塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ) 課件

1、塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、塔式起重機(jī)概況一、塔式起重機(jī)概況二、塔式起重機(jī)的基礎(chǔ)選型二、塔式起重機(jī)的基礎(chǔ)選型三、三、規(guī)程規(guī)程的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容四、塔機(jī)樁基礎(chǔ)計(jì)算實(shí)例四、塔機(jī)樁基礎(chǔ)計(jì)算實(shí)例一、塔式起重機(jī)概況一、塔式起重機(jī)概況1、塔式起重機(jī)的分類塔式起重機(jī)的分類（1 1）按架設(shè)方式）按架設(shè)方式塔機(jī)按架設(shè)方式分為快裝式塔機(jī)和非快裝式塔機(jī)。塔機(jī)按架設(shè)方式分為快裝式塔機(jī)和非快裝式塔機(jī)。（2 2）按變幅方式）按變幅方式1 1）小車變幅塔機(jī)）小車變幅塔機(jī)指通過起重小車沿起重臂運(yùn)行進(jìn)行變幅的塔式起重機(jī)。按臂架小車軌道與指通過起重小車沿起重臂運(yùn)行進(jìn)行變幅的塔式起重機(jī)。按臂架小車軌道與水平面的夾角大小又

2、可分為水平臂小車變幅塔機(jī)和傾斜臂小車變幅塔水平面的夾角大小又可分為水平臂小車變幅塔機(jī)和傾斜臂小車變幅塔機(jī)機(jī)2 2）動(dòng)臂變幅塔機(jī)）動(dòng)臂變幅塔機(jī)指通過臂架俯仰運(yùn)動(dòng)進(jìn)行變幅的塔式起重機(jī)。指通過臂架俯仰運(yùn)動(dòng)進(jìn)行變幅的塔式起重機(jī)。（3 3）按臂架結(jié)構(gòu)型式）按臂架結(jié)構(gòu)型式1 1）小車變幅塔機(jī)）小車變幅塔機(jī)按臂架結(jié)構(gòu)型式可分為：定長臂小車變幅塔機(jī)；伸縮臂小車變幅塔機(jī)；按臂架結(jié)構(gòu)型式可分為：定長臂小車變幅塔機(jī)；伸縮臂小車變幅塔機(jī)；折臂小車變幅塔機(jī)折臂小車變幅塔機(jī)按臂架支承型式可分為：平頭式塔機(jī)和非平頭式塔機(jī)。按臂架支承型式可分為：平頭式塔機(jī)和非平頭式塔機(jī)。某型小車變幅塔機(jī)示意圖某型動(dòng)臂變幅式塔機(jī)示意圖定長臂小

3、車變幅塔機(jī)伸縮臂小車變幅塔機(jī)折臂小車變幅塔機(jī)2）動(dòng)臂變幅塔機(jī)動(dòng)臂變幅塔機(jī)按臂架結(jié)構(gòu)型式分為：定長臂動(dòng) 臂變幅塔機(jī)和鉸接臂動(dòng)臂變幅塔機(jī)。平頭（錘式）塔機(jī)示意圖（4）按回轉(zhuǎn)方式1）上回轉(zhuǎn)塔機(jī)2）下回轉(zhuǎn)塔機(jī)上回轉(zhuǎn)式塔式起重機(jī)的幾種型式a)塔帽式；b）轉(zhuǎn)柱式；c）平臺式1-行走臺車及橫梁；2-門架；3-塔身；4-臂架；5-平衡臂架；6-塔頂；7-塔帽；8- 轉(zhuǎn)柱；9-人字架；10-轉(zhuǎn)臺（5）按塔式起重機(jī)有無運(yùn)行機(jī)構(gòu)分（1）移動(dòng)式塔式起重機(jī)2）固定式塔式起重機(jī)附著式內(nèi)爬式（6）按起重量分類分為輕型塔式起重機(jī)、中型塔式起重機(jī)和重型塔式起重機(jī)平頭塔機(jī)平頭塔機(jī)n平頭塔機(jī)主要特點(diǎn)：平頭塔機(jī)主要特點(diǎn)： n1 1、

4、取消了塔頂和起重臂拉桿，、取消了塔頂和起重臂拉桿，安裝方便、快捷、省時(shí)。安裝方便、快捷、省時(shí)。 n2 2、由于起重臂更容易在空中、由于起重臂更容易在空中拼裝，降低了安裝塔機(jī)時(shí)，拼裝，降低了安裝塔機(jī)時(shí)，對施工場地、安裝設(shè)備的要對施工場地、安裝設(shè)備的要求。求。 n3 3、由于起重臂可在空中拆卸，、由于起重臂可在空中拆卸，平頭塔機(jī)特別適合一些特殊平頭塔機(jī)特別適合一些特殊工程的施工要求，如電力行工程的施工要求，如電力行業(yè)冷卻塔、斜拉索大橋的施業(yè)冷卻塔、斜拉索大橋的施工工。 動(dòng)臂式塔機(jī)動(dòng)臂式塔機(jī)n動(dòng)臂塔機(jī)的變幅是起重臂通過變幅機(jī)構(gòu)鋼絲繩的收放繞著鉸點(diǎn)上下仰、俯來實(shí)現(xiàn)。n1、起重臂上仰時(shí)，起升高度相應(yīng)增加

5、而不需要靠增加塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，n2、動(dòng)臂塔機(jī)平衡臂（轉(zhuǎn)臺）的回轉(zhuǎn)半徑很短，起重臂上仰時(shí)，塔機(jī)工作幅度隨之減小，因此十分有利于塔機(jī)靈活地避開空中的障礙物，減少施工工地塔機(jī)群之間的相互干擾。n3、動(dòng)臂變幅式塔機(jī)的最大起重量比相同起重力矩的水平臂塔機(jī)的大，很適合那些一次起吊的重量比較大的施工。n4、動(dòng)臂塔機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能耗高。n動(dòng)臂塔機(jī)的適用范圍：n1、動(dòng)臂塔機(jī)主要用于工期要求緊、吊裝量大的建筑施工。n2、起重量大的水電、火電建設(shè)工程。n3、某些國家和地區(qū)（如英國、美國加利福尼亞州、東南亞某些國家）對塔機(jī)臂架和平衡臂進(jìn)入施工區(qū)域以外的空間有嚴(yán)格的法律規(guī)定，這些國家和地區(qū)只能使用動(dòng)臂變幅式塔機(jī)。2、塔

6、式起重機(jī)型號分類及表示方法、塔式起重機(jī)型號分類及表示方法為了促進(jìn)企業(yè)品牌建設(shè)和與國際接軌，現(xiàn)行規(guī)范取消了對塔式起重機(jī)標(biāo)識的要求，允許企業(yè)可以自定型號標(biāo)識，但規(guī)定在企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)資料中應(yīng)有類、組、型的標(biāo)識說明，并規(guī)定“制造商應(yīng)在塔式起重機(jī)產(chǎn)品技術(shù)資料、樣本和產(chǎn)品顯著部位標(biāo)識產(chǎn)品型號”，用戶可通過制造商的公開信息方便的理解制造商標(biāo)識型號所表示的產(chǎn)品類別。同時(shí)，規(guī)格參數(shù)中“至少要包含塔機(jī)的最大起重力矩，單位為噸米（tm）”，最大起重力矩至少要園整到整數(shù)。 通常，塔式起重機(jī)型號的編制方法可按如下方法來編制。例1：如某廠生產(chǎn)的QTZ80表示如額定起重力矩為80tm的上回轉(zhuǎn)自升式塔式起重機(jī).例2：目

7、前國內(nèi)有的塔機(jī)廠家根據(jù)國外標(biāo)準(zhǔn)，用塔機(jī)最大臂長（m）與臂端（最大幅度）處所能吊起的額定重量（KN）兩個(gè)主參數(shù)來標(biāo)記塔機(jī)的型號。如中聯(lián)的QTZ100又一標(biāo)記為TC5613，其意義： T -塔的英語第一個(gè)字母（Tower） ；C -起重機(jī)英語第一個(gè)字母（Crane）； 56-最大臂長56m ； 13-臂端起重量13KN（1.3噸） 。 塔式起重機(jī)型號分類及表示方法分類組別型號特性代號代號意義主參數(shù)名稱單位表示法塔式起重機(jī)國內(nèi)塔式起重機(jī)Q、T（起、塔）軌道式固定式Z（自）X（下）K（快）QTQTZQTXQTK上回轉(zhuǎn)式塔式起重機(jī)上回轉(zhuǎn)自升式塔式起重機(jī)下回轉(zhuǎn)式塔式起重機(jī)快速安裝式塔式起重機(jī)額定起重力矩k

8、Nm10-1固定式G（固）QTG固定式塔式起重機(jī)內(nèi)爬升式P（爬）QTP內(nèi)爬升式塔式起重機(jī)輪胎式L（輪）QTL輪胎式塔式起重機(jī)汽車式Q（汽）QTQ汽車式塔式起重機(jī)履帶式U（履）QTU履帶式塔式起重機(jī)國外塔式起重機(jī)TC（英語T起重機(jī)；C塔）最大起重臂長度（m）、臂端的起重量（KN）例：QTZ80(TC5610)，QTZ100(TC5613)，QTZ160(TC6020)3、塔式起重機(jī)的構(gòu)成、塔式起重機(jī)的構(gòu)成 任何一臺塔式起重機(jī)，不論其技術(shù)性能還是構(gòu)造上有什么差異，總可以將其分解為：金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)三個(gè)部分。塔吊倒塌現(xiàn)場塔吊倒塌現(xiàn)場塔吊倒塌現(xiàn)場塔吊倒塌現(xiàn)場二、塔式起重機(jī)的基礎(chǔ)選型n塔

9、機(jī)的基礎(chǔ)型式應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、荷載大小塔機(jī)的基礎(chǔ)型式應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、荷載大小與穩(wěn)定性要求、現(xiàn)場條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及與穩(wěn)定性要求、現(xiàn)場條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及塔機(jī)制造商提供的塔機(jī)使用說明書等條件確塔機(jī)制造商提供的塔機(jī)使用說明書等條件確定。定。n塔機(jī)的混凝土基礎(chǔ)形式有板式（矩形、方形塔機(jī)的混凝土基礎(chǔ)形式有板式（矩形、方形等）、十字型、樁基及組合式基礎(chǔ)。等）、十字型、樁基及組合式基礎(chǔ)。1-1 格構(gòu)式鋼柱截面1灌注樁混凝土承臺塔機(jī)1格構(gòu)式鋼柱組合式基礎(chǔ)minmax十字交叉式基礎(chǔ)板式基礎(chǔ)11暗梁AL樁基礎(chǔ)n板式和十字形基礎(chǔ) 塔機(jī)的板式基礎(chǔ) 塔機(jī)的十字形基礎(chǔ)（加配重）兩本規(guī)范n塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程塔

10、式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程（JGJ/T187-2009）n塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T5031-2008）三、三、規(guī)程規(guī)程的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 1 1、塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載取值、塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載取值n塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)在塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)在按按工作狀態(tài)工作狀態(tài)和和非工作非工作狀態(tài)狀態(tài)的荷載分別計(jì)算。的荷載分別計(jì)算。n塔機(jī)基礎(chǔ)工作狀態(tài)的荷載應(yīng)包括塔機(jī)和基礎(chǔ)的自重荷塔機(jī)基礎(chǔ)工作狀態(tài)的荷載應(yīng)包括塔機(jī)和基礎(chǔ)的自重荷載、起重荷載、風(fēng)荷載、并考慮可變荷載的組合系數(shù)，載、起重荷載、風(fēng)荷載、并考慮可變荷載的組合系數(shù)，其中起重荷載不考慮動(dòng)力系數(shù)；其中起重荷載不考慮動(dòng)力系數(shù)；n非工作狀態(tài)下的

11、荷載應(yīng)包括塔機(jī)和基礎(chǔ)的自重荷載、非工作狀態(tài)下的荷載應(yīng)包括塔機(jī)和基礎(chǔ)的自重荷載、風(fēng)荷載。風(fēng)荷載。 n塔機(jī)工作狀態(tài)的基本風(fēng)壓應(yīng)按塔機(jī)工作狀態(tài)的基本風(fēng)壓應(yīng)按0.20 kN/m2取用，非工取用，非工作狀態(tài)的基本風(fēng)壓應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)作狀態(tài)的基本風(fēng)壓應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)范GB50009附錄附錄D.4中給出的中給出的50年一遇的風(fēng)壓取用，年一遇的風(fēng)壓取用，且不小于且不小于0.30kN/m2，可，可參考（參考（JGJ/T187-2009）附錄）附錄A計(jì)算。計(jì)算。n塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)無計(jì)算條件時(shí)，可采用塔機(jī)制塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)無計(jì)算條件時(shí)，可采用塔機(jī)制造商的造商的“塔機(jī)使用說明書塔機(jī)使用說明書”提

12、供的基礎(chǔ)荷載，提供的基礎(chǔ)荷載，包括工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的垂直荷載、水包括工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的垂直荷載、水平荷載、傾翻力矩、扭矩以及非工作狀態(tài)的平荷載、傾翻力矩、扭矩以及非工作狀態(tài)的基本風(fēng)壓，若塔機(jī)現(xiàn)場的基本風(fēng)壓大于基本風(fēng)壓，若塔機(jī)現(xiàn)場的基本風(fēng)壓大于“塔塔機(jī)使用說明書機(jī)使用說明書”提供的基本風(fēng)壓，則應(yīng)予以提供的基本風(fēng)壓，則應(yīng)予以換算。換算。 塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載取值案例1205. 1482. 44/627. 11160875.1887aNMe不滿足不滿足JGJ/T 187-2009第第4.1.2-3條要求條要求案例2110tm的傾覆力矩比的傾覆力矩比80tm的塔吊小的塔吊小建議n塔吊混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)

13、設(shè)計(jì)必須滿足抗傾覆和塔吊混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須滿足抗傾覆和地基土容許承載能力要求，特別是抗傾覆要地基土容許承載能力要求，特別是抗傾覆要求，這是確保塔吊安全的主要前提。求，這是確保塔吊安全的主要前提。n廠方提供塔吊使用說明書中的基礎(chǔ)圖紙只能廠方提供塔吊使用說明書中的基礎(chǔ)圖紙只能作為參考，不能作為現(xiàn)場施工依據(jù)，應(yīng)根據(jù)作為參考，不能作為現(xiàn)場施工依據(jù)，應(yīng)根據(jù)方方使用說明書內(nèi)提供的傾覆力矩和自重等方方使用說明書內(nèi)提供的傾覆力矩和自重等技術(shù)參數(shù)、該工程地質(zhì)報(bào)告，以及以往設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)、該工程地質(zhì)報(bào)告，以及以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算與設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)對塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算與設(shè)計(jì)。 2 2、地基承載力計(jì)算地基

14、承載力計(jì)算n 塔機(jī)在獨(dú)立狀態(tài)時(shí)，作用于基礎(chǔ)的荷載應(yīng)包括塔塔機(jī)在獨(dú)立狀態(tài)時(shí)，作用于基礎(chǔ)的荷載應(yīng)包括塔機(jī)作用于基礎(chǔ)頂?shù)呢Q向荷載標(biāo)準(zhǔn)值機(jī)作用于基礎(chǔ)頂?shù)呢Q向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk，塔機(jī)作用，塔機(jī)作用于基礎(chǔ)頂?shù)乃胶奢d標(biāo)準(zhǔn)值于基礎(chǔ)頂?shù)乃胶奢d標(biāo)準(zhǔn)值Fvk，塔機(jī)作用于基礎(chǔ)，塔機(jī)作用于基礎(chǔ)頂?shù)膬A翻力矩（包括塔機(jī)自重、起重荷載、風(fēng)荷頂?shù)膬A翻力矩（包括塔機(jī)自重、起重荷載、風(fēng)荷載等引起的力矩）荷載標(biāo)準(zhǔn)值載等引起的力矩）荷載標(biāo)準(zhǔn)值Mk，塔機(jī)作用于基，塔機(jī)作用于基礎(chǔ)頂?shù)呐ぞ睾奢d標(biāo)準(zhǔn)值礎(chǔ)頂?shù)呐ぞ睾奢d標(biāo)準(zhǔn)值Tk，基礎(chǔ)及其上土的自重，基礎(chǔ)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk。kkkvkkn基礎(chǔ)平面尺寸的確定基礎(chǔ)平面尺寸的確定參考

15、廠方提供的塔機(jī)平面尺寸處步確定；參考廠方提供的塔機(jī)平面尺寸處步確定；根據(jù)地基承載能力和變形要求復(fù)核塔機(jī)平面尺寸。根據(jù)地基承載能力和變形要求復(fù)核塔機(jī)平面尺寸。n矩形基礎(chǔ)地基承載能力的驗(yàn)算矩形基礎(chǔ)地基承載能力的驗(yàn)算kaPfkmaxa1.2Pf軸心荷載作用時(shí)軸心荷載作用時(shí)偏心荷載作用時(shí)偏心荷載作用時(shí)kaPfPk相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值；相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值； fa修正后的地基承載力特征值；修正后的地基承載力特征值； Pkmax相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值；相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值； kkkFGPblk

16、vkkkkmaxMFhFGPblW6be kmaxP當(dāng)偏心距時(shí)，按下式計(jì)算kkkmax2()3FGPla偏心距偏心距e應(yīng)按下式計(jì)算：應(yīng)按下式計(jì)算： kkvkkMFheFG/4eb偏心距偏心距e應(yīng)滿足應(yīng)滿足kG3、地基變形的驗(yàn)算、地基變形的驗(yàn)算地基主要受力層的承載力特征值地基主要受力層的承載力特征值fak 130kN/m2，可不進(jìn)行地基，可不進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。變形驗(yàn)算。地基主要受力層指塔機(jī)板式基礎(chǔ)下為地基主要受力層指塔機(jī)板式基礎(chǔ)下為1.5b（b為基礎(chǔ)截面寬為基礎(chǔ)截面寬度）；十字型基礎(chǔ)下為度）；十字型基礎(chǔ)下為3b（b為其中任一條形基礎(chǔ)的截面寬度），為其中任一條形基礎(chǔ)的截面寬度），且厚度不小于且厚度

17、不小于5m范圍內(nèi)的地基土層；范圍內(nèi)的地基土層； 基礎(chǔ)下的地基變形計(jì)算按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)下的地基變形計(jì)算按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范（GB50007-2011）第）第5.3.5條規(guī)定，但荷載效應(yīng)應(yīng)按條規(guī)定，但荷載效應(yīng)應(yīng)按JGJ/T187-2009的的3.0.5條規(guī)定確定。條規(guī)定確定。 基礎(chǔ)下的地基變形允許值：最大沉降量為基礎(chǔ)下的地基變形允許值：最大沉降量為50mm，最大傾斜率，最大傾斜率為為tan=0.001。為基礎(chǔ)底面的傾斜角度。為基礎(chǔ)底面的傾斜角度。 12|tanSSbl或12|tanSSbl或n基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、塔機(jī)的荷載大小以及相鄰環(huán)境基礎(chǔ)的埋置

18、深度應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、塔機(jī)的荷載大小以及相鄰環(huán)境條件等因素確定?；A(chǔ)頂面標(biāo)高不宜超出現(xiàn)場自然地面。在凍土地區(qū)條件等因素確定?；A(chǔ)頂面標(biāo)高不宜超出現(xiàn)場自然地面。在凍土地區(qū)的基礎(chǔ)應(yīng)采取構(gòu)造措施避免基底及基側(cè)受凍脹土的作用。的基礎(chǔ)應(yīng)采取構(gòu)造措施避免基底及基側(cè)受凍脹土的作用。 n 基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足塔機(jī)預(yù)埋件的抗拔要求，且不宜小于基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足塔機(jī)預(yù)埋件的抗拔要求，且不宜小于1000mm，不宜，不宜采用坡形或臺階形頂面的基礎(chǔ)。采用坡形或臺階形頂面的基礎(chǔ)。 n基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25，基礎(chǔ)下的墊層混凝土強(qiáng)度等級，基礎(chǔ)下的墊層混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于不應(yīng)低于C10，混凝土

19、墊層厚度不宜小于，混凝土墊層厚度不宜小于100mm。 n基礎(chǔ)受力鋼筋的直徑不宜小于基礎(chǔ)受力鋼筋的直徑不宜小于12mm，間距不應(yīng)大于，間距不應(yīng)大于200mm。板式基。板式基礎(chǔ)宜在基礎(chǔ)表層和底層對稱式配置主筋，直徑不宜小于礎(chǔ)宜在基礎(chǔ)表層和底層對稱式配置主筋，直徑不宜小于12mm，且用間，且用間距不大于距不大于500mm的豎向構(gòu)造鋼筋連接；的豎向構(gòu)造鋼筋連接；n十字型基礎(chǔ)主筋宜按梁式上下對稱配筋，箍筋直徑不宜小于十字型基礎(chǔ)主筋宜按梁式上下對稱配筋，箍筋直徑不宜小于8mm，間，間距不宜大于距不宜大于200mm，側(cè)向構(gòu)造縱筋的直徑不宜小于，側(cè)向構(gòu)造縱筋的直徑不宜小于10mm，間距不宜，間距不宜大于大于2

20、00mm。n矩形基礎(chǔ)的長邊與短邊長度之比不宜大于矩形基礎(chǔ)的長邊與短邊長度之比不宜大于2，十字型基礎(chǔ)的節(jié)點(diǎn)處應(yīng)采，十字型基礎(chǔ)的節(jié)點(diǎn)處應(yīng)采用加腋構(gòu)造。用加腋構(gòu)造。 4 4、板式或十字形基礎(chǔ)、板式或十字形基礎(chǔ)n矩形基礎(chǔ)的配筋矩形基礎(chǔ)的配筋板式或十字形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)12|tanSSbl或基礎(chǔ)的配筋應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)的配筋應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范GB50010有關(guān)規(guī)定進(jìn)行受彎、受剪計(jì)算。有關(guān)規(guī)定進(jìn)行受彎、受剪計(jì)算。設(shè)設(shè)計(jì)中可不考慮扭矩的作用。計(jì)中可不考慮扭矩的作用。 計(jì)算板式基礎(chǔ)強(qiáng)度時(shí)，將塔機(jī)作用于基礎(chǔ)的計(jì)算板式基礎(chǔ)強(qiáng)度時(shí)，將塔機(jī)作用于基礎(chǔ)的4根根立柱所包圍的面積作為塔身柱截面，

21、計(jì)算受彎、受立柱所包圍的面積作為塔身柱截面，計(jì)算受彎、受剪的最危險(xiǎn)截面取柱邊緣處?；變舴戳Σ捎冒聪录舻淖钗ｋU(xiǎn)截面取柱邊緣處?；變舴戳Σ捎冒聪率角蟮玫幕拙己奢d設(shè)計(jì)值式求得的基底均布荷載設(shè)計(jì)值P：max12PPPP1采用荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的塔機(jī)立柱邊的基底壓力值采用荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的塔機(jī)立柱邊的基底壓力值板式或十字形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)板形基礎(chǔ)基底壓力十字形基礎(chǔ)基底壓力n當(dāng)?shù)鼗翞檐浫跬翆?，采用淺基礎(chǔ)已不能滿足塔機(jī)對地基承載力當(dāng)?shù)鼗翞檐浫跬翆樱捎脺\基礎(chǔ)已不能滿足塔機(jī)對地基承載力和變形的要求時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)?；鶚犊刹捎妙A(yù)制鋼筋混凝土樁、和變形的要求時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。基樁可采用預(yù)制鋼筋混凝土樁、

22、混凝土灌注樁或鋼管樁等混凝土灌注樁或鋼管樁等 。 n樁端持力層宜選擇中低壓縮性的粘性土、中密或密實(shí)的砂土或粉樁端持力層宜選擇中低壓縮性的粘性土、中密或密實(shí)的砂土或粉土等承載力較高的土層。樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度，對于粘土等承載力較高的土層。樁端全斷面進(jìn)入持力層的深度，對于粘性土、粉土不宜小于性土、粉土不宜小于3d，對于砂土不宜小于，對于砂土不宜小于2.0d；當(dāng)存在軟弱下；當(dāng)存在軟弱下臥層時(shí)，樁端以下硬持力土層厚度不宜小于臥層時(shí)，樁端以下硬持力土層厚度不宜小于5d，并應(yīng)驗(yàn)算下臥層，并應(yīng)驗(yàn)算下臥層的承載力。的承載力。n 樁基計(jì)算包括樁頂作用效應(yīng)計(jì)算、樁基豎向抗壓及抗拔承載力樁基計(jì)算包括樁頂作用效

23、應(yīng)計(jì)算、樁基豎向抗壓及抗拔承載力計(jì)算、樁身承載力計(jì)算、樁承臺計(jì)算等。計(jì)算、樁身承載力計(jì)算、樁承臺計(jì)算等。n樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008的規(guī)定。的規(guī)定。5 5、樁基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)（1 1）構(gòu)造要求）構(gòu)造要求n樁基構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)樁基構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008的規(guī)定。預(yù)埋件應(yīng)按塔機(jī)使用說明書布置。樁身和承臺的混的規(guī)定。預(yù)埋件應(yīng)按塔機(jī)使用說明書布置。樁身和承臺的混凝土強(qiáng)度等級不得小于凝土強(qiáng)度等級不得小于C25。 n基樁應(yīng)按計(jì)算和構(gòu)造要求配置鋼筋?？v向鋼筋不

24、應(yīng)小于基樁應(yīng)按計(jì)算和構(gòu)造要求配置鋼筋。縱向鋼筋不應(yīng)小于612，應(yīng)，應(yīng)沿樁周邊均勻布置，其凈距不應(yīng)小于沿樁周邊均勻布置，其凈距不應(yīng)小于60mm。箍筋應(yīng)采用螺旋式，。箍筋應(yīng)采用螺旋式，直徑不應(yīng)小于直徑不應(yīng)小于6mm，間距宜為，間距宜為200300mm，樁頂以下，樁頂以下5d范圍內(nèi)范圍內(nèi)箍筋間距應(yīng)加密不應(yīng)大于箍筋間距應(yīng)加密不應(yīng)大于100mm。當(dāng)基樁屬抗拔樁或端承樁，應(yīng)。當(dāng)基樁屬抗拔樁或端承樁，應(yīng)等截面或變截面通長配筋。等截面或變截面通長配筋。 n承臺宜設(shè)計(jì)成不變截面高度的方形板式或十字型梁式，截面高度承臺宜設(shè)計(jì)成不變截面高度的方形板式或十字型梁式，截面高度不宜小于不宜小于1000mm，且應(yīng)滿足塔機(jī)使

25、用說明書的要求。基樁宜按，且應(yīng)滿足塔機(jī)使用說明書的要求。基樁宜按均勻?qū)ΨQ式布置，且不宜少于均勻?qū)ΨQ式布置，且不宜少于4根，邊樁中心至承臺邊緣的距離根，邊樁中心至承臺邊緣的距離應(yīng)不小于樁的直徑或邊長，且樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不小應(yīng)不小于樁的直徑或邊長，且樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不小于于200mm。樁基礎(chǔ)n板式承臺基礎(chǔ)上、下面均應(yīng)根據(jù)計(jì)算或構(gòu)造要求配筋，直徑不小板式承臺基礎(chǔ)上、下面均應(yīng)根據(jù)計(jì)算或構(gòu)造要求配筋，直徑不小于于12mm，間距不大于，間距不大于200mm，上、下層鋼筋之間設(shè)置架立筋，上、下層鋼筋之間設(shè)置架立筋，宜沿對角線配置暗梁。十字型承臺應(yīng)按梁式配筋，宜按對稱式配宜沿對角線配置暗梁

26、。十字型承臺應(yīng)按梁式配筋，宜按對稱式配置正、負(fù)彎矩筋，箍筋不宜小于置正、負(fù)彎矩筋，箍筋不宜小于8200。 n基樁嵌入承臺的長度對樁徑基樁嵌入承臺的長度對樁徑800mm的基樁不宜小于的基樁不宜小于50mm，800mm的基樁不宜小于的基樁不宜小于100mm。n基樁主筋應(yīng)錨入承臺基礎(chǔ)，錨固長度按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)基樁主筋應(yīng)錨入承臺基礎(chǔ)，錨固長度按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010確定。對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鋼管樁，宜確定。對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鋼管樁，宜采用植于樁芯混凝土不少于采用植于樁芯混凝土不少于20的主筋錨入承臺基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力管樁的主筋錨入承臺基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力管樁和鋼管樁中的樁芯混

27、凝土長度應(yīng)按抗拔錨固計(jì)算且不小于和鋼管樁中的樁芯混凝土長度應(yīng)按抗拔錨固計(jì)算且不小于1000mm，其強(qiáng)度等級宜比承臺提高一級。，其強(qiáng)度等級宜比承臺提高一級。 樁基礎(chǔ)（2）樁基的計(jì)算樁頂作用效應(yīng)計(jì)算時(shí)，應(yīng)取沿矩形或方形承臺樁頂作用效應(yīng)計(jì)算時(shí)，應(yīng)取沿矩形或方形承臺對對角線方向角線方向的傾翻力矩和水平荷載及豎向荷載進(jìn)行的傾翻力矩和水平荷載及豎向荷載進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)采用十字型承臺時(shí)，傾翻力矩和水平荷計(jì)算。當(dāng)采用十字型承臺時(shí)，傾翻力矩和水平荷載的作用按其中載的作用按其中任一條形承臺縱向任一條形承臺縱向進(jìn)行計(jì)算，豎進(jìn)行計(jì)算，豎向荷載由全部基樁承載。向荷載由全部基樁承載。kkkFGQnkvkkkkmax minM

28、F hFGQnL、軸心豎向力作用下軸心豎向力作用下偏心豎向力作用下偏心豎向力作用下L矩形承臺對角線或十字型承臺中任一條形承臺兩端基樁的軸線距離；矩形承臺對角線或十字型承臺中任一條形承臺兩端基樁的軸線距離； 樁基的設(shè)計(jì)計(jì)算樁基豎向承載力計(jì)算應(yīng)符合樁基豎向承載力計(jì)算應(yīng)符合 kaQRkmaxa1.2QRRa單樁豎向承載力特征值單樁豎向承載力特征值 asiapapiRuqlqA =0.50.8（砂性土，樁入土較淺時(shí)取低值；粘性土（砂性土，樁入土較淺時(shí)取低值；粘性土 和粉土，樁入土較深時(shí)取高值）；和粉土，樁入土較深時(shí)取高值）； 樁基的設(shè)計(jì)計(jì)算樁的抗拔設(shè)計(jì)應(yīng)滿足樁的抗拔設(shè)計(jì)應(yīng)滿足kaQRais akiiR

29、uq lGkQ按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的基樁拔力按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的基樁拔力 aR 單樁豎向抗拔承載力特征值；單樁豎向抗拔承載力特征值；ii抗拔系數(shù)。當(dāng)無試驗(yàn)資料且樁的入土深度不小抗拔系數(shù)。當(dāng)無試驗(yàn)資料且樁的入土深度不小 于于6.0m時(shí)，可根據(jù)土質(zhì)和樁的入土深度，取時(shí)，可根據(jù)土質(zhì)和樁的入土深度，取 kG樁身的有效重力標(biāo)準(zhǔn)值（樁身的有效重力標(biāo)準(zhǔn)值（kN），）， 水下部分按浮重度計(jì)。水下部分按浮重度計(jì)。樁基的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸心受壓樁樁身承載力應(yīng)符合軸心受壓樁樁身承載力應(yīng)符合 ccpsys0.9Qf Af A樁基的設(shè)計(jì)計(jì)算軸心受拔樁樁身承載力應(yīng)符合軸心受拔樁樁身承載力應(yīng)符合 yspypsQf Af A

30、n（3）承臺的設(shè)計(jì)計(jì)算）承臺的設(shè)計(jì)計(jì)算樁基承臺應(yīng)進(jìn)行受彎、受剪承載力計(jì)算，將塔機(jī)樁基承臺應(yīng)進(jìn)行受彎、受剪承載力計(jì)算，將塔機(jī)作用于承臺的作用于承臺的4根立柱所包圍的面積作為柱截面，根立柱所包圍的面積作為柱截面，受彎、受剪承載力和配筋應(yīng)按現(xiàn)行受彎、受剪承載力和配筋應(yīng)按現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)規(guī)范GB50010的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。 對于十字型梁式承臺和板式承臺中的暗梁的彎矩對于十字型梁式承臺和板式承臺中的暗梁的彎矩與剪力計(jì)算，可視基樁為不動(dòng)鉸支座，按簡支梁或與剪力計(jì)算，可視基樁為不動(dòng)鉸支座，按簡支梁或連續(xù)梁計(jì)算，傾翻力矩連續(xù)梁計(jì)算，傾翻力矩M按其中任一梁縱向作用，按其中任一梁

31、縱向作用，豎向荷載豎向荷載F仍由全部基礎(chǔ)承受，宜按對稱式配置正、仍由全部基礎(chǔ)承受，宜按對稱式配置正、負(fù)彎矩筋及箍筋。負(fù)彎矩筋及箍筋。 n承臺的設(shè)計(jì)計(jì)算承臺的設(shè)計(jì)計(jì)算xiiMN yyiiMN x板式承臺彎矩計(jì)算示意圖板式承臺彎矩計(jì)算示意圖11暗梁AL十字型梁式承臺和板式承臺中的暗梁計(jì)算簡圖十字型梁式承臺和板式承臺中的暗梁計(jì)算簡圖 n承臺的設(shè)計(jì)計(jì)算承臺的設(shè)計(jì)計(jì)算樁基承臺厚度應(yīng)滿足基樁對承臺的沖切承載力要求。樁基承臺厚度應(yīng)滿足基樁對承臺的沖切承載力要求。 45121111hpt0(/2)(/2)lxyyxNcacafh110.560.2xx110.560.2yy110 xxah110yyah角樁沖切

32、系數(shù)：角樁沖切系數(shù)： 角樁沖跨比：角樁沖跨比：hp承臺受沖切承載力截面高度影響系數(shù)。承臺受沖切承載力截面高度影響系數(shù)。 n承臺的設(shè)計(jì)計(jì)算承臺的設(shè)計(jì)計(jì)算45四、塔機(jī)樁基礎(chǔ)計(jì)算實(shí)例四、塔機(jī)樁基礎(chǔ)計(jì)算實(shí)例n1、 塔機(jī)及樁基概況n（1） 塔機(jī)概況n根據(jù)工程實(shí)況，采用塔機(jī)型號為QTZ60，塔身為方鋼管桁架結(jié)構(gòu)，塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度為1.6m，最大起重量為6t，最大起重力矩為69tm，最大吊物幅度50m，結(jié)構(gòu)充實(shí)率0.35，獨(dú)立狀態(tài)塔機(jī)最大起吊高度40m，塔機(jī)計(jì)算高度43m（取至錐形塔帽的一半高度），現(xiàn)場為B類地面粗糙度。塔機(jī)以獨(dú)立狀態(tài)計(jì)算，分工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)兩種工況分別進(jìn)行基礎(chǔ)的受力分析。46n（2）

33、樁基概況n根據(jù)現(xiàn)場的巖土工程勘察報(bào)告和工程樁的選型，塔基的基樁選用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁PC-AB550(100)-11.10.9a，樁身的混凝土強(qiáng)度等級為C60，樁端持力層為可塑狀態(tài)的粉質(zhì)粘土，單樁豎向承載力特征值750kN，單樁豎向抗拔承載力特征值550kN，承臺尺寸blh=480048001250mm，承臺埋置深度為1.5m，承臺頂面不覆土。塔機(jī)工作地點(diǎn)為深圳市，在豐水期的地下水位為自然地面下1m，樁基礎(chǔ)平面示意圖及AA剖面圖如下： 47AAA-A剖面圖暗梁暗梁 樁基平面示意圖及AA剖面圖A-A剖面圖預(yù)應(yīng)力砼管樁48 2、樁基所受荷載的計(jì)算分析 塔機(jī)豎向荷載 G0=251kNG1=37.

34、4kNG2=3.8kNG3=19.8kNG4=89.4kN6.3m11.8m11.5m22mQmax=60kNQmin=10kN50mRQmin=RG1=RQmax=RG4=RG3=H0=40m QTZ60塔機(jī)豎向荷載簡圖49n塔機(jī)QTZ60的豎向荷載簡圖如圖。圖中各參數(shù)摘自浙江建機(jī)集團(tuán)生產(chǎn)的QTZ60塔機(jī)使用說明書。各種型號規(guī)格的塔機(jī)荷載簡圖應(yīng)按實(shí)畫出并計(jì)算。 塔身自重；起重臂自重；小車和吊鉤自重；平衡臂自重；平衡塊自重；最大起重荷載；最小起重荷載；塔機(jī)各分部重心至塔身中心的距離；最大或最小起重荷載至塔身中心相應(yīng)的最大距離。圖中：0G1G2G3G4GQmaxQminiRGiRQ50 塔機(jī)所受

35、風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ ）n基礎(chǔ)荷載組合1.自重荷載及起重荷載1）塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值K1401.00kNF2）基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值K4.8 4.8 1.25 25720.00kNG 豐水期：K4.8 4.8 1.25 (25 10)432.00kNG 3）起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值qK60.00kNF2.風(fēng)荷載計(jì)算1）工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（見本規(guī)程附錄A）00.20w 2kN/m512）非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（見本規(guī)程附錄A） 塔機(jī)所受風(fēng)線荷載標(biāo)準(zhǔn)值（深圳市） SKzSZ000.8/qwBH H 0.8 1.2 1.59 1.95 1.32 0.20 0.35

36、1.60.44kN/m塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值VKSK0.44 4318.92kNFqH基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值SKvK0.50.5 18.92 43406.78kN mMFH0.75Ow 2kN/mSKzSZ000.8/qwBH H 0.8 1.2 1.69 1.95 1.32 0.75 0.35 1.61.75kN/m塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值SK1.75 4375.25kNVKFqH基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值SKSK0.50.5 75.25 431617.88kN mMFH522）最大起重荷載產(chǎn)生最大向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值（ 較產(chǎn)生的力矩大）3.塔機(jī)的傾覆力矩塔機(jī)自身產(chǎn)生的傾覆力

37、矩，向前（起重臂方向）為正，向后為負(fù)。1）大臂自重產(chǎn)生的向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值137.4 22822.80kN mM maxQminQ260 11.5690.00kN mM 3）小車位于上述位置時(shí)的向前力矩標(biāo)準(zhǔn)值33.8 11.543.70kN mM 4）平衡臂產(chǎn)生的向后力矩標(biāo)準(zhǔn)值419.8 6.3124.74kN mM 5）平衡重產(chǎn)生的向后力矩標(biāo)準(zhǔn)值589.4 11.81054.92kN mM 534.綜合分析、計(jì)算1）工作狀態(tài)下塔機(jī)對基礎(chǔ)頂面的作用標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值K13452SK0.9MMMMMMM（）822.8043.70 124.74 1054.920.9 (690.00406.78)

38、673.94kN m水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值VK18.92kNF豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔機(jī)自重：K1401.00kNF基礎(chǔ)自重：K720.00kNG 起重荷載：qK60.00kNFKK1KqK401.00720.0060.001181.00kNFFGF2）非工作狀態(tài)下塔機(jī)對基礎(chǔ)頂面的作用54標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值K145SK822.80 124.74 1054.92 1617.88 1261.02kN mMMMMM無起重荷載，小車收攏于塔身邊，故沒有力矩M2、M3。水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值VK75.25kNF 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔機(jī)自重：K1401.00kNF基礎(chǔ)自重：K720.00kNG KK1K401.00720.00

39、1121.00kNFFG 根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第3.2.4條規(guī)定，工作狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合標(biāo)準(zhǔn)值（SK）按下式計(jì)算：nKGKQ K10.9iiSSS55式中： 按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值。 按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值。 GKSQ KiS比較上述兩種工況的計(jì)算，可知本例塔機(jī)在非工作狀態(tài)時(shí)對基礎(chǔ)傳遞的傾覆力矩最大，故應(yīng)按非工作狀態(tài)的荷載組合進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)?？刂乒r下（非工作狀態(tài)）的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值小于塔機(jī)制造商的“塔式起重機(jī)使用說明書”中所提供值，原因是塔機(jī)制造商的提供值系按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T13754規(guī)定的基本風(fēng)壓0.80kN/m2（離地面高度20m以下）、1.10kN/m2（離地面高度20m以上）計(jì)算。若塔機(jī)現(xiàn)場的基本風(fēng)壓不小于1.00kN/m2，按本規(guī)程規(guī)定進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果，傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值大于塔機(jī)制造商的“塔式起重機(jī)使用說明書”中所提供值。56n3、 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（1）基樁承載力驗(yàn)算傾覆力矩按最不利的對角線方向作用。1）基樁豎向承載力驗(yàn)算取最不利的非工作狀態(tài)荷載進(jìn)行驗(yàn)算軸心豎向力作用下：kkkFGQn401 7204280.25kN750kNaR57偏心豎向力作用下：kkkvkkmaxFGMFhQnL401+7201261.0275.25 1.25=45.09a=