某工程塔吊装施工计算书.doc

塔吊装拆施工方案
工程概括：
本工程为XXXX食品有限公司车间一、二、冷库、机房工程，结构类型及层数：车间一为三层框架结构、冷库为一层框架加轻形门式钢架结构、车间二为五层框架结构、机房为一层框架结构，总建筑面积为20730M2（车间一为8265M2、车间二5771M2、冷库6106M2、机房588M2）。车间一、冷库为丙类车间，生产火灾危险等级为丙类，耐火等级二级，车间二、机房耐火等级二级，生产火灾危险等级为丁类。抗震烈度六级，结构抗震等级为四级，建筑物最高车间一为15.2米、冷库为11.22米；车间二为18.9米。总工期为280天。室内外高差：车间一为20CM，冷库为110CM、车间二45 CM。质量目标：合格。安全目标：合格。本工程由XXXX食品有限公司建设，由XXXX建筑设计有限公司院设计、XXXX市建筑设计研究院有限公司勘察，XXXX市XXXX建设有限公司施工总承包。
一、塔吊布置及计算书
塔吊布置位置：
本工程共采用二台塔吊布置施工现场，一台QTZ40A位置在车间一后面，QTZ60布置在冷库前面。具体位置详见塔吊布置图（附图）

天然基础计算书
一、参数信息
塔吊型号:QTZ40A， 塔吊起升高度H=28.00m，
塔吊倾覆力矩M=400kN.m， 混凝土强度等级:C35，
塔身宽度B=2.5m， 基础埋深D:=2.00m，
自重F1=286kN， 基础承台厚度h=1.20m，
最大起重荷载F2=40kN， 基础承台宽度Bc=5.00m，
钢筋级别:II级钢。

二、塔吊基础承载力计算

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:

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：

式中 F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=326.00kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重：
G=25.0×Bc×Bc×Hc+γm ×Bc×Bc×(D-h) =1150.00kN；
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.000m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.833m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=400.00kN.m；

e──偏心矩，e＝M / (F + G)＝0.271 m,故e≤承台宽度/6=0.833 m；
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值 Pmax=(326.000+1150.000)/5.0002+400.000/20.833=78.240kPa；
无附着的最小压力设计值 Pmin=(326.000+1150.000)/5.0002-400.000/20.833=39.840kPa；
有附着的压力设计值 P=(326.000+1150.000)/5.0002=59.040kPa；
三、地基承载力验算
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:

fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；
fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.000kN/m2；
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取5.000m；
γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基础埋置深度(m) 取2.000m；
解得地基承载力设计值：fa=193.000kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=193.000kPa；
地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=59.040kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于无附着时的压力设计值Pkmax=78.240kPa，满足要求！
四、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:

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；
ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值；
ho --- 基础冲切破坏锥体的有效高度；
am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
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）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；
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；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj --- 扣除基础自重及其上土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；
Al --- 冲切验算时取用的部分基底面积
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。
则，βhp --- 受冲切承载力截面高度影响系数，取 βhp=0.97；
ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57MPa；
am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[2.50+(2.50 +2×1.20)]/2=3.70m；
ho --- 承台的有效高度，取 ho=1.15m；
Pj --- 最大压力设计值，取 Pj=78.24KPa；
Fl --- 实际冲切承载力：

Fl=78.24×(5.00+4.90)×((5.00-4.90)/2)/2=19.36kN。
其中5.00为基础宽度，4.90=塔身宽度+2h；
允许冲切力：0.7×0.97×1.57×3700.00×1150.00=4520370.17N=4520.37kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
五、承台配筋计算
1.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:

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；
a1 --- 任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，
取a1=b即取a1=1.25m；
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78.24kN/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=78.24×(3×2.50-1.25)/(3×2.50)=65.20kPa；
G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1150.00kN/m2；
l --- 基础宽度，取l=5.00m；
a --- 塔身宽度，取a=2.50m；
a' --- 截面I - I在基底的投影长度, 取a'=2.50m。
经过计算得MI=1.252×[(2×5.00+2.50)×(78.24+65.20-2×1150.00/5.002)
+(78.24-65.20)×5.00]/12=92.21kN.m。
2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.7.2条。公式如下:

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=16.70kN/m2；
ho --- 承台的计算高度，ho=1.15m。
经过计算得： αs=92.21×106/(1.00×16.70×5.00×103×(1.15×103)2)=0.001；
ξ=1-(1-2×0.001)0.5=0.001；
γs=1-0.001/2=1.000；
As=92.21×106/(1.000×1.15×300.00)=267.40mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5000.00×1200.00×0.15%=9000.00mm2。
故取 As=9000.00mm2。
天然基础计算书
一、参数信息
塔吊型号:QT60， 塔吊起升高度H=24.00m，
塔吊倾覆力矩M=600kN.m， 混凝土强度等级:C35，
塔身宽度B=1.6m， 基础埋深D:=2.00m，
自重F1=245kN， 基础承台厚度h=1.25m，
最大起重荷载F2=60kN， 基础承台宽度Bc=4.82m，
钢筋级别:II级钢。
二、塔吊基础承载力计算

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:

当不考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑附着时的基础设计值计算公式：

当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：

式中 F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=305.00kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重：
G=25.0×Bc×Bc×Hc+γm ×Bc×Bc×(D-h) =1074.50kN；
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度，取Bc=4.820m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=18.663m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=600.00kN.m；
e──偏心矩，e＝M / (F + G)＝0.435 m,故e≤承台宽度/6=0.803 m；
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值
Pmax=(305.000+1074.499)/4.8202+600.000/18.663=91.527kPa；
无附着的最小压力设计值 Pmin=(305.000+1074.499)/4.8202-600.000/18.663=27.230kPa；
有附着的压力设计值 P=(305.000+1074.499)/4.8202=59.378kPa；
三、地基承载力验算
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:

fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；
fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.000kN/m2；
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取4.820m；
γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基础埋置深度(m) 取2.000m；
解得地基承载力设计值：fa=192.460kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:fa=193.000kPa；
地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=59.378kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于无附着时的压力设计值Pkmax=91.527kPa，满足要求！
四、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:

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；

ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值；
ho --- 基础冲切破坏锥体的有效高度；
am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
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）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；
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；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj --- 扣除基础自重及其上土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；
Al --- 冲切验算时取用的部分基底面积
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。
则，βhp --- 受冲切承载力截面高度影响系数，取 βhp=0.96；
ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57MPa；
am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[1.60+(1.60 +2×1.25)]/2=2.85m；
ho --- 承台的有效高度，取 ho=1.20m；
Pj --- 最大压力设计值，取 Pj=91.53KPa；
Fl --- 实际冲切承载力：

Fl=91.53×(4.82+4.10)×((4.82-4.10)/2)/2=146.96kN。
其中4.82为基础宽度，4.10=塔身宽度+2h；
允许冲切力：0.7×0.96×1.57×2850.00×1200.00=3617633.25N=3617.63kN；

实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

五、承台配筋计算
1.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:

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；
a1 --- 任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，
取a1=b即取a1=1.61m；
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91.53kN/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=91.53×(3×1.60-1.61)/(3×1.60)=60.83kPa；
G---考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重，取1074.50kN/m2；
l --- 基础宽度，取l=4.82m；
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=1.612×[(2×4.82+1.60)×(91.53+60.83-2×1074.50/4.822)
+(91.53-60.83)×4.82]/12=177.28kN.m。
2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.7.2条。公式如下:

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=16.70kN/m2；
ho --- 承台的计算高度，ho=1.20m。
经过计算得： αs=177.28×106/(1.00×16.70×4.82×103×(1.20×103)2)=0.002；
ξ=1-(1-2×0.002)0.5=0.002；
γs=1-0.002/2=0.999；
As=177.28×106/(0.999×1.20×300.00)=492.83mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:4820.00×1250.00×0.15%=9037.50mm2。
故取 As=9037.50mm2。

稳定性计算计算书

一、塔吊有荷载时稳定性验算

塔吊有荷载时，计算简图:

塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算:

式中　K1──塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；
G──塔吊自重力(包括配重，压重),G=400.00(kN)；
c──塔吊重心至旋转中心的距离,c=1.50(m)；
ho──塔吊重心至支承平面距离, ho=6.00(m)；
b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50(m)；
Q──最大工作荷载,Q=100.00(kN)；
g──重力加速度(m/s2),取9.81；
v──起升速度,v=0.50(m/s)；
t──制动时间,t=20.00(s)；
a──塔吊旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=15.00(m)；
W1──作用在塔吊上的风力,W1=4.00(kN)；
W2──作用在荷载上的风力,W2=0.30(kN)；
P1──自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8.00(m)；
P2──自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50(m)；
h──吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=30.00m(m)；
n──塔吊的旋转速度,n=1.00(r/min)；
H──吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H＝28.00(m)；

α──塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)， α=2.00(度)。
经过计算得到K1=1.184；
由于K1≥1.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!
二、塔吊无荷载时稳定性验算
塔吊无荷载时，计算简图:

塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算:

式中　K2──塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；
G1──后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=320.00(kN)；
c1──G1至旋转中心的距离,c1=2.00(m)；
b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.00(m)；
h1──G1至支承平面的距离,h1=6.00(m)；
G2──使塔吊倾覆部分的重力,G2=80.00(kN)；
c2──G2至旋转中心的距离,c2=3.50(m)；
h2──G2至支承平面的距离,h2=30.00(m)；
W3──作用有塔吊上的风力,W3=5.00(kN)；
P3──W3至倾覆点的距离,P3=15.00(m)；
α──塔吊的倾斜角(轨道或道路的坡度)， α=2.00(度)。
经过计算得到K2=4.351；

由于K2≥1.15,所以当塔吊无荷载时，稳定安全系数满足要求!
二 、安装前的准备工作
1、在地基周围，清理出场地，要求基本无障碍物；
2、配备适应塔吊安装的12吨汽车吊；
3、准备一定数量的枕木、木楔、杉木、旧钢丝绳、绳扣、铁丝等常用工具和经纬仪等测量仪器；
4、配备一定数量的工作人员，其中塔吊司机1人，安装钳工4人，安装电工1人，起重工1人，指挥1人。
三、塔机的安装步骤
在正式实施安装前，仔细了解QTZ40A、QTZ60组合塔式起重机，塔身标准节的组合情况，安装时严格按此进行，不得混乱。其安装步骤依厂家《QTZ40A、QTZ60塔式起重使用说明书》严格执行。
四、安全装置的调整
安全装置的调整有，起重方矩限制器的调整，起重量限制器的调整，幅度限位器的调整，起升高底限位器的调整，制动器的调整，每一种调整方法及注意事项严格按《QTZ40A、QTZ60塔式起重机使用说明书》进行，不得出现任何差错。
五、电气保护和电气控制系统
1、本塔机采用三相五线制供电，零线不与塔身连接，塔身要用专设的接地线可结接地，接地电阻不大于4欧。
2、塔机臂架范围以外5-10M之内不应有高压电线杆。
3、安装完毕通电前，应用兆欧表检测各部对地绝缘电阻。电动机的绝缘电阻应不小于0.5MΩ，导线间与地绝缘电阻不小于1MΩ。
4、塔机的供电电缆线截面不应小于16MM2（铜线）电压降应不大于5%，应专设配电屏。
5、电气线路发生故障，更换的电气元件，基本性能应保持一致。

6、对接触器，继电器应定期维修，清除铁芯吸合面污垢，检查电触头接触是否良好，检查固定螺栓是否松动。
7、联动机及配电箱应注意防雨，以防电气短路故障。
8、零位保护，过电流保护，欠电流保护，熔断器保护等电气保护装置，是对电气设备一种有效的保护，因此，绝对不能随意短接不用，造成安全隐患。
六、塔吊的拆卸
塔吊的拆卸步骤与安装步骤相反，先装的后拆，后装的先拆，在拆卸过程中要注意安全。
七、注意事项及安全纪律
1、严禁违章作业；
2、施工现场必须有专人配合，协调好一切工作；
3、作业人员严守自己岗位，严禁串位及单位作业；
4、工作人员必须戴安全帽，高空作业系安全带；
5、作业区严禁人员通行；
6、必须有专人指挥整个安拆过程。

八、塔吊安全使用技术交底

1、塔吊安装各个环节按山东*****有限公司生产的《QTZ40、QTZ60塔式起重机使用说明书》技术要求进行。
2、地脚螺栓从生产厂家购买一付，以保证塔机的安全性。
3、标准节的联接严格用高强度螺栓，决不使用普通螺栓。
4、起重机的操纵人员必须培训，了解机械的构造和使用，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登塔机。
5、塔机正常工作气温为-20℃～+40℃，风速低于20M/S。

6、塔机安装后，须进行空载、静载、动载及对各种安全装置进行调整等试验后方能进行吊装作业，其静载试验吊重为额定负荷的125%，动载试验吊重为额定负荷的110%。
7、在夜间工作时，除塔机本身备有照明外，施工场地必须备有充分的照明设备。
8、司机室内禁止存放润滑油，油棉纱及其它易燃易炸物品，冬季用电炉取暖时要注意防火。
9、塔机必须有良好的电气接地（接地电阻不大于4Ω），防止雷击。
10、塔机应定机定人，专机专人负责制，非机组人员不得进入司机室和擅自操作，在处理电气故障时必须有专职维修人员二人以上。

九、塔机顶升、拆卸安全交底

1、在进行顶升作业过程中，必须有专人指挥，专人照管电源，专人操作爬升机构和专人坚固螺栓。非有关操作人员，不准登上爬升架的操作平面，更不能擅自启动开关和电气设备。
2、顶升作业应在白天进行，若遇特殊情况需在夜间作业时，必须有充足的照明设备。
3、只许在风速低于13M/S时进行顶升作业，如在作业过程突然遇到风力加大，必须停止工作并坚固连接螺栓，使上下塔身连接成一体。
4、顶升前必须放松电缆，使电缆放松长度略大于总的爬升高度，并做好电缆的紧固工作。
5、在顶升中，把回转部分紧紧刹住，严禁回转及其他作业。
6、顶升过程中，如发现故障，必须立即停车检查，未经查明真相和将故障排除，不得继续进行爬升作业。
7、每次顶升前后，必须认真做好准备工作和收尾工作，特别是在顶升以后，各
连接螺栓应规定的予紧力坚固，不得松动，爬升套架滚轮与塔身标准节的间隙应调整好，操作杆应回到中间位置，切断爬升机构电源。

十、塔机操作安全技术交底

1、操作司机设有专职人员，必须持证上岗。
2、司机必须在得到指挥信号后，方可进行操作，操作者必须鸣笛，操作时要精神集中。
3、司机必须严格按塔机起重性能规定的幅度和起重量进行工作，不许超载使用，违章作业。
4、塔机不得斜吊物品，并禁止用于打桩等类似作业，塔机上的吊蓝仅供维修时用，工作时严禁放在小车上，而应固定在臂架根部。
5、工作中塔梯上严禁有人，并不得在工作中调整或维修机械等作业。
6、工作时严禁闲人走近臂架活动范围以内。
7、电器系统保护装置的调整数值及其它机构，结构部件的调整值均不允许随意更动。
8、工作休息间或下班时，吊物不得悬挂空中。
9、有两台以上塔机工作时，要根据工程特点，注意相互间的位置，并采取不同标高的方法，以避免塔机起重臂、平衡臂相互碰撞，以及与建筑物碰撞。
10、起重臂作业完毕后，回转机构松刹，吊钩升起，小车停在臂架端部，即最大幅度处。
11、塔机应经常进行检查，维护和保养。