塔吊安拆专项施工方案
一、工程概况
浙江省食品药品检验所迁建工程工程;工程建设地点:江南大道以北,建业路以西,平安路以南,规划支路以东;属于框架结构;地上13层;地下1层;建筑高度:主楼66.75米,裙楼(辅楼)13.75米;标准层层高:4.7m ;总建筑面积:22728平方米(建筑基底面积2221㎡,地上20039㎡,地下2689㎡);总工期:720天。
本工程由浙江省食品药品检验所投资建设,中船第九设计研究院工程有限公司设计,浙江省工程物探勘察院地质勘察,浙江省省直建设工程监理有限公司监理,浙江国泰建设集团有限公司组织施工;由王瑞松担任项目经理,封利刚担任技术负责人。
根据上述数据,拟定本工程使用一台QTZ60塔吊,塔吊辐射半径均为50米,搭设高度均为75米,具体平面布置详见塔吊平面布置图。为了使塔吊能顺利施工,特制定本施工方案。
二、施工准备
根据该塔吊的技术参数进行基础计算,根据计算结果,并画出其基础图,并把该图送到上级管理部门进行审核,根据审核结果进行基础施工,该塔吊计划于2010年10月进场。
三、基础计算,并附图
本计算书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》(JGJ94-2008)等编制。
1、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:QTK60, 塔吊起升高度H:73.000m,
塔身宽度B:1.6m, 基础埋深D:0.500m,
自重F1:225.4kN, 基础承台厚度Hc:1.300m,
最大起重荷载F2:60kN, 基础承台宽度Bc:4.000m,
桩钢筋级别:HPB235, 桩直径或者方桩边长:0.600m,
桩间距a:2m, 承台箍筋间距S:200.000mm,
承台混凝土的保护层厚度:50mm, 承台混凝土强度等级:C25;
额定起重力矩是:600kN·m, 基础所受的水平力:30kN,
标准节长度:2.5m,
主弦杆材料:角钢/方钢, 宽度/直径c:120mm,
所处城市:浙江杭州市, 基本风压ω0:0.45kN/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:1.11 。
2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重(包括压重)F1=225.40kN;
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN;
作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=285.40kN;
1)、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:
地处浙江杭州市,基本风压为ω0=0.45kN/m2;
查表得:荷载高度变化系数μz=1.11;
挡风系数计算:
φ=[3B+2b+(4B2+b2)1/2]c/(Bb)=[(3×1.6+2×2.5+(4×1.62+2.52)0.5)×0.12]/(1.6×2.5)=0.416;
因为是角钢/方钢,体型系数μs=2.153;
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=0.7×1.00×2.153×1.11×0.45=0.753kN/m2;
2)、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=0.753×0.416×1.6×73×73×0.5=1334.22kN·m;
Mkmax=Me+Mω+P×hc=600+1334.22+30×1.3=1973.22kN·m;
3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
1). 桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.1.1条,在实际情况中x、y轴是随机变化的,所以取最不利情况计算。
Nik=(Fk+Gk)/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2;
其中 n──单桩个数,n=4;
Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值,Fk=285.40kN;
Gk──桩基承台的自重标准值:Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×4.00×4.00×1.30=520.00kN;
Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值,取1973.22kN·m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.41m;
Nik──单桩桩顶竖向力标准值;
经计算得到单桩桩顶竖向力标准值
最大压力:Nkmax=(285.40+520.00)/4+1973.22×1.41/(2×1.412)=898.99kN。
最小压力:Nkmin=(285.40+520.00)/4-1973.22×1.41/(2×1.412)=-496.29kN。
需要验算桩的抗拔!
2). 承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.2条。
Mx = ∑Niyi
My = ∑Nixi
其中 Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.20m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,Ni1=1.2×(Nkmax-Gk/4)=922.79kN;
经过计算得到弯矩设计值:Mx=My=2×922.79×0.20=369.11kN·m。
4、承台截面主筋的计算
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)1/2
γs = 1-ζ/2
As = 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,期间按线性内插法得1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值查表得11.90N/mm2;
ho──承台的计算高度:Hc-50.00=1250.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=210.00N/mm2;
经过计算得:αs=369.11×106/(1.00×11.90×4000.00×1250.002)=0.005;
ξ =1-(1-2×0.005)0.5=0.005;
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