塔吊基础的设计和计算

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1、塔吊基础的设计与计算（刘宏林） 一、塔吊基础的设计依据GB/T13752-1992塔式起重机设计规范JGJ/T187-2009塔式起重机混凝土基础工程技术规程GB50007-2011建筑地基基础设计规范JGJ94-2008建筑桩基技术规范GB50017-2003钢结构设计规范二、塔吊基础设计选型塔吊基础形式应根据工程地质、荷载大小与塔机稳定性要求、现场条件、技术经济指标，并结合塔吊厂商提供的《塔机使用说明书》要求确定。塔吊基础设计常用类型分为板式基础（矩形、方形）、十字形基础和桩基础、组合式基础。板式基础是由钢筋混凝土

2、筑成的平板形基础；十字形基础是由长度和截面相同的两条互相垂直等分且节点加腋的混凝土条形基础组成的基础；板式基础、十字形基础适用于地基承载力较高，基坑较浅的工程。板式基础十字形基础应用工程有：建行灾备中心、光谷新世界等工程、武汉保利文化广场（利用底板）桩基础是由预制混凝土桩、预应力混凝土管桩、混凝土灌注桩或钢管桩及上端连接的矩形板式或十字形梁式承台组成的基础；18桩基础适用于在软弱土层，浅基础不能满足塔机对地基承载力和变形的要求或因场地限制，塔吊布置于地下室范围内且不需在土方开挖之前投入使用的工程。桩基础应用工程有：武汉

3、万达广场（桩+承台）、武商摩尔城（桩+承台）组合式基础是由若干格构式钢柱或钢管柱与其下端连接的基桩以及上端连接的混凝土承台或型钢平台组成的基础；适用于因场地限制，塔吊布置于地下室范围内且需在土方开挖之前投入使用的工程。应用工程有：天津117大厦（桩+钢格构柱+钢承台）；福新惠誉（桩+钢格构柱+混凝土承台）；组合式基础三、塔吊基础设计计算Ø1、基础荷载取值基础荷载采用塔机制造商提供的《塔机使用说明书》的基础荷载，包括作用于基础顶的竖向荷载标准值（Fk）、水平荷载标准值（Fvk）、倾覆力矩（包括塔机自重、起重荷载、风荷载等

4、引起的力矩）荷载标准值（Mk）及扭矩荷载标准值（Tk）；基础荷载还包括基础及其上土的自重荷载标准值（Gk）。如：TC5613塔式起重机厂家给定的基础荷载如下表：18Mk(kN.M)Fk(KN)Fvk(kN)Tk(kN.M)工作状态1827.0619.030.3332.0非工作状态2395.5526.3620.0Ø2、板式基础设计和计算⑴设计构造要求：基础高度应满足塔机预埋件的抗拔要求，且不宜小于1000mm，不宜采用坡星或台阶形截面的基础。基础的混凝土强度等级不应低于C25，垫层混凝土强度不应低于C10，厚度不小于10

5、0mm。板式基础在基础表层和底层配置直径不应小于12mm、间距不应大于200mm的钢筋，且上、下层主筋应用间距不大于500mm的竖向构造钢筋连接；架立筋的截面积不宜小于受力筋截面积的一半预埋于基础中的塔机基础节锚栓或预埋节，应符合塔机制造商提供的《塔机使用说明书》规定的构造要求，并应有支盘式锚固措施。矩形基础的长边与短边长度之比不宜大于2，宜采用方形基础。板式基础一般根据地勘报告提供的地基承载力特征值，从塔机制造商提供的《塔机使用说明书》中的基础中选取。18如：TC5613塔式起重机厂家给定的基础图如下：18⑵设计计算

6、1）抗倾覆验算2）地基承载力验算①求基础底面平均压应力②求基础底面边缘最大压应力值当偏心距时：其中，——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离当偏心距时：③修正后的地基承载力特征值18④地基承载力验算基础底面压力应同时符合：——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值；——修正后的地基承载力特征值Ø3）基础计算①求基底静反力基底净反力采用基底平均压力设计值p：、——荷载效应基本组合计算的基底边缘最大压力值、塔机立柱边的基底压力值。②求弯矩设计值其中a为塔吊

7、标准节边长③基础受弯计算按单筋矩形截面进行受弯配筋计算，计算简图如图所示。18单筋矩形截面的计算简图单筋矩形截面受压区混凝土的等效应力图求截面抵抗矩系数求相对受压区高度取0.55（≤C50HRB330）0.518(≤C50HRB400)求内力臂系数=求配筋求最小配筋18，且底部钢筋取配筋最大值，上部钢筋不小于底部钢筋的一半，一般对称布置。③基础受剪计算当h0小于800mm时取h0=800mm当h0≥2000mm时取h0=2000mmØ3、十字形基础计算1）设计构造要求：十字形基础主筋应按梁式配筋，主筋直径不应小于12m

8、m，箍筋直径不应小于8mm且间距不应大于200mm，侧向构造纵筋的直径不应小于10mm且间距不应大于200mm。架立筋的截面积不宜小于受力筋截面积的一半。十字形基础的节点处应采用加腋构造。2）基础计算倾覆力矩设计值（M）和水平荷载设计值（Fv）应按其中任一条形基础纵向作用计算，竖向荷载设计值（F）应由全部基础承受。其他参考板式基础