软基础情况的塔机基础设计

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1、软基础情况的塔机基础设计3软基础情况的塔机基础设计以QTZ40Ⅲ型塔机的参数为计算依据，按照最大安装高度90m计算自重（取最不利荷栽组合）进行人工挖孔桩基础设计计算。一、塔机基础设定（采用QTZ40Ⅲ型晟立塔机作为演算对象）1、QTZ40Ⅲ型塔机基本参数：吊臂端头至回转中心为40.80m平衡臂尾至回转中心为12.50m配重为4.5T，吊臂端头最大起吊重量1.0T2、从最不利受力考虑：塔机空载时倾覆力矩最大。（承力挖孔桩考虑为阴影面积部分）二、混凝土基础抗倾覆稳定性计算1、计算倾覆力矩M倾=F配·L1（其中

2、F配=4.5T=45KN，L1=12.50m）因此M倾=（45×1.2）×12.5=675（KN·m）2、计算抗倾覆力矩（1）M抗=F·L2（F由基础自身重量F1、嵌入基岩部分嵌固力F2组成）（2）计算基础自身重量F1：承台基础自重G1=46T=460KN（不考虑挖孔桩自身重量，作为安全储备）（3）计算嵌入基岩部分嵌固力F2：F2=ξr·frk·Ur·hr查DB50/5001—1997《重庆市建筑地基基础设计规范》第5.4条有：ξr—嵌固力分布修正系数，取为0.0625；Ur—嵌岩部分桩的周长，取为2π×

3、0.6=3.768m;hr—桩的嵌岩深度，取为1.5×（0.6×2）=1.8m;frk—岩石在天然湿度条件下单轴抗压强度标准值，取为≥5Mpa;则F2=0.0625×5×106×3.768×1.8=2119.5KN因此F=F1＋F2=460＋2119.5=2579.5KNM抗=F·L2=2579.5×0.6=1547.7（KN·m）3、由M抗=1547.7（KN·m），M倾=675（KN·m）可得M抗>M倾且安全系数K=M抗/M倾=2.3由上验算可知混凝土基础抗倾覆稳定性满足要求。三、地基基础承载能力计算

4、1、地基基础承载能力应满足：γ0·N压≤N承（γ0—建筑桩基重要性系数，对于柱下单桩的一级建筑桩基取γ0=1.2）2、计算塔机在最不利载荷情况下对地基的最大压应力N压：G1—塔机自重（含配重），取为37T即370KN；G2—承台基础自重，取为46T即460KN；G3—挖孔桩自重（假定桩长度为15m），取为25KN/m3×（15×π×0.62）=424KN；G4—最大起吊重量，取为4T（在起吊臂最近点起吊），即40KN；则N压=（G1·α1·α3＋G2＋G3）×1.2＋（G4·α2·α3）×1.4（查GB/

5、T13752—92《塔式起重机设计规范》第4.2条，有：α1—当从地面提升质量时，塔式起重机结构受到的振动激励的起升冲击系数，取为1.1；α2—当从地面提升质量时，塔式起重机受到的动荷载作用的起升动载系数，取为1.9；α3—3塔式起重机或其起重小车运行时，由于轨道不平整而产生冲击荷载的运行冲击系数，取为1.2；）则N压=（370×1.1×1.2＋460＋424）×1.2＋（40×1.9×1.2）×1.4=（488.4＋460＋424）×1.2＋91.2×1.4=1646.9KN＋127.7KN=1774.

6、6KN3、计算地基基础承载能力N承由DB50/5001—1997第5.4条可知：人工挖孔桩的单桩竖向极限承载力标准值Rk=Rsk＋Rrk＋Rpk（Rk—嵌岩桩单桩竖向承载力标准值；Rsk—桩侧土总摩阻力标准值；Rrk—总嵌固力标准值；Rpk—总端阻力标准值；）在本计算中，仅考虑Rpk作为桩的承载力，其它两项Rsk、Rrk作为安全储备，因此：地基基础的承载力N承=Rpk=ζp·frk·Ap（ζp—桩端阻力分布修正系数，取为0.35；frk—岩石在天然湿度条件下的单轴抗压强度标准值，取为≥6Mpa；Ap—桩端

7、截面面积,取为π·0.62=1.13m2)则N承=0.35×6×106（N/m2）×1.13m2=2373KN4、由N压=1774.6KN，N承=2373KN知N承>1.2N压故满足要求。四、挖孔桩的验算：1、计算桩顶轴压力设计值NN=N压=1774.6KN2、参照JGJ94—94第4.1.1条要求：由γ0N≤fc·A得N≤（fc·A）/γ0；（γ0—建筑桩基重要性系数，按柱下单桩的一级建筑桩基取为1.2；N—桩顶轴向压力设计值；fc—砼轴心抗压强度设计值，本计算中考虑桩身砼标号≥C20，且桩基施工工艺系

8、数φc=0.8，故fc=0.8×9.6=7.68MPa；A—桩身截面面积；）有（fc·A）/γ0=7.68×106×（3.14×0.62）/1.2=7234.5KN>N压=1774.6KN故挖孔桩承载能力满足要求。3、本计算书中挖孔桩的配筋可按JGJ94—94中第4.1.3条要求进行。即：①截面配筋率为0.42%，AS=（3.14×0.62）×0.0042=4748mm2，查相关规范有16根φ20的AS=5026mm2，满足要