怎樣進行塔吊抗傾覆驗算?
[ 關鍵詞:塔吊抗傾覆驗算 發表日期:2014-10-27 12:19:20 ]
QTZ63塔吊抗傾覆驗算
一、工程概況
地下二層,主樓12層,框剪力墻結構,長約180 米,寬約65米,建筑面積約1040平方米。
二、塔吊選型
該工程面積大,作業面寬,給塔吊選型定位帶來了一定難度。根椐塔吊生產廠家產品規格、型號 以及工程的特點和現場的實際情況,本工程采用QTZ63塔吊3臺,負責施工現場材料、設備的垂直和水平運輸,此型號的塔吊性能可靠、安全且操作方便(相關鏈接:QTZ63塔吊性能參數)。本標段布置三臺。基本能覆蓋整個施工面,滿足高度、幅度。
三、塔吊平面位置的確定
塔吊位置確定原則:塔吊能旋轉360;覆蓋最大使用面積;施工現場盡量無盲區;不影響周邊建筑;與塔吊間無碰觸、安全。
1、布置要求
確保安全生產、質量可靠、運行方便,垂直運輸用料,成品和半成品在起吊幅度和旋轉半徑 范圍內覆蓋最大工作面,并略有余地,達到最佳的使用效率和最好的經濟效益,經方案比較、 研究決定。
2、基座位置
2#塔吊D5610 塔吊基座中心點設置在(2-A)軸南3.6m 交(2-21)軸東3.3m,南3.6m。基座 平行于(2-A)軸線。(詳見平面位置附圖)。中心點坐標位置:X=88055.728,Y=49579.670。 塔吊基座置于已剝露的地質為強風化巖,承載力特征值fak 為400Kpa。 3#塔吊T5610 塔吊設置在(I-21)軸東4.0m 交(I-X)軸北4.0m。塔吊中心坐標X=88126.581, Y=49660.627。(詳見平面位置附圖)。基座地質為粘土,承載力特征值fak 為240Kpa(原始 土)。 1#塔吊T5610 塔吊設置基坑北邊邊坡臺階上,位于(I-Y3)軸線北5.5m 交(I—13)軸線東 4.0m。原始地質為粉質粘土,fak 為240Kpa。塔吊工作時本設計不考慮其地耐力。
3、按以上位置安裝,可利用1#棟與2#棟之間地下室外頂場地做地上主樓施工用場,配合 1#棟材料加工場吊運材料。但必須對如下內容進行施工處理:
12#、3#塔吊須安裝在地下室,其塔吊需穿過地下室頂板及地下室底板,必將增加地下室底板 和頂板預留洞口防水和第二次處理預留樓板洞口施工增加費用。具體施工措施:防水采用鍍鋅4 ㎜厚鐵板作止水帶,砼按后澆帶方法要求施工,底板筋加密一倍并焊接。
22#、3#塔吊基礎與地下室底板防水有影響,塔基頂面標高比鋼筋砼底板下置0.45m,不與地 下室底板相碰。底板施工時四邊伸進塔吊基座1.0 米,做止水帶,塔吊基座臺面四周鋪4 ㎜ 厚油膏1 米寬,其他均按地下室底板防水要求施工。 3 增加塔吊安裝臨時道路,從基坑南向基坑中挖斜向坡道至 2 臺塔吊位置。基坑場內采用干 鋪狗頭石300mm 厚,上鋪150mm 厚碎磚碴,機械輾壓實壓平,坑底臨時道路寬度5m,總長度 190m。
四、塔吊基礎施工方案
(一)1#塔吊采用人工挖孔樁支承塔吊基座方案
1、因施工現場地質條件復雜,處于粘土層邊坡上,天然地基滿足不了承載力的要求,因此 1#塔吊基礎采用人工挖孔樁來承受塔吊的所有荷載。塔吊基座加設2 道φ 25 長21m 的錨桿向 北土體中拉結,孔徑150 ㎜.先于基座中埋2 個拉環,拉環為2 根φ 25 長1.5m,U 型預埋件。
2、1#塔吊基礎下設 4 根人工挖孔樁,樁徑φ 900,樁長為 13m。進入強風化泥質粉砂巖不少 于4 米,低于基坑底板2.5 米以上。樁縱筋12φ 22 長14.0m,環筋φ 8@150,加勁筋環用φ 14 各6 個,砼C40。
3、塔吊承臺配筋圖:塔吊基座承臺2#、3#參塔吊廠家機械制造圖示配筋。其中I 級鋼筋等 強度代換為Ⅱ級鋼筋。1#塔吊因置于邊坡樁頂加設四周環形暗梁,暗梁配上下各4 根φ 22 受力筋,箍筋四肢φ 10 間距150,腰筋6φ 14,錨固彎鉤長400 ㎜,中間仍按設計圖施工設十字暗梁及鋼筋網不變。
(二)2#、3#塔吊基座施工方案
1、2#塔吊位置于第二棟樓南面,地質為已挖去約4 米深的強風化巖地質;3#塔吊位置于第一 棟樓東頭南面,地質為粉質粘土;以上2 個基座基底地耐力均>200Kpa 的塔吊制造廠方基礎 圖示要求。
2、地坑采用人工開挖,其中 2#基座平基土方未到位,深度經現場測設為 2.5 米;3#深度為 1.6 米。基坑開挖遇強風化采用人工鑿除。
3、塔吊基座砼C30,尺寸為5200×5200×1400。
4、鋼筋采用Ⅱ級螺紋鋼代替I 級鋼(無振動荷載),具體設計參塔吊廠方設計基礎圖,并經 本方案驗算后施工。如遇預埋塔基螺栓不能完全埋置于設計基座暗梁中,必須保證塔吊中心與基座設計幾何中心重合,并在安裝的螺栓下增設加強暗梁,暗梁尺寸為5000×300×1350, 上下設2φ 22 受力主筋,φ 10 箍筋@200,原十字梁仍不變。
(三)鋼筋施工措施
1、基座上下鋼筋網片用φ 14 鋼筋做幾字形支架固定上層網片,支架用料長為(0.2+1.2) ×2+0.3=3.1m。布于十字梁四則,每則5 個,每個基座共20 個。
2、螺栓環連接錨筋采用每孔3φ 25 長1.2m,螺栓用φ 16 長1.5m 鋼筋焊支架固定,每根螺栓用料2 根焊固。其他均按鋼筋砼結構要求施工。
五、塔吊基礎設計和抗傾履驗算
1、塔吊技術參數: P1=473KN(塔吊整機垂直壓力) P2=24KN(水平力) M 傾=1920KN. m M 扭=18.5KN.m 塔吊支座之間中心距為L=1.7m
2、塔吊基礎計算及配筋
2.1.基礎形式選擇
基礎參該塔吊出廠時廠方機械設計基座圖施工。其中一臺設于邊坡邊沿的塔吊,基座因天然 地基不考慮承載力的要求,故采用人工挖孔鋼筋砼灌注樁做塔吊基礎支承。樁徑φ 900 共四根,塔吊基礎設四周環梁和中間十字梁。另外二臺設于建筑物中間基礎底板下,參設計方案施工并驗算。
2.2 塔吊抗傾覆力驗算:(2#、3#塔吊,巖土地基)。
設塔吊基座施工幾何尺寸5.2×5.2×1.4(m)滿足M 抗>M 傾,即塔吊基礎達到抗傾覆力矩。
(1)設計基礎質量P2 為5.0×5.0×1.35×25=844KN
(2)已知條件:M 傾=1920×1.4=2690(KN·m),P1=473×1.3=615KN M 扭185×1.4=259KN. m
(3)驗算任一方抗傾:(樁身邊沿為鉸支點a 計算) 設∑Ma≥0,有M 抗=(P1+ P2)×2.25 =(473+844)×2.25=2963KN. m>M 傾2690 KN. m 滿足M 抗>M 傾。
3、塔吊基座構造強度驗算
本基礎底板按QTZ63塔吊基座,根據基座設計圖。構造要求如下:
3.1 基座平面為5.0m×5.0m,厚為1.35m 厚,砼等級為C30, rG=25KN/m3。
3.2 根據構造要求配Ф 14@150 雙層雙向鋼筋網片和拉筋。
3.3、抗剪驗算
3.3.1.根據受力分析,梁承受最大剪力為 V=615/2+2690/4.5=906KN<HW/b<0.25×15×800×1570=4710KN(滿足) 符合要求
3.3.2 驗算是否需配箍筋 0.07Fcbho=0.07×15×800×1540=1293.6KN>1016KN 只需最小配筋率配筋 Psv.min=0.02fc/fy=0.02×15/310=0.96×10-3 采用Ф 10 一級鋼筋 Asv1=78.5mm2 n/s=0.96×10-3×800/78.5=0.009 取n=4 S=266 選S=200 根據構造選用Ф 10@100 四肢箍。