塔式起重机板式基础设计
塔式起重机混凝土基础设计计算方法(详细版)

不满足JGJ/T 187-2009第4.1.2-3条要求
案例2
110t•m的倾覆力矩比80t•m的塔吊小
建议
塔吊混凝土独立基础设计必须满足抗倾覆和 地基土容许承载能力要求,特别是抗倾覆要 求,这是确保塔吊安全的主要前提。 厂方提供塔吊使用说明书中的基础图纸只能 作为参考,不能作为现场施工依据,应根据 方方使用说明书内提供的倾覆力矩和自重等 技术参数、该工程地质报告,以及以往设计 经验对塔吊基础进行详细计算与设计。
k vk k k
k
板式或十字形基础
基础的埋置深度应综合考虑工程地质、塔机的荷载大小以及相邻环境 条件等因素确定。基础顶面标高不宜超出现场自然地面。在冻土地区 的基础应采取构造措施避免基底及基侧受冻胀土的作用。 基础高度应满足塔机预埋件的抗拔要求,且不宜小于1000mm,不宜 采用坡形或台阶形顶面的基础。
组合式基础布置示意图
组合式基础设计
南京汇达广场塔吊基础设计实例
塔机基础设计荷载取值
塔机基础的设计应在独立状态下按工作状态和非工作 状态的荷载分别计算。 塔机基础工作状态的荷载应包括塔机和基础的自重荷 载、起重荷载、风荷载、并考虑可变荷载的组合系数, 其中起重荷载不考虑动力系数; 非工作状态下的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、 风荷载。 塔机工作状态的基本风压应按0.20 kN/m2取用,非工 作状态的基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载 规范》GB50009附录D.4中给出的50年一遇的风压取用, 且不小于0.30kN/m2,可参考(JGJ/T187-2009)附录 A计算。
桩基承台应进行受弯、受剪承载力计算,将塔机作用于承 台的4根立柱所包围的面积作为柱截面,受弯、受剪承载力 和配筋应按现行《混凝土结构设计规范》GB50010的规定进 行计算。 对于十字型梁式承台和板式承台中的暗梁的弯矩与剪力计 算,可视基桩为不动铰支座,按简支梁或连续梁计算,倾翻 力矩M按其中任一梁纵向作用,竖向荷载F仍由全部基础承 受,宜按对称式配置正、负弯矩筋及箍筋。
塔吊基础设计方案

第1章编制说明及依据 (1)1.1 编制说明 (1)1.2 适用范围 (1)1.3 编制依据 (1)第2章工程概况 (2)2.1 工程所在位置、场地及其周边环境情况 (2)2.2 工程总体概况 (2)2.3 ±0.00标高、自然地面标高及其相互关系 (3)第3章塔吊选型与布置 (4)3.1 塔吊选型与现场布置原则 (4)3.2 塔吊选型 (4)3.3 塔吊基础定位 (8)3.4 塔吊性能参数 (8)3.5 本工程岩土体分析与评价 (10)3.6 塔吊基础开挖深度附近地质分析 (10)3.7 塔吊基础承台的配筋 (11)第4章塔吊基础施工顺序与方法 (12)4.1 塔吊基础施工准备 (12)4.2 塔吊基础施工流程 (12)4.3 塔吊基础施工控制要点 (12)4.4 塔吊基础防水、散水做法 (13)4.5 塔吊基础施工质量保证措施 (13)4.6 塔吊基础施工安全注意事项 (13)4.7 塔吊基础施工技术注意事项 (14)附录1:塔吊基础计算书 (15)1. TC7525塔吊基础计算书 (15)附录2:塔吊基础附图 (25)第1章编制说明及依据1.1编制说明本方案为工程塔吊基础设计及施工专项方案,塔吊的安装和拆除另行编制专项方案。
1.2适用范围根据本工程的施工组织设计及施工部署并结合本工程现有招标图纸及场地情况,我司布置2台塔吊,并自编号为9#、10#。
本方案适用于该2台塔吊基础设计,下文将选取其中TC7525(臂长75m)、TC6016(臂长50m)进行基础设计说明。
1.3编制依据(1)本工程招标图纸(2)《基坑支护工程岩土工程勘察》(3)《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2011)(4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)(6)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)(7)《国家标准现行建筑机械规范大全》(中国建筑出版社,1994)(8)《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)(9)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002(2011版))(10)TC7525塔式起重机安装使用说明书本方案有未说明或未明确的地方以有关规范、图集或当地政府有关文件规定为准。
塔吊基础设计计算

筑龙网WW W.ZH U L ON G.C OM(一)塔吊基础设计计算 1、根据塔吊使用说明书,十字梁设计为1100×1500、砼C25,适当配置钢筋,本基础坐落在5根桩上,即本塔吊基础设计, 2、基础十字梁钢筋设计根据塔吊使用说明书,十字梁所受的荷载为F1=F2=150KN 截面尺寸为1100×1500,砼为C25假如十字梁双排钢筋为5Φ25验算如上草图,M max F ×a =150×3.00=450KN.M 查表:ρ=0.26%As =ρ×b ×h =0.26%×1100×1500=4290mm 2A 设=4908mm 2 >As =4290mm 2故十字梁双排配筋满足要求。
3、 稳定验算以知条件:基础所受的垂直荷载 476KN基础所受的水平荷载 24KN 基础所受的倾翻力矩 1220KN 基础所受的扭矩 185 KN.mm 基础设计重量 610 KN.mm计算塔吊在非工作情况下是否稳定筑龙网WW W.ZH U L ON G.C OMe =(M+H ×h )/(V+G )≤Le/3=(185×103×24103×50)/(476×103+610×103)=1.28<=2.03L/3 故基础满足要求 五、塔吊稳定验算:(1) 塔吊在工作情况下有荷载稳定验算:K1=[G ×(c-h ×sina+b )-v ×(a-h )÷gt] ÷[Q ×(a-b )]=1.534>1.15 取a =0(2) 非工作下的稳定验算(取W3=2KN/M 风载按12级台风取) K2=[G1×(b+c1-h1×sina )] ÷[G2×C2-b + h2×sina+W3×P3]]=1.39>1.15故:塔吊在工作和非工作下均能保持稳定。
塔式起重机机基础计算书

塔吊矩形板式桩基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ80(浙江建机)(m) 40塔机独立状态的最大起吊高度H塔机独立状态的计算高度H(m) 45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G(kN) 251(kN) 62.2 起重臂自重G1起重臂重心至塔身中心距离R(m) 23.4G1小车和吊钩自重G(kN) 3.82k三、桩顶作用效应计算矩形桩式基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值:Gk =bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.25×25+0×19)=781.25kN承台及其上土的自重荷载设计值:G=1.2Gk=1.2×781.25=937.5kN桩对角线距离:L=(ab 2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.24m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下:Qk =(Fk+Gk)/n=(490.2+781.25)/4=317.86kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:Qkmax =(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(490.2+781.25)/4+(1067.6+65.95×1.25)/4.24=588.93kNQkmin =(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(490.2+781.25)/4-(1067.6+65.95×1.25)/4.24=46.8kN 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)/n+(M+Fvh)/L=(588.24+937.5)/4+(1577.89+92.33×1.25)/4.24=780.55kNQmin =(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(588.24+937.5)/4-(1577.89+92.33×1.25)/4.24=-17.68kN 四、桩承载力验算桩身周长:u=πd=3.14×0.4=1.26m桩端面积:Ap=πd2/4=3.14×0.42/4=0.13m2Ra =uΣqsia·li+qpa·Ap=1.26×(0.46×15+2.04×15+1.41×15+4.77×25+9.04×50+0.28×70)+2200×0.1 3=1092.65kNQk =317.86kN≤Ra=1092.65kNQkmax =588.93kN≤1.2Ra=1.2×1092.65=1311.18kN满足要求!2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=46.8kN≥0不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算!3、桩身承载力计算纵向预应力钢筋截面面积:A ps=nπd2/4=11×3.14×10.72/4=989mm2 (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=780.55kN 桩身结构竖向承载力设计值:R=2700kN满足要求!(2)、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=46.8kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算!五、承台计算承台有效高度:h0=1250-50-20/2=1190mmM=(Qmax +Qmin)L/2=(780.55+(-17.68))×4.24/2=1618.29kN·mX方向:Mx =Mab/L=1618.29×3/4.24=1144.3kN·mY方向:My =Mal/L=1618.29×3/4.24=1144.3kN·m。
塔吊基础方案(地下室顶板)

盘插钢管落地支撑塔吊基础支撑架计算报审表工程名称******审核部位盘插钢管落地支撑架计算参数立杆纵距0.6m立杆横距0.6m,立杆步距1.2m,支撑架搭设高度为5.1m,平台底钢管间距离为200mm,水平杆与立杆连接采盘插扣件。
塔吊使用最大最大荷载23kN/m2。
设计示意图搭设材料平台支架采用φ48×3.2盘插钢管搭设。
序号审核要点计算过程结论1纵向支撑钢管计算纵向钢管的计算应力σ =48.424 N/mm2 < [f] =205 N/mm2符合要求纵向钢管的最大挠度为V =0.202 mm < [V] =600/150且< 10 mm符合要求2横向支撑钢管计算横向钢管的计算应力σ=140.119 N/mm2 < [f]=205 N/mm2符合要求支撑钢管的最大挠度为V =0.728 mm < [V]=600/150且< 10 mm符合要求3立杆的稳定性验算(必须同时满足规范中的三个公式计算应力的钢管立杆稳定性验算公式一σ =87.153 N/mm2 < 抗压强度设计值[f] = 205 N/mm2符合要求钢管立杆稳定性验算公式二σ =38.979 N/mm2 < 抗压强度设计值[f] = 205 N/mm2符合要求钢管立杆稳定性验算公式三符合要求******·国际家居城市广场塔吊基础盘插钢管落地支撑架专项方案************建设有限公司2014年5月目录一、工程概况及说明 (4)二、塔式起重机基础计算 (4)三、塔式起重机部位楼板计算及支撑 (6)四、附图 (7)附图1、塔式起重机平面位置图 (8)附图2、支撑架搭设平面图 (8)附图3、塔式起重机位置钢管支撑图负1层 (9)附图4、塔式起重机位置钢管支撑图负2层、负3层 (10)计算书: (12)一、工程概况及说明本工程为****实业有限公司投资开发的商业综合楼,地处****,****交汇处,总建筑面积为****平方米;地下室为**,地上部分***层,建筑总高度最高为****米;本工程相对标高±0.000 相当于绝对标高477.460m。
塔式起重机混凝土基础工程技术规程

塔式起重机混凝土基础工程技术规程塔式起重机混凝土基础工程技术规程一、引言塔式起重机是目前广泛应用于建筑工地的一种重要起重设备,其搭建依赖于混凝土基础。
塔式起重机混凝土基础工程技术规程的制定旨在规范塔式起重机基础的施工和设计,确保其安全可靠地运行。
二、基础设计1. 基础类型塔式起重机的基础一般分为挖坑基础和砼板基础两种类型。
挖坑基础适用于工地地基较坚硬、无需特殊加固的情况;砼板基础适用于工地地基较差、需要加强基础承载力的情况。
2. 基础尺寸基础的尺寸应根据塔式起重机的型号、额定吊重和工地地基情况进行合理设计。
考虑到塔式起重机的稳定性,基础的宽度一般不小于塔式起重机高度的1/3。
3. 强度和稳定性计算基础的设计应满足强度和稳定性要求。
对于挖坑基础,需考虑土壤的承载力和压实度。
对于砼板基础,需考虑基础板和地基之间的接触,避免基础与地基之间产生空隙。
三、基础施工1. 基坑开挖根据基础设计要求,进行准确的基坑开挖,保证基坑的平整度和尺寸的准确性。
开挖过程中应注意地下管线的位置,避免破坏。
2. 基础搭模搭模前需将基坑清理干净,并将基坑底部夯实或加盖一层碎石进行均压。
然后根据基础设计要求搭建模板,保证模板的平整度和稳固性。
3. 砼浇筑在模板安装完毕后,进行砼浇筑。
砼的配合比应符合设计要求,并保持浇注过程的连续性,避免出现冷接缝。
四、基础验收基础施工完毕后,进行基础的验收。
验收应包括基础尺寸的测量、基础强度和平整度的检测等,确保基础达到设计要求。
五、安全措施在进行塔式起重机混凝土基础施工过程中,应加强安全措施,确保施工人员和设备的安全。
施工现场应设立明确的警示标志,禁止未经认可的人员进入。
六、结论塔式起重机混凝土基础工程技术规程的制定是为了保证塔式起重机基础的施工和设计达到国家标准和相关技术要求。
通过严格按照规程进行施工,可以确保塔式起重机基础的安全可靠,并提高工程质量和效率。
在今后的工程建设中,应加强对塔式起重机混凝土基础工程技术规程的宣传和应用,促进施工质量和安全管理水平的提升。
塔式起重机混凝土基础设计

重视安全措施
详细描述
重视施工现场的安全管理,采取有 效的安全措施,确保施工人员的生 命安全。
环保与节能设计
总结词
减少资源消耗
详细描述
优化设计方案,合理利用资源,减少材料和能源的消耗 ,降低对环境的影响。
总结词
采用环保材料
详细描述
优先选用环保、可回收的材料,减少对自然资源的依赖 和浪费。
总结词
施工工艺
确定混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣和养护等施工工艺,确保施 工质量。
施工监控
采用施工监控技术,对施工过程进行实时监测和记录,及时发现和 处理施工中的问题,确保施工质量和安全。
03 塔式起重机混凝土基础设 计案例分析
案例一
总结词
复杂环境、高精度要求
详细描述
该高层建筑塔式起重机混凝土基础设计面临周边复杂环境的挑战,如地下管线、周边建筑等。设计时需充分考虑 地质勘察数据,确保基础稳定性和安全性。同时,由于高层建筑的特殊性,对混凝土基础的精度要求极高,以保 障塔式起重机的正常工作和安全性能。
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桩基基础
适用于载荷较大、地质条件较复 杂的场合,能够提供较高的承载 力和稳定性。
组合基础
根据实际情况将扩展基础和桩基 基础组合使用,以充分利用各自 的优点,提高基础的承载力和稳 定性。
基础设计的重要性
保证塔式起重机的安全运行
合理的基础设计能够为塔式起重机提供稳定 的工作平台,确保其安全运行。
提高工作效率
良好的基础设计可以减少塔式起重机在运行 过程中的振动和变形,提高工作效率。
降低施工成本
合理的基础设计能够减少施工难度和成本, 提高经济效益。
保护周边环境
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计

塔式起重机抗倾覆计算及基础设计一、基础的设置:根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求选用基础设计图,基础尺寸采用5.5m ×5.5m ×1。
2m,基础砼标号为C35(7天和28天期龄各一组),要有砼检测报告,基础表面砼平整度要求≤1/1000,塔式起重机预埋螺栓材料选用40Cr 钢,承重板高出基础砼面5~8㎜左右,要有排水设施。
二、塔式起重机抗倾覆计算①、塔式起重机的地基为天然地基,必须稳妥可靠,在表面上平整夯实,夯实后的 基础的承压能力不小于200kPa,基础的总重量不得小于80T ,砼 标 号 不 得 小 于 C35,砼的捣 制应密实,塔式起重机采用预埋螺栓固定式。
②、参数信息:塔吊型号:QTZ5510,塔吊起升高度H :37。
50m ,塔身宽度B :1。
7m , 自重F K :453kN,基础承台厚度h :1。
2m ,最大起重荷载Q :60kN,基础承台宽度b :5。
50m ,混凝土强度等级:C35。
③、塔式起重机在安装附着前,处于非工作状况时为最不利工况,按此工况进行设计计算。
塔式起重机受力分析图如下:根据《塔式起重机说明书》,作用在塔吊底座荷载标准值为:M K =1654kn ·m ,F K = 530KN ,Fv K =74。
9KN ,砼基础重量G K = 835KN④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算:为防止塔机倾覆需满足下列条件:式中e-—-—- 偏心距,即地基反力的合力至基础中心的距离;MK-——-——相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值;FvK-----—相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载;FK—————--塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值;h ------———基础的高度(h=1.2m);GK——---—---—基础自重;b——--————-矩形基础底面的短边长度。
(b=5.5m)将上述塔式起重机各项数值MK 、FvK、FK、h、GK、b代入式①得:e =1.28< b/3=1.83m偏心距满足要求,抗倾覆满足要求。
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浅谈塔式起重机板式基础设计汪少波(苏州中正建设工程有限公司)【摘 要】: 板式塔式起重机基础作为最基本的基础形式被广泛应用于建设领域,几乎每个项目技术人员都会遇到板式塔吊基础的设计。
本文对板式塔吊基础设计的规范及常见问题进行了分析,以期帮助技术人员更好的理解板式塔吊基础设计。
【关键词】:塔式起重机 板式基础1引言1.0.1 根据集团公司统计,近两年我们每年的塔吊安装台次近170余台,其中70%以上都采用了板式基础的形式,目前执行的主要规范依据为《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T 187-2009,另外《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010、《高耸结构设计规范》GB50135-2006、《塔式起重机设计规范》GB/T 13752-92都可以作为设计参考依据。
1.0.2 从技术部门对塔吊基础方案的审批反馈情况来看,方案的设计情况差异较大,过分依赖软件,对规范理解不够,考虑因素不全面,加之不同规范有不同的条文规定,因此本文对板式塔吊基础的设计参考规范及常见问题进行了分析,希望通过本文的分析,帮助技术人员更好理解目前几本发行的有效规范,在塔吊基础设计时能采用合理参数,使塔吊基础设计兼具安全与经济性。
1.0.3 板式塔吊基础的设计主要包含地基承载力特征值确定于修正、塔吊传递给基础的荷载、基础尺寸确定、板式基础偏心距、承载力验算及基础脱开面积校核、软弱下卧层验算、地基变形计算、地基稳定性计算、冲切验算与配筋计算。
1.0.4 本文的一些计算分析结论主要依据无锡巨神生产的QTZ5013塔式起重机参数,在同级别的塔式起重机中,无锡巨神QTZ5013塔吊说明书所提供的荷载参数偏大且最全面,具有代表性,这个级别的塔吊也是应用最广泛的塔式起重机。
无锡巨神QTZ5013塔式起重机荷载参数及荷载示意图见表1.0.4、图1.0.4-1、图1.0.4-2所示。
表1.0.4 无锡巨神QTZ塔式起重机荷载参数表吊钩高度固定方式混凝土基础承受的载荷工作状态非工作状态H1 H2 M1 M2 M3 P H1 H2 M1 M2 M3 P40.1m a / 27.8 564 996 170 51340.1m a 24.5 / 1252 / 67 513 73.5 / 1796 / / 434 40.1m b 24.5 / 1211 / 67 513 66.2 / 1628 / / 434注:表中中固定方式a为大臂沿塔身对角线方向,b为大臂与塔身平行方向。
P为基础所受的垂直力(kN),H1、H2为基础所受水平力(kN),M1、M2为基础所受的倾覆力矩(kN·m),M3为基础所受的扭矩(kN·m)。
本表中所列荷载不含基础自重在内。
固定方式(a)固定方式(b)图1.0.4-1 塔吊荷载示意图图1.0.4-2 板式基础尺寸及荷载示意图注:以上均为说明书所提供,关于荷载的示意图及荷载参数表,个人认为应体现(对板式基础来说)单向偏心与双向偏心(沿塔身对角线方向)两种受力状态下的荷载参数,但目前很多厂家只提供单向的荷载参数,数据不够全面。
1.0.5 对于其他大吨位的塔式起重机,也可根据本文进行另外测算。
2地基承载力特征值修正2.0.1 地基承载力设计值可以直接采用未经修正的地勘报告提供的地基承载力特征值 。
2.0.2 由于板式塔吊基础的宽度一般都大于3m,埋置深度也大于0.5m,因此根据建筑地基基础设计规范,对于地勘报告提供的地基承载力特征值fak可以根据基础宽度和深度按下式对其进行修正并得出设计值。
= + ( −3)+ ( −0.5)(2.0.2)2.0.3 塔吊基础的宽度一般都不低于5m,宽度较大,有利于荷载的传递与扩散,因此可以进行修正。
2.0.4 对于深度修正,规范是基于回填至原自然地面、基础周边回填土的压重对基础两侧滑动土体向上滑动具有抵抗作用的前提条件下,但目前塔吊基础在安装前进行回填的情况很少,塔吊安装前其基础基本处于基坑内敞开状态,因此不建议对深度进行修正。
2.0.5 当塔吊基础设计为下图2.0.5形式且塔吊安装前基础周边土(2~4倍基础宽度范围内)经压实回填至原自然地面标高时,可以对地基承载力特征值予以深度修正。
图2.0.5 地基承载力特征值可以进行深度修正时的设计形式示意图2.0.6 当地勘报告所提供的地基承载力特征值fak值不小于100kPa时,根据塔式起重机混凝土基础工程技术规程所设计的板式基础地基最大压应力 一般都小于 1.2 ,因此这种情况下对地基承载力特征值是否进行修正影响有限。
2.0.7 经计算分析,对于长三角冲积平原的软土地基,当地勘报告所提供的地基承载力特征值在70~100kPa左右时,对地基承载力特征值进行修正有利于板式塔吊基础设计,可以提高板式基础设计的经济性,但此时对基础偏心距及基础允许脱开面积应从紧控制。
3塔吊传递到基础的载荷3.0.1 《塔式起重机设计规范》GB/T 13752自1993年实施,2010年启动修订,2014年海南岛台风导致130余台塔吊倾覆事件发生后,设计规范修订加速,并提高了安全系数,风压值提高约30%。
新规范已于2014年底报批,预计将于2016年左右颁布实施。
3.0.2 根据《塔式起重机设计规范》GB/T 13752-92,塔吊在设计时已经充分考虑了如下因素:1. 各类可能产生的载荷,塔吊设计载荷参见图3.0.2所示。
2. 各类载荷都有规范明确规定的载荷系数。
3. 对基本稳定性、动态稳定性、暴风侵袭、突然卸载都要进行工况验算。
4. 对抗倾覆稳定性进行校核。
5. 对防风抗滑安全性进行验算。
6. 对支承反力进行确定。
7. 对基础(和轨道)进行抗倾覆稳定性验算。
3.0.3 根据3.0.2条,一般塔吊说明书所提供的塔身传递到基础的荷载为考虑荷载组合后的最大设计值,因此在进行板式塔吊基础设计时可以直接采用说明书中提供的载荷作为设计值。
3.0.4 市场上常见的计算软件(如品茗)输入的都是标准值,软件内又附加了风荷载,恒荷载、活荷载的荷载系数也按照规范正常取值,此时如果直接代入塔吊说明书中的荷载,会导致荷载系数二次重复计算,设计的板式基础偏大,不经济,常常会出现以前设计都没问题的基础怎么算都算不过的情况。
3.0.5 国内一些大厂的塔式起重机的整体安全系数可达1.3~1.5,随着生产厂家增多竞争加剧,一些小厂的产品整体安全系数普遍下降到1.2左右,说明书中提供的荷载参考值也不完整,在选用时应特别注意。
3.0.6 容易受大风或台风影响的地区如沿海,老规范考虑的风荷载偏小,在设计板式基础时可以考虑附加的风荷载,或者采用其他措施如增加附墙架、降节至附墙位置、增加缆风绳等增强板式基础的抗倾覆性能。
设计载荷其他载荷特殊载荷附加载荷基本载荷图3.0.2 塔式起重机设计载荷示意图4 基础的尺寸确定4.0.1 板式基础的初步尺寸(面积)可根据下式进行估算:A = (4.0.1)式中: ——基底以上土的平均重度,(kN╱m³);P ——塔吊竖向荷载(kN);ℎ ——基础底面以上覆土厚度(m)。
μ——根据以往设计所取经验系数,可取7~9。
4.0.2 由于塔吊倾覆力矩较大,因此根据式4.0.1所估算的基础底面积因倾覆力矩大小不同会略有出入,除接近淘汰的40系列塔吊,一般不应小于20㎡。
4.0.3 塔吊传递至基础的荷载为中心对称荷载,因此板式基础应尽量设计为双向对称的正方形,当设计为矩形时,边长比应尽量小于1.1。
限于工程实际情况,当边长比大于1.1时,应严格验算沿短边方向的抗倾覆承载力。
4.0.4 矩形板式基础长边的经济性及短边的抗倾覆能力不如同等面积的正方形基础,设计时应尽量避免。
5 板式基础偏心距e5.0.1 《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T 187-2009是目前进行塔吊基础设计的主要依据,其编制参考了高耸结构设计规范,规范中对于基础偏心距及脱开面积有较为严格的规定,塔吊基础偏心距按照下式进行计算:(5.0.1) 式中: ——塔吊基础自重(kN);h ——塔吊基础高度(m);M ——塔吊的倾覆力矩(kN·m);H ——塔吊传递至基础的水平荷载(kN);P ——塔吊传递至基础的竖向荷载(kN)5.0.2 《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T 187-2009、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010中均明确规定基础偏心距e≤b/4(b 为基础边长)。
5.0.3 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中仅规定了e≥b/6时的计算方式,未对上限做出规定。
5.0.4 《塔式起重机设计规范》GB/T 13752-92中明确规定e≤b/3(P13第4.6.3条)。
5.0.5 根据以上情况,个人认为塔吊基础在设计时可根据以下情况进行评估控制:1. 塔吊安装高度不超过20m 且地质情况较好(地勘报告提供的地基承载力特征值不小于130kPa 且无软弱下卧层)、风荷载影响不大时,可放宽对基础偏心距的条件,但应以b/3为最高限值。
2. 安装高度超过20m(且无附墙)或地质情况不理想(地勘报告提供的地基承载力特征值小于130kPa 或存在软弱下卧层)时,应从严控制基础偏心距,即e≤b/4。
= ∙3. 提高偏心距有利于塔吊基础设计的经济性,但是还应该满足《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T 中关于基础底面脱开面积的限值规定。
4. 基础偏心距与基础的自重有反比关系,而基础自重与边长的平方成正比,与基础高度成正比,因此增加边长比增加高度更能有效降低偏心距,增强基础抗倾覆能力。
从经济性上来讲,在条件许可的情况下宜扩大基础面积,其次才是增加基础高度。
5. 除非基础设计成可装配、可周转的形式,否则将偏心距e 设计为不大于b/6是很不经济的。
6. 从规范制定趋势来看安全性在逐步提升,一旦《塔式起重机设计规范》发布应严格遵守有关偏心距的控制。
7. 宜参考最新规范进行基础设计。
6 承载力验算及基础脱开面积校核6.0.1 出于经济性考虑,板式基础在单向偏心荷载作用下,其偏心距应控制在b/6~b/3,单向偏心工况下地基最大压应力按下式进行计算复核:(6.0.1)式中:l ——垂直于计算方向的基础边长(m);a ——荷载合力至基础边缘的距离(m)。
6.0.2 板式基础在双向偏心荷载作用下,其合力点设计在荷载核心区外是较为经济的,地基最大压应力按下式进行计算复核:(6.0.2)式中: 、 ——合力点至基础两个方向边缘的距离( = − 、 = − )。
6.0.3 《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T 187-2009中对于基础脱开面积只有笼统的一条规定,即:基础底面允许脱开地基土的面积不应大于全面积的1/4。