1、51万房地产项目塔吊安装工程安全专项施工方案 编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录第一节、工程概况5一、工程概况51、工程概况52、相关方责任主体5二、编制依据5施工组织设计及其建筑、结构施工图纸5三、施工要求6四、技术保证条件6第二节、施工计划7一、材料与设备计划7第三节、施工工艺技术7一、技术参数7二、工艺流程8塔吊8三、施工方法8塔吊81、安装顺序与安装步骤应按本工程安装施工方案要求进行。93、钢丝绳在使用中应经常检查：94、吊钩在使用前应检查：9四、检查验收91、地基土检查验收92、基础检查验收12、03、桩基检查验收104、格构式钢柱检查验收111、检查、验收112、附墙架安装质量标准113、焊接质量标准12第四节、施工安全保证措施14一、组织保障14安全保证体系14二、技术措施151、塔机的安装152、塔机的拆卸153、维护与保养：164、塔吊的操作使用161、安装前准备172、安装顺序173、安装方法176、焊接177、焊缝注意事项17三、监测监控18四、应急预案181、目的182、应急领导小组及其职责193、应急反应预案19第五节、计算书及相关图纸21【计算书】215、钢结构设计规范GB50017-200321三、桩顶作用效应计算24基础布置图251、荷载效应标准组合262、荷载效3、应基本组合26四、格构柱计算261、格构式钢柱换算长细比验算270max=14.514=150272、格构式钢柱分肢的长细比验算273、格构式钢柱受压稳定性验算274、缀件验算27五、桩承载力验算281、桩基竖向抗压承载力计算292、桩基竖向抗拔承载力计算303、桩身承载力计算30(1)、轴心受压桩桩身承载力30(2)、轴心受拔桩桩身承载力304、桩身构造配筋计算305、裂缝控制计算31(1)、纵向受拉钢筋配筋率31(2)、纵向钢筋等效应力31(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数31(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径31(5)、最大裂缝宽度311、荷载计算322、受剪切计算323、受冲切计算4、33钢格构柱顶部基础承台底有角钢托板，所以无需对混凝土承台进行抗冲切验算334、承台配筋计算33(1)、承台梁底部配筋33(2)、承台梁上部配筋33(3)、梁腰筋配筋34(4)、承台梁箍筋计算34(5)、板底面长向配筋面积34(6)、板底面短向配筋面积34(7)、板顶面长向配筋面积34(8)、板顶面短向配筋面积35(9)、承台竖向连接筋配筋面积35(1)、板底面长向配筋面积35(2)、板底面短向配筋面积35(3)、板顶面长向配筋面积35(4)、板顶面短向配筋面积36塔机附着验算计算书362、钢结构设计规范GB50017-200336三、工作状态下附墙杆内力计算381、在平衡臂、起重臂高度处的风5、荷载标准值qk382、扭矩组合标准值Tk38由风荷载产生的扭矩标准值Tk2383、附着支座反力计算38计算简图394、附墙杆内力计算39四、非工作状态下附墙杆内力计算411、附着支座反力计算41计算简图412、附墙杆内力计算42五、附墙杆强度验算421、杆件轴心受拉强度验算422、杆件轴心受压强度验算42第一节、工程概况一、工程概况 1、工程概况XX市XXXX工程本位于XX市南面，北距XX市中心约8公里，南离XX县约10公里。属于温带季风区向亚热带季风区过渡地区，冬季寒冷少雨，春季温暖湿润，夏季炎热多雨，秋季干燥凉爽，但时有秋汛发生。XX年均气温在16左右（高山地区除外），年均降水量大约8006、-900mm，占地210262.42平方米，约合317.7亩。拟建建筑面积约51万。；主体结构：框架结构；塔机台数：4台；。 2、相关方责任主体监理单位：塔机产权单位： 公司 二、编制依据 建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-2010 塔式起重机设计规范GB/T13752-1992 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 建筑结构荷载规范GB50009-2012 混凝土结构设计规范GB50010-2010 建筑桩基技术规范JGJ97-2008 施工组织设计及其建筑、结构施工图纸 QTZ80塔式起重机使用说明书，xxx机械有限公司三、施工要求1、确保塔吊在使用周期内7、安全、稳定、牢靠。2、塔吊在搭设及拆除过程中要符合工程施工进度要求。3、塔吊施工前对施工人员进行技术交底。严禁盲目施工。四、技术保证条件1、安全网络2、塔吊的搭设和拆除需严格执行该专项施工方案。第二节、施工计划一、材料与设备计划1、钢材、商品混凝土等原材料进场时，按现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB502042002，2011版和钢结构工程施工质量验收规范GB502052002的规定作材料性能检验。2、焊接材料的品种、规格、性能等符合国家产品标准和设计要求。焊条等焊接材料与母材的匹配符合设计要求及现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81的规定。 第三节、施工工艺技术一、技术参数8、【矩形格构式基础】承台长l(m)3.4承台宽b(m)3.4承台高h(m)1.4承台混凝土强度等级C35承台混凝土自重c(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50承台梁上部配筋HRB400 625承台梁腰筋配筋HRB400 812承台梁底部配筋HRB400 625承台梁箍筋配筋HRB400 12200箍筋肢数n4暗梁计算宽度l(m)0.8【塔机附着验算】塔机型号QTZ80（浙江建机）塔身桁架结构类型圆钢管塔机计算高度H(m)122塔身宽度B(m)1.6起重臂长度l1(m)57平衡臂长度l2(m)12.9起重臂与平衡臂截面计算高9、度h(m)1.06 二、工艺流程塔吊 塔吊桩孔 安装钢筋和格构柱 浇筑桩砼 挖土、做上承台（预埋好螺栓） 安装回转机构平台 安装塔顶 安装平衡臂 安装一块平衡重及拉杆 安装起重臂及拉杆 安装全部平衡重 利用爬升架安装标准节 调整安全装置检查验收 塔机运转 基础底板。 塔机附着 放样附着支座设置附墙杆制作附墙杆安装。三、施工方法塔吊1、基础施工前按塔机基础设计及施工方案做好准备工作，必要时塔机基础的基坑采取降排水措施。2、基础的钢筋绑扎和预埋件安装后，按设计要求检查验收，合格后方可浇捣混凝土，浇捣中不得碰撞、移位钢筋或预埋件，混凝土浇筑合格后及时保湿养护。基础四周应回填土方并夯实。3、安装塔机时10、基础混凝土达到80%以上设计强度，塔机运行使用时基础混凝土达到100%设计强度。4、基础混凝土施工中，在基础顶面四角作好沉降及位移观测点，并作好原始记录，塔机安装后定期观测并记录，沉降量和倾斜量不超过规范要求。5、基础的防雷接地按现行行业标准建筑机械使用安全技术规程JGJ33的规定执行。6、吊装组合式基础的格构式钢柱时，垂直度和上端偏位值不大于规范要求。格构式钢柱分肢位于灌注桩的钢筋笼内且与灌注桩主筋焊接牢固。7、组合式基础，随着基坑土方的分层开挖，按逆作法设置格构式钢柱的型钢支撑。8、基坑开挖中要保护好组合式基础的格构式钢柱。开挖到设计标高后，立即浇筑工程混凝土基础的垫层，在组合式基础的混凝11、土承台或型钢平台投影范围加厚垫层(不小于200mm)并掺入早强剂。格构式钢柱在底板厚度的中央位置，在分肢型钢上焊接止水钢板。塔机附着1、安装顺序与安装步骤应按本工程安装施工方案要求进行。2、凡参与附墙架安装的操作人员必须持有上岗证，有较熟练的安装经验。特别是塔吊司机，应熟悉吊车的性能、使用范围、操作步骤、安装程序，使用后应妥善保管保养。3、钢丝绳在使用中应经常检查：磨损及断丝情况、锈蚀与润滑情况。钢丝绳不得扭劲及结扣，绳股不应凸出。使用钢丝绳安全系数不得小于5.5。绳卡应紧固可靠。钢丝绳在滑轮与卷筒位置应正确，在卷筒上应固定牢靠。钢丝绳严禁与架空电线接触，应避免与尖凌的物体摩擦。4、吊钩在使用12、前应检查：表面有无裂纹和刻痕。吊钩环自然磨损不得超过原断面直径的10%。钩劲是否有变形。是否存在各种变形和钢材疲劳裂纹。凡属起重范围之内的信号指挥和挂钩工人应经过严格挑选和培训，使他们熟知本工种的安全操作规程。5、吊臂下不准人员出入。6、塔吊司机与指挥必须熟悉吊装信号，使用对讲机交换有关信息。7、焊工必须有合格证。安排焊工所担任的焊接工作应与焊工的技术水平相适应，并有一年以上经验。四、检查验收塔吊1、地基土检查验收(1)、塔机基础的基坑开挖后按现行国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502022002的规定进行验槽，检验坑底标高、长度和宽度、坑底平整度及地基土性是否符合设计要求，地质条13、件是否符合岩土工程勘察报告。(2)、基础土方开挖工程质量检验标准符合现行国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202的规定。2、基础检查验收(1)、基础的钢筋绑扎后，作隐蔽工程验收。隐蔽工程包括塔机基础节的预埋件或预埋节等。验收合格后方浇筑混凝土。(2)、基础混凝土的强度等级符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件，在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204的有关规定。(3)、基础结构的外观质量没有严重缺陷，不宜有一般缺陷，对已出现的严重缺陷或一般缺陷采用相关处理方案进行处理，重新验收合格后安装塔机。(4)、基础的尺寸14、允许偏差符合下表规定：项目允许偏差(mm)检验方法标高20水准仪或拉线、钢尺检查平面外形尺寸(长度、宽度、高度)20钢尺检查表面平整度10、L/1000水准仪或拉线、钢尺检查洞穴尺寸20钢尺检查预埋锚栓标高(顶部)20水准仪或拉线、钢尺检查中心距2钢尺检查注：表中L为矩形或十字形基础的长边。(5)、基础工程验收符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204的规定。3、桩基检查验收(1)、灌注桩施工过程中进行下列检验：1)、灌注混凝土前，按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的规定，对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度进行检验；2)、对钢筋笼安放的实际位置等进行检15、查，并填写相应的质量检测、检查记录。(2)、混凝土灌注桩的强度等级按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的规定进行检验。(3)、成桩桩位偏差的检查按现行国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202和行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的规定执行。(4)、桩基宜随同主体结构基础的工程桩进行承载力和桩身质量检验。(5)、桩基与承台的连接构造以及主筋的锚固长度符合塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T 187和现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94的规定。4、格构式钢柱检查验收(1)、焊工经过考试合格并取得合格证书。(2)、焊缝厚度符合设计要求，焊缝表面没有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、弧坑16、裂纹、电弧擦伤等缺陷。(3)、格构式钢柱及缀件的拼接误差符合设计要求及现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205的规定。(4)、格构式钢柱的安装误差符合下表规定：项 目允许偏差(mm)检验方法柱端中心线对轴线的偏差020用吊线和钢尺检查柱基准点标高10用水准仪检查柱轴线垂直度0.5H/100且35用经纬仪或吊线和钢尺检查注：表中H为格构式钢柱的总长度。塔机附着1、检查、验收1）附墙架安装后首先重点检查现场连接部位的质量。2）附墙架安装质量主要检查竖向面的不垂直度，及附墙架受压弦杆竖向面的侧向弯曲必须保证不超过允许偏差，这是保证设计受力状态及结构安全的关键。3）附墙架支座的标高、轴线位17、移、挠度经测量做出记录。2、附墙架安装质量标准1）附墙架安装工程的质量检验评定，应在焊接质量检验评定符合标准规定后进行。2）附墙架必须符合设计要求和施工规范规定。允许偏差项目（表33-4）附墙架安装允许偏差 表33-4项次项目允许偏差（mm）检验方法1附墙架弦杆在相邻节点间平直度e/1000且不大于5用拉线和钢尺检查2连杆间距6用钢尺检查3垂直度h/250且不大于15用经纬仪或吊线和钢尺检查4侧向弯曲L/1000且不大于10用拉线和钢尺检查注：h为附墙架高度；L为附墙架长度；e为弦杆在相邻节点间距离。3、焊接质量标准1）主控项目焊条的牌号、性能，接头中使用的钢筋、钢板、型钢均应符合设计要求。检18、查出厂证明及焊条烘培记录。焊工必须经考试合格。检查焊工合格证及考核日期。2）一般项目焊缝外观应全部检查，普通碳素结构钢应在焊缝冷却到工作地点温度以后进行。焊缝表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区还不得有飞溅物。焊缝外观标准（表33-2）手工电弧焊焊缝质量标准 表33-2项次项目质量标准二级1气孔不允许2咬边不要求修磨的焊缝深度不超过0.5mm，累计总长度不得超过焊缝长度的10%要求修磨的焊缝不允许3）允许偏差项目（表33-3）。结构钢材焊缝尺寸允许偏差 表33-3项次项目二级检验方法1对接焊缝焊缝余高（mm）b20b200.52.5用焊缝量规检查0.53.19、5焊缝错边60+1.50+3焊角宽（mm）k6k60+1.50+33T型接头要求焊透的K型焊缝（mm）k=/20+1.5注：b为焊缝宽度，k为焊角尺寸，为母材厚度。第四节、施工安全保证措施一、组织保障安全保证体系二、技术措施塔吊1、塔机的安装(1)、准备工作：清理场地，汽车吊进场，备好常用工具及测量仪器，配好有关工作人员。(2)、将基础节或过渡节通过高强度螺栓和基础紧固，安装一个加强标准节，调整塔身垂直度1/1000。注意基础节上有爬梯的一面塔身要与建筑物垂直。(3)、塔身标准节，用汽车吊安装。标准节与基础节用高强螺栓连接。(4)、用汽车吊安装活动节（含液压装置的爬升架）。(5)、用汽车吊安装20、转盘（上下支座、回转机械、回转支承）。(6)、用汽车吊安装塔尖（包括二节拉杆、滑轮）。(7)、用汽车吊安装平衡臂。(8)、汽车吊安装司机室。(9)、用汽车吊安装现场组装好的大臂（包括含小车、以及拉杆）。(10)、用汽车吊安装满载平衡箱中的平衡重块。(11)、调整好安全装置，通电试运转起重力矩限制器、起重量限制器、调整高速和低速档、幅度限制器、起升高度限位器、回转限位器。(12)、通过液压装置调整活动节加标准节使塔身不断上升，有指挥和备专管人员在白天操作。2、塔机的拆卸将塔机旋转至裙房屋顶或空地上进行拆卸，保证该区域无影响拆卸作业的任何障碍。拆卸顺序与安装顺序相反，即后装的先拆，先装的后拆。具体21、步骤如下：(1)、通过爬升架液压装置调整塔身高度，即降低高度并逐节取下标准节。(2)、每下降一段即拆掉一层连墙附着架附着杆。(3)、塔身降至最低，用钢管支架支牢吊臂及平衡臂，人工用起重架及葫芦卸下平衡臂（先卸一块），分段卸下吊臂并人工移到边上。(4)、取下平衡箱及平衡臂。(5)、卸下司机室、塔尖、转盘等回转机构。(6)、卸下活动节、标准节、基础节。(7)、利用汽车吊和卡车吊运塔机各部件。(8)、拆除混凝土承台。3、维护与保养：(1)、机械的制动器应经常进行检查和调整制动瓦和制动轮的间隙，以保证制动的灵活可靠，其间隙在0.5-1mm之间，在摩擦面上不应有污物存在，遇有异物即用汽油洗净。(2)、减22、速箱、变速箱、外啮合齿轮等部分的润滑按照润滑指标进行添加或更换。(3)、要注意检查各部钢丝绳有无断股和松股现象，如超过有关规定，必须立即更换。(4)、经常检查各部位的联结情况，如有松动，应予拧紧，塔身联结螺栓应在塔身受压时检查松紧度，所有联结销轴必须带有开口销，并需张开。(5)、安装、拆卸和调整回转机械时，要注意保证回转机械与行星减速器的中心线与回转大齿圈的中心线平行，回转小齿轮与大齿轮圈的啮合面不小于70%，啮合间隙要合适。(6)、在运输中尽量设法防止构件变形及碰撞损坏；必须定期检修和保养；经常检查节构联结螺栓，焊缝以及构件是否损坏、变形和松动。4、塔吊的操作使用(1)、塔顶的操作人员必须经23、过训练，持证上岗，了解机械的构造和使用方法，必须熟知机械的保养和安全操作规程，非安装维护人员未经许可不得攀爬塔机。(2)、塔机的正常工作气温为-2040度，风力不得大于6级。(3)、在夜间工作时，除塔机本身备有照明外，施工现场应备有充足的照明设备。(4)、在司机室内禁止存放润滑油，油棉纱及其他易燃易爆物品。冬季用电炉取暖时，更要注意防火，原则上不许使用。(5)、塔顶必须定机定人，专人负责，非机组人员不得进入司机室擅自进行操作。在处理电气故障时，须有维修人员二个以上。(6)、司机操作必须严格按“十不吊”规则执行。(7)、塔上与地面用对讲机联系。塔机附着1、安装前准备1）复验附墙杆支座及支撑系统的24、预埋件，其轴线、标高、水平度、预埋螺栓位置及伸出长度，超过允许偏差时，应做好技术处理。2）检查汽车吊工作性能是否正常2、安装顺序先单独安装每根附墙杆，再安装水平方向连接杆件。3、安装方法由吊车起吊将附墙杆扶直后，将附墙杆吊至附墙位置，杆件对位后应立即临时固定，将杆件与建筑物主体上预埋件点焊，此时进行适当调整，认为正确无误后，进行正式焊接，焊缝经过检查可靠后方可松开钢丝绳，摘钩离去。按上述方法安装每根附墙杆，最后起吊两根附墙杆之间连接杆件，与附墙杆相应节点板进行焊接。4、检查、验收5、除锈、油漆1）连接处焊缝无焊渣和油污。除锈合格后方可进行油漆。2）涂料及漆膜厚度应符合设计要求或施工规范规定。625、焊接1）焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况，修整后方能施焊。焊前应对所焊杆件进行清理，除去油污、锈蚀、浮水及氧化铁等，在沿焊缝两侧不少于20mm范围之内露出金属光泽。2）焊接工艺：焊接采用平焊。根据角钢的厚度和以往施工经验，焊接电流暂定为160200A，现场焊工进行试焊后可自行调整焊接电流。焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（24mm）为宜。焊接电弧长度：根据所用焊条的牌号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条以4mm长为宜，碱性焊条以23mm为宜。焊条角度：根据两焊件的厚度确定焊条的角度。焊条角度常用45。7、焊缝注意事项126、）焊接变形：由于屋架贴角焊缝焊量较大，收缩与角变形也较大，因此正确选择焊接顺序可减少其变形。先焊焊接变形较大的焊缝，因本工程采用手工焊接，焊缝较长时采用反向逆焊和对称施焊，同时在放样与下料时，放足电焊收缩余量。2）严禁在焊缝外母材上打火引弧。3）各种构件校正好之后方可施焊，并不准随意移动垫铁和支撑，以防影响构件的垂直偏差。隐蔽部位的焊接头必须办理完隐蔽验收手续后，方可插入下道工序。4）低温焊接后不准立即清渣，应等焊缝降温后方可清渣。5）焊接常见几个质量通病防治办法：尺寸偏差大（焊缝长度、宽度、厚度不足，中心线偏移、弯折等）：应严格控制焊接部位的相对位置，合格后方准焊接，焊接中精心操作，不得马虎27、。裂纹：为防止裂纹产生，应选择合理的焊接工艺参数和次序，应该一头焊完再焊另一头，如发现有裂纹应铲除重新焊接。咬边：应选用合适的电流，避免电流过大，电弧拉得过长，控制好焊条的角度和运弧的方法。气孔：焊条按规定温度和时间进行烘培，焊接区域必须清理干净，焊接过程中，可适当加大焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。夹渣：多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应注意熔渣的流动方向，特别是采用碱性焊条时，必须使熔渣留在熔池后面。三、监测监控塔吊基础沉降观测半月一次。垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定，当架设附墙后，每月一次（在安装附墙时必测）。当塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，须进行偏差校28、正，在附墙未设之前，在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四面缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身当附墙安装后，则通过调节附墙杆长度，加设附墙的方法进行垂直度校正。四、应急预案1、目的提高整个项目组对事故的整体应急能力，确保意外发生的时候能有序的应急指挥，为有效、及时的抢救伤员，防止事故的扩大，减少经济损失，保护生态环境和资源，把事故降低到最小程度，制定本预案。2、应急领导小组及其职责应急领导小组由组长、副组长、成员等构成。(1) 领导各单位应急小组的培训和演习工作，提高应变能力。(2) 当发生突发事故时，负责救险的人员、器材、车辆、通信29、和组织指挥协调。(3) 负责准备所需要的应急物资和应急设备。(4) 及时到达现场进行指挥，控制事故的扩大，并迅速向上级报告。3、应急反应预案(1) 事故报告程序事故发生后，作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管领导应逐级上报，并联络报警，组织抢救。(2) 事故报告事故发生后应逐级上报：一般为现场事故知情人员、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。发生重大事故时，应立即向上级领导汇报，并在1小时内向上级主管部门作出书面报告。(3) 现场事故应急处理施工过程中可能发生的事故主要有：机具伤人、火灾事故、雷击触电事故、高温中暑、中毒窒息、高空坠落、落物伤人等事故。(A) 火灾事故应急处理：及时30、报警，组织扑救，集中力量控制火势。消灭飞火疏散物资减少损失控制火势蔓延。注意人身安全，积极抢救被困人员，配合消防人员扑灭大火。(B) 触电事故处理：立即切断电源或者用干燥的木棒、竹竿等绝缘工具把电线挑开。伤员被救后，观察其呼吸、心跳情况，必要时，可采取人工呼吸、心脏挤压术，并且注意其他损伤的处理。局部电击时，应对伤员进行早期清创处理，创面宜暴露，不宜包扎，发生内部组织坏死时，必须注射破伤风抗菌素。(C) 高温中暑的应急处理：将中暑人员移至阴凉的地方，解开衣服让其平卧，头部不要垫高。用凉水或50%酒精擦其全身，直至皮肤发红，血管扩张以促进散热，降温过程中要密切观察。及时补充水分和无机盐，及时处理31、呼吸、循环衰竭，医疗条件不完善时，及时送医院治疗。(D) 其他人身伤害事故处理：当发生如高空坠落、被高空坠物击中、中毒窒息和机具伤人等人身伤害时，应立即向项目部报告、排除其他隐患，防止救援人员受到伤害，积极对伤员进行抢救。第五节、计算书及相关图纸【计算书】矩形格构式基础计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、混凝土结构设计规范GB50010-2010 3、建筑桩基技术规范JGJ94-2008 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 5、钢结构设计规范GB50017-2003 一、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）塔机独立状态的最大起32、吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8小车最小工作幅度RG2(m)0最大起重荷载Qmax(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5，1050690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.33、3平衡块自重G4(kN)89.4平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地浙江 温州市基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.6塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.664风压等效高度变化系数z1.32风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.81.21.591.951.320.20.786非工作状态0.81.21.6641.951.34、320.62.467 3、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)251+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.7860.351.64318.927倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.518.92743)674.077非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1401.4水平荷载标准值Fvk(kN)2.4670.351.64359.405倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422+35、3.80-19.86.3-89.411.8+0.559.40543920.347 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.2Fk11.2401.4481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)481.68+84565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.418.92726.498倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.518.92743)1006.34非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2401.4481.68水平荷载设36、计值Fv(kN)1.4Fvk1.459.40583.167倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422+3.80-19.86.3-89.411.8)+1.40.559.405431359.858 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.4承台长l(m)3.4承台宽b(m)3.4承台长向桩心距al(m)2承台宽向桩心距ab(m)2桩直径d(m)0.7承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁是格构式钢柱总重Gp2(kN)20基础布置图 承台及其上土的自重荷载37、标准值： Gk=bl(hc+h)=3.43.4(1.425+019)=404.6kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2404.6=485.52kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(22+22)0.5=2.828m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk+Gp2)/n=(401.4+404.6+20)/4=206.5kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk+Gp2)/n+(Mk+FVkh)/L =(401.4+404.6+20)/4+(920.347+59.4051.4)/2.828=561.296kN Qkmin=38、(Fk+Gk+Gp2)/n-(Mk+FVkh)/L =(401.4+404.6+20)/4-(920.347+59.4051.4)/2.828=-148.296kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G+1.35Gp2)/n+(M+Fvh)/L =(481.68+485.52+1.3520)/4+(1359.858+83.1671.4)/2.828=770.498kN Qmin=(F+G+1.35Gp2)/n-(M+Fvh)/L =(481.68+485.52+1.3520)/4-(1359.858+83.1671.4)/2.828=-273.398kN39、 四、格构柱计算格构柱参数格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm)400格构式钢柱长度H0(m)2.05缀板间净距l01(mm)250格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)2.55格构柱分肢参数格构柱分肢材料L180X12分肢材料截面积A0(cm2)42.24分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)3.58格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)1321.35分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)4.89分肢材料屈服强度fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料37025010格构式钢柱缀件截面积A1x(mm2)2500缀件钢板40、抗弯强度设计值f(N/mm2)215缀件钢板抗剪强度设计值(N/mm2)125焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)10焊缝计算长度lf(mm)580焊缝强度设计值ftw(N/mm2)160 1、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩： I=4I0+A0(a/2-Z0)2=41321.35+42.24(40.00/2-4.89)2=43861.012cm4 整个构件长细比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=205/(43861.012/(442.24)0.5=12.723 分肢长细比：1=l01/iy0=25.00/3.58=6.983 分肢毛截面积之和：A=4A0=442.41、24102=16896mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(12.7232+6.9832)0.5=14.514 0max=14.514=150 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=6.983min(0.50max，40)=min(0.514.514，40)=7.257 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=14.514(235/235)0.5=14.514 查表钢结构设计规范GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：=0.983 Qmax/(A)=770.498103/(0.98316896)=442、6.391N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 4、缀件验算 缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=1689621510-3(235/235)0.5/85=42.737kN 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+25=25.00+25=50cm 作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=42.7370.5/4=5.342kNm 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.4-20.0489=0.302m 作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=42.7370.5/(20.302)=35.355kN = M0/(bh2/6)=5.342106/(102502/6)43、=51.284N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ =3V0/(2bh)=335.355103/(210250)=21.213N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 角焊缝面积：Af=0.7hflf=0.810580=4060mm2 角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7105802/6=392467mm3 垂直于角焊缝长度方向应力：f=M0/Wf=5.342106/392467=14N/mm2 平行于角焊缝长度方向剪应力：f=V0/Af=35.355103/4060=9N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(14/1.22)2+92)0.5=14N/mm2ft44、w=160N/mm2 满足要求！ 根据缀板的构造要求 缀板高度：250mm2/3 b1=2/30.3021000=201mm 满足要求！ 缀板厚度：10mmmax1/40b1，6= max1/400.3021000，6=8mm 满足要求！ 缀板间距：l1=500mm2b1=20.3021000=604mm 满足要求！ 线刚度：缀板/分肢=4102503/(12(400-248.9)/(1321.35104/500)=6.5226 满足要求！ 五、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数C0.75桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)545、0桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB400 1220桩裂缝计算钢筋弹性模量Es(N/mm2)200000法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)11最大裂缝宽度lim(mm)0.2普通钢筋相对粘结特性系数V1预应力钢筋相对粘结特性系数V0.8地基属性地下水位至地表的距离hz(m)0承台埋置深度d(m)1.5是否考虑承台效应是承台效应系数c0.1土名称土层厚度li(m)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数承载力特征值fak(kPa)粉砂加淤泥851000.7100粉砂加淤泥8243400.7340砾砂11182000.72046、0卵石301409000.7900 考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.7=2.199m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.72/4=0.385m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(3.4/2,5)=1.7m fak=(1.7100)/1.7=170/1.7=100kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(3.43.4-40.385)/4=2.505m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=2.199(7.75+824+1118+24.514047、)+9000.385+0.11002.505=8856.697kN Qk=206.5kNRa=8856.697kN Qkmax=561.296kN1.2Ra=1.28856.697=10628.036kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-148.296kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=148.296kN 桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算， 桩身的重力标准值：Gp=(lt-(H0-hr-h/2)(z-10)Ap=(50-(2.05-2.55-1.4/2)(25-10)0.385=295.561kN Ra=uiqsiali+Gp=48、2.199(0.77.75+0.7824+0.71118+0.724.5140)+295.561=6235.26kN Qk=148.296kNRa=6235.26kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=123.142202/4=3770mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=770.498kN cfcAp+0.9fyAs=(0.75140.385106 + 0.9(3603769.911)10-3=5484.632kN Q=770.498kNcfcAp+0.9fyAs=5484.632kN 满足要求！ (49、2)、轴心受拔桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q=-Qmin=273.398kN fyAS=3603769.91110-3=1357.168kN Q=273.398kNfyAS=1357.168kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap100%=(3769.911/(0.385106)100%=0.98%0.45% 满足要求！ 5、裂缝控制计算 裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。 (1)、纵向受拉钢筋配筋率 有效受拉混凝土截面面积：Ate =d2/4=7002/4=384845mm2 te=(As+Aps)/Ate=(3769.911+0)/384845=0.01150、.75ft lh0/(+1)=1.178kN nAsv1/s=4(3.142122/4)/200=2.262 V=601.287kN0.7ft lh0+1.25fyvh0(nAsv1/s)= 0.71.578001340+1.2536013402.262=2542.082 kN 满足要求！ 配箍率验算 sv=nAsv1/( ls)=4(3.142122/4)/(800200)=0.283%psv，min=0.24ft/fyv=0.241.57/360=0.105% 满足要求！ (5)、板底面长向配筋面积 板底需要配筋：AS1=bh0=0.00234001340=9112mm2 承台底长向实际配51、筋：AS1=9216mm2AS1=9112mm2 满足要求！ (6)、板底面短向配筋面积 板底需要配筋：AS2=lh0=0.00234001340=9112mm2 承台底短向实际配筋：AS2=9216mm2AS2=9112mm2 满足要求！ (7)、板顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS3=8531mm20.5AS1=0.59216=4608mm2 满足要求！ (8)、板顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS4=8531mm20.5AS2=0.59216=4608mm2 满足要求！ (9)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为双向10500。 七、下承台计算基础布置下承台长l(m52、)10.5下承台宽b(m)10.5下承台高度h(m)0.45下承台参数下承台混凝土等级C35下承台混凝土自重C(kN/m3)25下承台上部覆土厚度h(m)0下承台上部覆土的重度(kN/m3)11下承台混凝土保护层厚度(mm)50承台配筋承台底部长向配筋HRB400 14200承台底部短向配筋HPB300 14200承台顶部长向配筋HRB400 16200承台顶部短向配筋HRB400 16200 (1)、板底面长向配筋面积 板底需要配筋：AS1=bh0=0.001510500393=6190mm2 承台底长向实际配筋：AS1=8236mm2AS1=6190mm2 满足要求！ (2)、板底面短向配53、筋面积 板底需要配筋：AS2=lh0=0.001510500393=6190mm2 承台底短向实际配筋：AS2=8236mm2AS2=6190mm2 满足要求！ (3)、板顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS3=10757mm20.5AS1=0.58236=4118mm2 满足要求！ (4)、板顶面短向配筋面积 承台顶短向实际配筋：AS4=10757mm20.5AS2=0.58236=4118mm2 满足要求！ 塔机附着验算计算书 计算依据： 1、塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009 2、钢结构设计规范GB50017-2003 一、塔机附着杆参数塔机型号QTZ80（54、浙江建机）塔身桁架结构类型圆钢管塔机计算高度H(m)122塔身宽度B(m)1.6起重臂长度l1(m)57平衡臂长度l2(m)12.9起重臂与平衡臂截面计算高度h(m)1.06工作状态时回转惯性力产生的扭矩标准值Tk1(kNm)454.63工作状态倾覆力矩标准值Mk(kNm)270非工作状态倾覆力矩标准值Mk(kN*m)355.37 附着杆数三杆附着附墙杆类型类附墙杆截面类型钢管附墙杆钢管规格(mm)21910塔身锚固环边长C(m)1.8 二、风荷载及附着参数附着次数N6附着点1到塔机的横向距离a1(m)2.5点1到塔机的竖向距离b1(m)3.6附着点2到塔机的横向距离a2(m)4.2点2到塔机55、的竖向距离b2(m)3.6附着点3到塔机的横向距离a3(m)2.6点3到塔机的竖向距离b3(m)3.6工作状态基本风压0(kN/m2)0.2非工作状态基本风压0(kN/m2)0.6塔身前后片桁架的平均充实率00.35 第N次附着附着点高度h1(m)附着点净高h01(m)风压等效高度变化系数z工作状态风荷载体型系数s非工作状态风荷载体型系数s工作状态风振系数z非工作状态风振系数z工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk非工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk第1次附着27271.151.81.5521.5881.6640.3530.958第2次附着42151.2881.7941.5051.586156、.6640.3941.04第3次附着57151.4011.7811.4671.5871.6680.4261.106第4次附着72151.4961.7711.4351.5781.670.451.156第5次附着87151.581.7611.4071.5741.6660.4711.195第6次附着102151.6551.7531.3821.5681.6620.4891.226悬臂端120181.7351.7441.3551.5661.6530.5091.253 附图如下:塔机附着立面图 三、工作状态下附墙杆内力计算 1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值qk qk=0.8zzs00h=0.81.57、5661.7351.7440.20.351.06=0.281kN/m 2、扭矩组合标准值Tk 由风荷载产生的扭矩标准值Tk2 Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/20.281572-1/20.28112.92=433.104kNm 集中扭矩标准值（考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9） Tk=0.9(Tk1+ Tk2)=0.9(454.63+433.104)=798.961kNm 3、附着支座反力计算 计算简图 剪力图 得：RE=41.555kN 在工作状态下，塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性，在计算支座7处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。 458、附墙杆内力计算 支座7处锚固环的截面扭矩Tk（考虑塔机产生的扭矩由支座7处的附墙杆承担）,水平内力Nw=20.5RE=58.768kN。 计算简图：塔机附着平面图 1=arctan(b1/a1)=55.222 2=arctan(b2/a2)=40.601 3=arctan(b3/a3)=54.162 1=arctan(b1+c/2)/(a1+c/2)=52.927 2=arctan(b2+c/2)/(a2-c/2)=53.746 3=arctan(b3+c/2)/(a3+c/2)=52.125 各杆件轴力计算： MO=0 T1sin(1-1)(b1+c/2)/sin1-T2sin(2-2)(59、b2+c/2)/sin2-T3sin(3-3)(b3+c/2)/sin3+Tk=0 Mg=0 T1sin1c+T2sin2c-Nwcosc/2-Nwsinc/2+Tk=0 Mh=0 T3sin3c-Nwsinc/2+Nwcosc/2-Tk=0 （1）由0360循环，当Tk按图上方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力： 最大轴拉力T1=0kN，T2=0kN，T3=598.876kN 最大轴压力T1=185.78kN，T2=536.164kN，T3=0kN （2）由0360循环，当Tk按图上反方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力： 最大轴拉力T1=185.779kN，T2=536.164kN，T3=60、0kN 最大轴压力T1=0kN，T2=0kN，T3=598.876kN 四、非工作状态下附墙杆内力计算 此工况下塔机回转机构的制动器完全松开，起重臂能随风转动，故不计风荷载产生的扭转力矩。 1、附着支座反力计算 计算简图 剪力图 得：RE=76.596kN 2、附墙杆内力计算 支座7处锚固环的水平内力Nw=RE=76.596kN。 根据工作状态方程组Tk=0，由0360循环，求解各杆最大轴拉力和轴压力： 最大轴拉力T1=77.319kN，T2=18.296kN，T3=66.82kN 最大轴压力T1=77.319kN，T2=18.296kN，T3=66.82kN 五、附墙杆强度验算附墙杆钢管规格61、(mm)21910附墙杆截面面积A(mm2)6565.929附墙杆截面回转半径i(mm)73.977附墙杆强度设计值f(N/mm2)215 1、杆件轴心受拉强度验算 =N/A=598876/6565.929=91.21N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 2、杆件轴心受压强度验算 附墙杆1长细比： 1=L0/i=(a12+b12)0.5/i=(25002+36002)0.5/73.977=59.247=100，查规范表得：1=0.811 满足要求！ 附墙杆2长细比： 2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(42002+36002)0.5/73.977=74.776=100，查规范表62、得：2=0.721 满足要求！ 附墙杆3长细比： 3=L0/i=(a32+b32)0.5/i=(26002+36002)0.5/73.977=60.028=100，查规范表得：3=0.807 满足要求！ 附墙杆1轴心受压稳定系数： 1N1/(1A)=185780/(0.8116565.929)=34.888N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 附墙杆2轴心受压稳定系数： 2N2/(2A)=536164/(0.7216565.929)=113.257N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 附墙杆3轴心受压稳定系数： 3N3/(3A)=598876/(0.8076565.929)=113.023N/mm2f=215N/mm2 满足要求！