪刀撑,将四根格构柱连成一整体,两支撑间设斜撑增加其整体刚度。最后一道支撑的高度按实际空间决定,并打入建筑物的底板内。格构柱在每次土方开挖后需及时完成焊接加固。
1#、4#、5#塔吊基础大样详后附图。
2#塔吊基础,上层筋各mm直径HRB335钢筋,筋各HRB335钢筋,256根12mm直径HPB300钢筋。塔机基础为预埋地下节形式,地下节埋入混凝土基础部分应与混凝土基础钢筋网可靠连成一体,端面露出基础高度为350mm,并保证地下节上平面的平整度不大于1/1000。
2#塔吊基础平面图
2#塔吊3#塔吊基础800080001600mm的基础,混凝土标号C40。塔机基础为预埋地下节形式,地下节埋入混凝土基础部分应与混凝土基础钢筋网可靠连成一体。
3#塔吊基础平面图
3#塔吊基础剖面图310m,后附1#、4#、5#塔吊基础立柱桩与工程桩的间距详图。
4.3塔吊基础验算
4.3.11#、4#、5#塔吊基础验算
根据本工程地质勘查报告,从⑦开始计算端阻力,故所有塔吊基础钻孔灌注桩考虑插入⑦持力层1m,以受力最大的1#塔吊为例验算如下:
一、塔吊受力计算(TC6015,按最大60m自由高度)
工况一:塔吊处于工作状态
塔吊参数:自重(包括压重)F1+F2=760.6kN,塔吊倾覆力矩M=3085kN.m,塔身宽度B=2mwww.sqeca.com
取最不利状态塔吊标准节与四根桩偏差45o时计算:
最大压力:
Nmax=1.2×(760.6+24)/4+1.4×3085×(2.4×1.414/2)/[2×(2.4×1.414/2)2]=1508.07kN
最大拔力:
Nmax=1.2×(760.6+24)/4-1.4×3085×(2.4×1.414/2)/[2×(2.4×1.414/2)2]=-1037.31kN
工况二:塔吊处于非工作状态
塔吊参数:自重(包括压重)F1+F2=680.3kN,塔吊倾覆力距M=3830kN.m,塔身宽度B=2m
取最不利状态塔吊标准节与四根桩偏差45o时计算:
最大压力:
Nmax=1.2×(680.3+24)/4+1.4×3830×(2.4×1.414/2)/[2×(2.4×1.414/2)2]=1791.33kN
最大拔力:
Nmax=1.2×(680.3+24)/4-1.4×3830×(2.4×1.414/2)/[2×(2.4×1.414/2)2]=-1368.75kN
二、塔吊钻孔灌注桩长度计算
1#塔吊,取 ZK4孔地质剖面
850桩径桩基
土层名称 厚度(m) 周长(m) fs Qski(kN) 面积(平方米) fp α Qpk(kN) 51 7.20 2.669 30 576.50 53-1 3.10 50 413.70 53-3 16.10 45 1933.69 54 1.5 55 220.19 7 1 75 200.18 0.5672 1700 964.24 合计 28.9 3344.26 964.24 单桩竖向抗压承载力标准值=3344.26+964.24=4308.5kN
单桩竖向抗压承载力特征值=(2820.07+964.24)/2=2154.25kN
单桩竖向抗拔承载力标准值=3344.26kN
单桩竖向抗拔承载力特征值=3344.26/2=1672.13kN三、塔吊桩基钢筋计算
根据塔吊桩最大抗拔力N=1368.75KN;
fy=300N/mm2
根据钢筋最大承载应力As=N/σ≦fy=300N/mm2
As≦1420050/300mm2=4562.5mm2
取钢筋Φ22,N=As/π(11)2=12,取12根
取钢筋Φ25,N=As/π(12.5)2=9.3,取10根
取钢筋Φ28,N=As/π(14)2=7.4,取8根
拟选用Φ25钢筋,取10根
四、格构柱稳定性验算
本工程塔吊基础下的格构柱高度最长为20.5m,依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003),计算模型选取塔吊最大独立自由高度60m,塔身未采取任何附着装置状态。www.sqeca.com
1、格构柱截面的力学特性:
格构柱的截面尺寸为0.502×0.502m;
主肢选用:16号角钢b×d×r=160×16mm;
缀板选用(m×m):0.42×0.2
主肢的截面力学参数为A0=49.07cm2,Z0=4.55cm,Ix0=1175.08cm2,Iy0=1175.08cm2;
格构柱截面示意图
格构柱的y-y轴截面总惯性矩:
格构柱的x-x轴截面总惯性矩:
经过计算得到:
Ix=4×[1175.08+49.07×(50.2/2-4.55)2]=87589.85cm4;
Iy=4×[1175.08+49.07×(50.2/2-4.55)2]=87589.85cm4;
2、格构柱的长细比计算:
格构柱主肢的长细比计算公式:
其中H──格构柱的总高度,取21.7m;
I──格构柱的截面惯性矩,取,Ix=87589.85cm4,Iy=87589.85cm4;
A0──一个主肢的截面面积,取49.07cm2。
经过计算得到x=102.72,y=102.72。
格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:
其中b──缀板厚度,取b=0.5m。
h──缀板长度,取h=0.2m。
a1──格构架截面长,取a1=0.502m。
经过计算得i1=[(0.25+0.04)/48+5×0.2520/8]0.5=0.404m。
1=21.7/0.404=53.7。
换算长细比计算公式:
经过计算得到kx=115.91,ky=115.91。
3、格构柱的整体稳定性计算:
格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:
其中N──轴心压力的计算值(kN);取N=1791.33kN;
A──格构柱横截面的毛截面面积,取4×49.07cm2;
──轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数;
根据换算长细比0x=115.91,0y=115.91查《钢结构设计规范》得到x=0.520,y=0.520。
经过计算得到:X方向的强度值为175.51N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!
Y方向的强度值为175.51N/mm2,不大于设计强度215N/mm2,所以满足要求!
4、基础格构柱抗扭验算
1)格构柱上斜腹杆抗扭构造验算
轴心受压格构柱平行于缀材面的剪力为:
其中为按虚轴换算长细比确定的整体稳定系数。
根据《钢结构设计规范规定》的最大剪力计算公式:
其中,A为格构柱的全截面面积,f为格构柱钢材设计强度值,为格构柱钢材屈服强度标准值(235MPa)。
将剪力V沿柱长度方向取为定值。
分配到一个缀材面上的剪力为:
斜腹杆的轴心为:N=V1/cosθ
取TC6015塔机水平力进行计算:V=112.1Kn
因塔机水平力作用于两根斜支撑上:V’=V/2=112.1/2=56.05KN
斜支撑的轴心压力为:F=V’/cos450=79.25Kn
θ为斜腹杆和水平杆的夹角(45°),斜腹杆的计算长度为3393.6mm。
斜腹杆选用槽钢【16a,其截面参数为:
A=21.96cm2,ìx=6.28cm2,ìy=1.83cm
长细比x=l/ìy=3393.6/18.3=185.4.,查表得稳定系数为:=0.214
斜腹杆的整体稳定承载力验算:
σ=N1/A=V1/(Acos45°)=79.25/(0.21421.96)=16.86MPa<215Mpa
斜缀条满足构造要求。www.sqeca.com
5、构柱之间斜支撑焊缝计算
TC6015塔机斜支撑的轴心压力为:79.25KN,焊缝高度:10mm
焊缝有效厚度He=焊缝宽度Hf×0.7=7mm
焊缝长度Lw=250+180+256=686mm,计算时取500mm
根据角焊缝的强度公式:
σf=N/(He×Lw)≦[σ]
代入数据,得:
σf=79.25/500/7=22.6MPa小于160MPa
满足受力要求。
6、斜撑贴板与格构柱焊缝校核
σ=79.25/250/7=45MPa,小于160MPa
满足受力要求
五、TC6015桩承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(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=1780.11kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中c──基桩成桩工艺系数,取0.750
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.300N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=0.5672m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,受压钢筋只需构造配筋!
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=-1385.03kN
本工程钻孔灌注桩纵向受力钢筋设计为10Φ25,经过计算得到受拉钢筋截面面积As=4908mm2。其抗拉设计值为Ny=3005672/1000=1472.4KN,大于N=1385.03KN,满足要求!www.sqeca.com
六、验算
55米,其钢平台采用H4001321的型钢外封10mm厚钢板(见下图),材质选用Q345B,塔吊支腿处加横向筋板以增加局部抗压能力。
图示箱梁计算数据如下:
截面积:;
惯性矩:;
抗弯截面系数:
TC6015钢平台主梁的验算
工作工况:
;
;
非工作工况:
;
;
按简支梁计算
建立平衡方程:
;
;
解得支反力:
工作工况:;;(正为压力,负为拉力;)
非工作工况:;;(正为压力,负为拉力;)
故,校核时,按非工作工况进行计算。
正应力:
其计算公式为:
其中:M=193KNm;
;(箱型截面系数)
;
代入计算;
故正应力满足要求。
梁腹板中性轴处剪应力:
其计算公式为:;
其中:;
;
代入数据:
故满足要求。
计算危险点:腹板与翼缘板交汇处
局部承压强度:
其计算公式为:;
其中:值取1.0;
;
代入计算数据得:
;
故,梁局部承压满足要求。
剪切应力:
其计算公式为:;
其中:;
代入计算:;
故,剪切力满足要求。
折算应力:
正应力为,故折算应力为:
故,折算应力满足规范要求。
梁的稳定性:
梁长度为3450mm,宽度=400mm,
因此主整体稳定性不需计算。
综上,梁满足使用要求。
钢平台连接焊缝的验算
焊缝受竖直向拉力及水平力合力破坏。
a.竖向拉力:F=909kn;(格构柱处)
F=1030kn;(支腿处)
b.水平力:N=112.1kn;
c.扭矩:M=385KNm;
水平合力为:V=112.1+385/2.5=266.1KN。(格构柱处)
V=112.1+385/2=304.6KN。(塔吊支腿处)
格构柱与封口板处:
如图,焊条采用E4316。焊缝长度:;计算长度:1248mm;
焊缝高度:;
;
其中:;;;
代入数据:www.sqeca.com
;
以上计算仅考虑角钢与封口板焊接,计算偏于安全。
故该处焊缝满足要求。
封口板与钢平台主梁下翼缘处:
如图:
焊条采用E50。焊缝长度:;计算长度:1172mm。
焊缝高度:;
;
其中:;;;
代入数据:
;
故该处焊缝满足要求。
钢平台主梁上翼缘与固定支腿处贴板:
焊条采用E50。;计算长度:1058.8mm。
焊缝高度:;
;
其中:;;;
代入数据:
;
故该处焊缝满足要求。
焊缝校核:www.sqeca.com
焊条采用E50。
焊缝长度:l=1058+1044=1256mm
计算时取焊缝长度为:1208mm;
焊缝采用45°坡口焊;板厚20mm
;
其中:;;;
代入数据:
;
故,该处焊缝满足要求。
4.3.22#塔吊基础验算
一.参数信息
塔吊型号:QTZ100 塔机自重标准值:Fk1=680.30kN 起重荷载标准值:Fqk=100kN 塔吊最大起重力矩:M=1250kN.m 塔吊计算高度:H=60m 塔身宽度:B=2m 非工作状态下塔身弯矩:M=3080kN.m 承台混凝土等级:C40 钢筋级别:HRB335 地基承载力特征值:342.2kPa 承台宽度:Bc=6.3m 承台厚度:h=1.4m 基础埋深:D=0m 计算简图:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=680.3kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=6.3×6.3×1.4×25=1389.15kN
承台受浮力:Flk=6.3×6.3×17.10×10=6786.99kN
3)起重荷载标准值
Fqk=100kN
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
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.77×1.95×0.99×0.2=0.55kN/m2
=1.2×0.55×0.35×2=0.46kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.46×60=27.55kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×27.55×60=826.64kN.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Wo=0.55kN/m2)
=0.8×1.86×1.95×0.99×0.55=1.58kN/m2
=1.2×1.58×0.35×2=1.33kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=1.33×60=79.63kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×79.63×60=2388.84kN.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=3080+0.9×(1250+826.64)=4948.97kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=3080+2388.84=5468.84kN.m
三.地基承载力计算
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。
塔机工作状态下:
当轴心荷载作用时:
=(680.3+100+-5397.84)/(6.3×6.3)=-116.34kN/m2
当偏心荷载作用时:
=(680.3+100+-5397.84)/(6.3×6.3)-2×(4948.97×1.414/2)/41.67
=-284.26kN/m2
由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax:
=(4948.97+27.55×1.4)/(680.3+100+-5397.84)=-1.08m≤0.25b=1.58m工作状态地基承载力满足要求!
=3.15--0.76=3.91m
=(680.3+100+-5397.84)/(3×3.91×3.91)
=-100.49kN/m2
塔机非工作状态下:
当轴心荷载作用时:
=(680.3+-5397.84)/(6.3×6.3)=52.14kN/m2
当偏心荷载作用时:
=(680.3+-5397.84)/(6.3×6.3)-2×(5468.84×1.414/2)/41.67
=-304.42kN/m2
由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax:
=(5468.84+79.63×1.4)/(680.30+-5397.84)=-1.18m≤0.25b=1.58m非工作状态地基承载力满足要求!
=3.15--0.84=3.99m
=(680.3+-5397.84)/(3×3.99×3.99)
=-98.96kN/m2
四.地基基础承载力验算
修正后的地基承载力特征值为:fa=342.20kPa
轴心荷载作用:由于fa≥Pk=-116.34kPa,所以满足要求!
偏心荷载作用:由于1.2×fa≥Pkmax=-98.96kPa,所以满足要求!
五.承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2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=2.15m;
a''──截面I-I在基底的投影长度,取a''=2.00m。
P──截面I-I处的基底反力;
工作状态下:
P=-100.49×(33.91-2.15)/(3×3.91)=-82.09kN/m2;
M=2.152×[(2×6.3+2)×(1.35×-100.49+1.35×-82.09-2×1.35×-5397.84/6.32)+(1.35×-100.49-1.35×-82.09)×6.3]/12
=618.64kN.m
非工作状态下:
P=-98.96×(33.99-2.15)/(3×3.98630161199488)=-81.17kN/m2;
M=2.152×[(2×6.3+2)×(1.35×-98.96+1.35×-81.17-2×1.35×-5397.84/6.32)+(1.35×-98.96-1.35×-81.17)×6.3]/12
=642.28kN.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α1──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:
αs=642.28×106/(1.00×19.10×6.30×103×13502)=0.003
ξ=1-(1-2×0.003)0.5=0.003
γs=1-0.003/2=0.999
As=642.28×106/(0.999×1350×300.00)=1588.20mm2。
六.地基变形计算
规范规定: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。
塔吊计算满足要求!
4.3.33#塔吊基础
一.参数信息
塔吊型号:QTZ200 塔机自重标准值:Fk1=1141.00kN 起重荷载标准值:Fqk=184kN 塔吊最大起重力矩:M=3840kN.m 塔吊计算高度:H=61.5m 塔身宽度:B=2.2m 非工作状态下塔身弯矩:M=6184kN.m 承台混凝土等级:C40 钢筋级别:HRB335 地基承载力特征值:342.2kPa 承台宽度:Bc=8.00m 承台厚度:h=1.6m 基础埋深:D=0.00m 计算简图:
二.荷载计算
1.自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=1141kN
2)基础以及覆土自重标准值
Gk=8×8×1.6×25=2560kN
承台受浮力:Flk=8×8×17.30×10=11072kN
3)起重荷载标准值
Fqk=184kN
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
a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.77×1.95×0.99×0.2=0.55kN/m2
=1.2×0.55×0.35×2.2=0.51kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=0.51×61.5=31.07kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×31.07×61.5=955.33kN.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Wo=0.55kN/m2)
=0.8×1.86×1.95×0.99×0.55=1.58kN/m2
=1.2×1.58×0.35×2.2=1.46kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=1.46×61.5=89.78kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×89.78×61.5=2760.75kN.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=6184+0.9×(3840+955.33)=10499.80kN.m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=6184+2760.75=8944.75kN.m
三.地基承载力计算
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。
塔机工作状态下:
当轴心荷载作用时:
=(1141+184+-8512)/(8×8)=-112.30kN/m2
当偏心荷载作用时:
=(1141+184+-8512)/(8×8)-2×(10499.80×1.414/2)/85.33
=-286.28kN/m2
由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax:
=(10499.80+31.07×1.6)/(1141+184+-8512.00)=-1.47m≤0.25b=2.00m工作状态地基承载力满足要求!
=4--1.04=5.04m
=(1141+184+-8512.00)/(3×5.04×5.04)
=-94.39kN/m2
塔机非工作状态下:
当轴心荷载作用时:
=(1141+-8512)/(8×8)=57.83kN/m2
当偏心荷载作用时:
=(1141+-8512)/(8×8)-2×(8944.75×1.414/2)/85.33
=-263.39kN/m2
由于Pkmin<0所以按下式计算Pkmax:
=(8944.75+89.78×1.6)/(1141.00+-8512.00)=-1.23m≤0.25b=2.00m非工作状态地基承载力满足要求!
=4--0.87=4.87m
=(1141+-8512.00)/(3×4.87×4.87)
=-103.52kN/m2
四.地基基础承载力验算
修正后的地基承载力特征值为:fa=342.20kPa
轴心荷载作用:由于fa≥Pk=-112.30kPa,所以满足要求!
偏心荷载作用:由于1.2×fa≥Pkmax=-94.39kPa,所以满足要求!
五.承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.2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=2.90m;
a''──截面I-I在基底的投影长度,取a''=2.20m。
P──截面I-I处的基底反力;
工作状态下:
P=-94.39×(35.04-2.90)/(3×5.04)=-76.28kN/m2;
M=2.902×[(2×8+2.2)×(1.35×-94.39+1.35×-76.28-2×1.35×-8512.00/82)+(1.35×-94.39-1.35×-76.28)×8]/12
=1504.32kN.m
非工作状态下:
P=-103.52×(34.87-2.90)/(3×4.87172711330297)=-82.98kN/m2;
M=2.902×[(2×8+2.2)×(1.35×-103.52+1.35×-82.98-2×1.35×-8512/82)+(1.35×-103.52-1.35×-82.98)×8]/12
=1162.66kN.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α1──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:
αs=1504.32×106/(1.00×19.10×8.00×103×15502)=0.004
ξ=1-(1-2×0.004)0.5=0.004
γs=1-0.004/2=0.998
As=1504.32×106/(0.998×1550×300.00)=3241.75mm2。
六.地基变形计算
规范规定: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。
塔吊计算满足要求!
5.施工质量注意要点:
5.1钻孔灌注桩及格构柱要求
(1)钻孔灌注桩混凝土设计强度等级水下C30,主筋保护层位50毫米,箍筋采用HPB300钢筋,主筋采用HRB335钢筋。
(2)钢格构钢材除注明外,均采用Q235b,焊条采用E43型
(3)除注明外,焊缝均为通长满焊,钢格构柱焊缝厚度≥12mm
(4)钢格构柱各边应垂直或平行相对应的塔吊方位。
5.2钢结构焊接要求
(1)工艺要求
1)预热
预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度,防止产生冷裂纹,这是焊接中碳钢的主要工艺措施,预热还能改善接头塑性,减小焊后残余应力。通常,35和45钢的预热温度为150~250℃含碳量再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高至250~400℃。
若焊件太大,整体预热有困难时,可进行局部预热,局部预热的加热范围为焊口两侧各150~200mm。
焊条条件
许可时优先选用碱性焊条。
坡口形式
将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷,铲挖出的坡口外形应圆滑,其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例,以降低焊缝中的含碳量,防止裂纹产生。
焊接工艺参数
由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右,所以第一层焊缝焊接时,应尽量采用小电流、慢焊接速度,以减小母材的熔深。
焊后热处理
焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理,特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600~650℃。
若焊后不能进行消除应力热处理,应立即进行后热处理。
内探伤外第一先看是否有咬边,焊道成型是否规整,有无过度打磨伤及母材现象,焊脚高度是否符合标准,飞溅是否清理干净。热变形是否纠正
6.安全文明措施
(1)全体人员必须严格遵守施工现场各项安全规章制度。
(2)施工人员均穿戴好安全用具。
(3)施工现场设红白带警戒线,并有专人监督。
(4)各类器具使用前均应严格检查,以防不测。
(5)全体施工人员必须遵循文明施工原则,做好手清工作。
7.附图
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