塔吊基礎(chǔ)設(shè)計的計算方法

塔吊根底設(shè)計的計算方法摘要：通過ANSYS三維分析和VB配筋程序得到每一荷載組合的兩個方向最大配筋，做為正方形塔吊根底配筋，并用VB優(yōu)化程序進展優(yōu)化，使得塔吊根底設(shè)計滿足各種荷載的一般組合下地基承載力、抗彎、抗傾覆、抗沖切等多項要求。Abstract：Troughthree-dimensionalanalysisbyANSYSandVBreinforcementprocedures，thispapergotthemaximumreinforcementintwodirectionofeachloadcombinationasthesquaretowercranefoundationreinforcementandusedVBoptimizationprocedurestomakethetowercranefoundationdesignmeettherequirementsofbearingcapacityoffoundation，resistancetobending，resistancetooverturningandpunchingshearofvariousloadcombination.關(guān)鍵詞：塔吊根底設(shè)計；計算方法；ANSYS；VB配筋程序；VB配筋優(yōu)化程序Keywords：designoftowercranefoundation；calculatingmethods；ANSYS；VBreinforcementprocedures；VBreinforcementoptimizationprogram0引言作用在塔吊構(gòu)造上的荷載分為四類，即根本荷載、附加荷載、特殊荷載和其他荷載。根本荷載包括自重荷載、起升荷載、各種動荷載和離心力，附加荷載包括工作狀態(tài)下的風(fēng)荷載、溫度荷載，特殊荷載包括非工作狀態(tài)下風(fēng)荷載、試驗荷載、工作狀態(tài)下的碰撞荷載，其他荷載包括安裝荷載、工作平臺各通道所受的荷載、運輸荷載。其中，動荷載考慮起升質(zhì)量動載系數(shù)？準(zhǔn)2、起升質(zhì)量卸載沖擊系數(shù)？準(zhǔn)3、自重荷載起升沖擊系數(shù)？準(zhǔn)1、運動質(zhì)量沖擊系數(shù)？準(zhǔn)4、塔吊質(zhì)量及起升質(zhì)量程度慣性荷載、變幅及回轉(zhuǎn)慣性〔切向〕荷載；風(fēng)荷載分為工作狀態(tài)風(fēng)荷載和非工作狀態(tài)風(fēng)荷載。塔吊根底設(shè)計采用各種荷載一般組合的最不利情況[1]，如表1。手工得到各種荷載組合的最不利情況進而配筋是困難的。1塔吊根底設(shè)計的荷載計算塔吊模型的建立主要通過編輯命令流〔APDL〕來實現(xiàn)[2][3]，以QTZ25型塔吊〔技術(shù)參數(shù)如表2〕為例，建立實體模型如圖1。在起升沖擊荷載的計算中，由于在用ANSYS計算時，已經(jīng)施加了重力加速度，當(dāng)由于平衡臂或起重臂振動而使有關(guān)部件重力方向作用力增加或減小時，只考慮其變化量〔F×ka〕，當(dāng)重力方向作用力增加時，向Y軸負方向施加一個變化量，當(dāng)重力方向作用力減小時，向Y軸正方向施加一個變化量。將風(fēng)荷載與所接地觸的桿件的迎風(fēng)面的高度H〔beam4實常數(shù)中的TKY〕相乘得到線荷載后，再通過SFBEAM命令給單元施加風(fēng)荷載。由于需加風(fēng)荷載的桿件較多，采用了VB編程。VB程序中用到所有接觸風(fēng)荷載的單元編號、節(jié)點編號和節(jié)點坐標(biāo)，用菜單中Nodes得到，將其復(fù)制并保存到j(luò)iedian.txt文件中。由于塔身斜桿沿X軸方向不是對稱的，我們將模型進展修剪，得到反面接觸到風(fēng)荷載的節(jié)點，并將其保存到j(luò)iedian.txt文件中。同樣的方法得到單元的編號，將其保存到danyuan.txt文件中。通過運行VB程序可以到得工作狀態(tài)下風(fēng)荷載命令流。C3組合是由塔身自重荷載和非工作狀態(tài)風(fēng)荷載組合，在所有組合中MZ最大，MZ=-697kN0鹠，而且比任何組合情況下繞X方向的彎矩都要大。2整體式根底設(shè)計整體式根底設(shè)計要滿足地基承載力、抗彎、抗傾覆、抗沖切，所以取ANSYS三維分析得到每一荷載組合的兩個方向最大配筋，做為正方形塔吊根底配筋。設(shè)根底高度為2m，通過VB程序得出配筋結(jié)果。通過比照發(fā)現(xiàn)，采用根底高度2m時所有荷載組合下根底配筋、根底邊長幾乎相等。編制VB程序?qū)φw式根底設(shè)計進展優(yōu)化，將最小根底高度設(shè)定為0.5m，驗算地基承載力、抗彎、抗傾覆、抗沖