钢格构柱塔机组合基础

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1、钢格构柱在塔机基础逆作法施工中的应用因受施工场地限制及多层地下室施工需要，塔机往往不能按常规安装。为了解决这一矛盾，实现塔机起重臂最大工作覆盖面，又满足地下室施工需要，使效能与经济效益双获益。可采取塔机基础逆作法来达到最佳安装位置。逆作法施工步骤是：在选定的塔机位置上，打入四颗钻孔桩；将事先予制好的钢构柱与钻孔桩的钢筋笼焊接，上端露出地面；并在上端设置承压板（钢平台）或是浇捣钢筋混凝土连接块；安装塔机；再开挖土方；浇捣钢筋混凝土基础承台；塔机使用。钢构柱在塔机与基础间起着承上启下的连接作用，应定性为塔身

2、的延伸。故钢构柱的设计与制作必须参照塔机标准节的要求。根据钢构柱的制作、安装（连接）及使用状况，特提出钢构柱应用中注意事项。一、计算要点钢构柱的设计、制作应参照标准《钢结构设计规范》GB50017—2003、《塔式起重机设计规范》GB/T13752—92。1．钢构柱上端设计钢筋混凝土连接块方式：应进行钢筋混凝土块抗剪、预埋螺栓应力和凝结力及钢构柱抗压与稳定性验算。（1）抗剪能力Ncd=（M－G×B/2）/B[Q]=0.75f1A式中：M——弯矩B——塔身标准节宽度f1——混凝土剪切应力A——冲切面积（2

3、）预埋螺栓的应力、凝结力螺栓的上拔力Tmax=Ncd/n式中：n——螺栓数量螺栓与混凝土（C3O）的凝固力Q＝πD×h1×fc式中：D——螺栓直径　　　h1——混凝土连接块重量　　　fc——轴心抗压设计强度5（3）预埋螺栓的许用拉力T′max=πD2/n×[бf]建议采用塔机生产厂家提供的地下节，代替预埋螺栓。（4）钢构柱抗压验算单肢钢构柱顶的最大压力N＝〔（M+H×h1）+W×L/2〕/2×L+G/4式中：W——混凝土连接块重量　　　L——钢构柱间距　　　H——水平力　　　G——塔机自重钢构柱底部压力

4、N′＝N+G柱式中：G柱——单肢钢构柱重量　　　бf＝N′/（4/F）式中：F——单肢角钢截面积钢构柱抗压应力бf<[бf]满足承压要求。（5）钢构柱稳定性验算　①整体：б＝N/ΦoxA+Bmx×Mx/〔W1x（1－ΦoxN/NEX）〕+ByMy/W1y

5、Iox（Ioy）——惯性矩　　A——四个肢截面积（4×A1）　②单肢稳定性验算　N1/Φox1A1+βmxMx1/〔W1x（1－Φox1N1/NEX1）〕≤f　式中：N1——N/4+Mx/2b　Φox1——稳定系数5　　　　A1——单肢截面积　　　　Mx1——0.5My1；My1——0.5My　　NEX1——欧拉临界力　　　　W1x——Ix1/y1　　钢构柱承载力由单肢稳定性控制。由于增加了钢筋混凝土连接块，重量增加20KN，单肢稳定性受到影响，施工企业应引起高度重视。2、钢构柱上端设计承压板（钢平台）

6、连接方式：应进行承受轴力，端面转角和最大挠度及焊缝连接强度验算。（1）承受最大轴力验算N＝A[б]Np=N/K∵P1、P2＝M/S±F/4∴Np>P式中：A——承压板面积取安全系数K＝12mm（2）承压板端面转角及最大挠度（取：方形板面）ΘA＝ΘB＝Pb2/（16×EI）　　f=Pb2/（48×EI）按矩形截面：I＝hb2/12式中：E——材料弹性模量　　　b——承压板宽度承压板厚取δ40～50mm，一般足够承受塔机传至的最大抗拔与承压力。（3）承压板与格构柱连接强度钢格构柱应由专业厂家制作，成品后运往

7、工地，钢构柱插入钻孔桩后，露出端顶部设置承压板，经校水平后与格构柱连接，焊接后四块承压板的平面板不大于1/1000。①钢构柱上端内角焊上四颗螺栓（直径等同塔机标准节螺栓且由工厂完成焊接），与承压板相连紧固。常规塔机标准节每角采用一颗或二颗螺栓，故用四颗螺栓，使实际计算净截面比塔机标准节连接大1～1.5倍。四颗螺栓的焊缝连接强度：N/∑βfhfL

8、施工企业应高度重视承压板（钢平台）与钢构柱的焊连，应设法增加焊缝长度、用平焊代替仰焊，保证焊接质量和焊缝连接强度，确保塔机的使用安全。二、施工要点1。钻孔桩的直径应大于或等于φ800mm，四颗钻孔桩的位置按所选塔机塔身（标准节）截面尺寸定位。2．钻孔桩应入持力层（一般不易采用磨擦桩）且控制垂直度偏差在规范要求内。3．钢构柱应在工厂制作，成品后运往工地。现场焊接水平杆与斜撑杆（柱间支撑）等构件，必须持有焊接上岗证，原则上仍应由生产厂家派员施焊