塔吊基礎(chǔ)資料

主要計(jì)算樁承載力，樁頂豎向力，塔吊穩(wěn)定性計(jì)算。塔吊基礎(chǔ)應(yīng)：1、 混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C35；2、 基礎(chǔ)表面平整度允許偏差1/1000；。3、 埋設(shè)件的位置、標(biāo)高和垂直度以及施工工藝符合出廠說(shuō)明書要求。4、 起重機(jī)的混凝土基礎(chǔ)應(yīng)驗(yàn)收合格后，方可使用。5、 起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)、及所有電氣設(shè)備的金屬外殼，應(yīng)有可靠的接地裝置，接地電阻不應(yīng)大于10Q。6、 按塔機(jī)說(shuō)明書，核對(duì)基礎(chǔ)施工質(zhì)量關(guān)鍵部位。7、 檢測(cè)塔機(jī)基礎(chǔ)的幾何位置尺寸誤差，應(yīng)在允許范圍內(nèi)，測(cè)定水平誤差大小，以便準(zhǔn)備墊鐵。8、 機(jī)腳螺絲應(yīng)嚴(yán)格按說(shuō)明書要求的平面尺寸設(shè)置，允許偏差不得大于5mm。9、 基礎(chǔ)砼澆筑完畢后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)，達(dá)到砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度方可進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的安裝作業(yè)。如提前安裝必須有同條件養(yǎng)護(hù)砼試塊試驗(yàn)報(bào)告，強(qiáng)度達(dá)到安裝說(shuō)明書要求。10、 塔吊基礎(chǔ)砼澆筑后應(yīng)按規(guī)定制作試塊，基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋必須經(jīng)質(zhì)檢部門、監(jiān)理部門驗(yàn)收合格方可澆筑砼，并應(yīng)作好、隱檢記錄。以備作塔吊驗(yàn)收資料。11、 鋼筋、水泥、砂石集料應(yīng)具有出廠合格證或試驗(yàn)報(bào)告。12、 塔吊基礎(chǔ)底部土質(zhì)應(yīng)良好，開挖經(jīng)質(zhì)檢部門驗(yàn)槽，符合設(shè)計(jì)要求及地質(zhì)報(bào)告概述方可施工。13、 塔吊基礎(chǔ)施工后，四周應(yīng)排水良好，以保證基底土質(zhì)承載力。14、 塔機(jī)的避雷裝置宜在基礎(chǔ)施工時(shí)首先預(yù)埋好，塔機(jī)的避雷針可用圓鋼或扁鋼直接與基礎(chǔ)底板鋼筋焊接相連，焊接長(zhǎng)度不小于10d，圓鋼或扁鋼凈面積不得小于72mm2。15、 塔吊基礎(chǔ)的鉆孔灌注樁施工嚴(yán)格按樁基工程施工方案進(jìn)行施工質(zhì)量控制。16、 基礎(chǔ)砼拆模后應(yīng)在四角設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，并完成初始高程測(cè)設(shè)，在上部結(jié)構(gòu)安裝前再測(cè)一次，以后在上部結(jié)構(gòu)安裝后每半月測(cè)設(shè)一次，發(fā)現(xiàn)沉降過大、過快、不均勻沉降等異常情況應(yīng)立即停止使用，并匯報(bào)公司工程技術(shù)部門分析處理后，方可決定可斷續(xù)使用.摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，各大中城市高層建筑不斷增多，塔式起重機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛；塔吊已成為高層建筑施工垂直運(yùn)輸?shù)闹鲃?dòng)脈。本文對(duì)塔吊基礎(chǔ)類型選擇、風(fēng)荷載、荷載組合和附墻等設(shè)計(jì)有關(guān)問題作比較詳細(xì)論述，僅供等考。關(guān)鍵詞：塔吊設(shè)計(jì)探討0引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，各大中城市高層建筑不斷增多，塔式起重機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛；塔吊已成為高層建筑施工垂直運(yùn)輸?shù)闹鲃?dòng)脈。但是，目前塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尚無(wú)規(guī)范可依，各種設(shè)計(jì)文獻(xiàn)介紹塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有關(guān)問題的亦不多見，施工手冊(cè)[1][2]也未列出塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)章節(jié)，本文對(duì)塔吊基礎(chǔ)類型選擇、風(fēng)荷載、荷載組合和附墻等設(shè)計(jì)有關(guān)問題作比較詳細(xì)論述，僅供參考。1塔吊基礎(chǔ)類型選擇1.1塔吊基礎(chǔ)類型目前國(guó)內(nèi)自升式附墻塔吊基礎(chǔ)類型主要包括砼獨(dú)立基礎(chǔ)和樁基兩大類。如果自然地基條件較好，選擇砼獨(dú)立基礎(chǔ)比較合理，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低；如果自然地基較差，包括回填土或淤泥質(zhì)土較厚，承載能力較低，選擇樁基比較安全可靠。選擇樁基時(shí)，其樁基形式最好與工程樁類型相同，在施工工程樁時(shí)，一并將塔吊樁基與工程樁一工，節(jié)起施省樁機(jī)進(jìn)退場(chǎng)費(fèi)用。1.2塔吊不均勻沉降影響在樁基選擇型時(shí)應(yīng)考慮基礎(chǔ)不均勻沉降塔吊的影響，因?yàn)樗鯇?duì)基礎(chǔ)不均勻沉降極為敏感，塔吊安裝規(guī)范對(duì)塔吊傾斜度要求甚高。因此，塔吊基礎(chǔ)計(jì)算時(shí)應(yīng)著重考慮沉降計(jì)算，并考慮高壓電線與鄰近建筑物等阻礙對(duì)塔吊使用的影響。1.3注意事項(xiàng)1.3.1高層深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)影響城市高層建筑深基坑設(shè)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括擋土墻、砼灌注樁、水泥攪拌樁、錨桿和土釘墻等形式，由于塔吊基礎(chǔ)與離建筑距離受到限制，塔吊基礎(chǔ)往往與圍護(hù)結(jié)構(gòu)相重疊，如塔吊兩個(gè)砼樁基落在水泥攪拌樁中，另兩個(gè)在自然土中，這極易造成塔基不均勻沉降；在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮這一點(diǎn)，應(yīng)盡力加長(zhǎng)塔吊樁基長(zhǎng)度，防止不均勻沉降影響。有的深基坑有水平支撐，當(dāng)其水平支撐拆除時(shí)，基坑圍護(hù)樁及頂圈梁將產(chǎn)生很大位移，這對(duì)塔吊基礎(chǔ)影響很大，會(huì)導(dǎo)致塔吊瞬時(shí)間嚴(yán)重傾斜，如某工程深基坑鋼筋砼水平支撐拆除時(shí)，塔吊樁基承臺(tái)發(fā)生較大水平位移，其樁基上部（大約長(zhǎng)15m）與地基產(chǎn)生空隙，樁基承載能力瞬時(shí)急速下降，塔基平臺(tái)產(chǎn)生傾斜，塔吊頂部?jī)A斜值大大超過規(guī)范允許值。因此，塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮該因素的影響。1.3.2利用工程樁作塔吊樁基由于受到各種條件限制，可以利用工程樁來(lái)作為塔吊樁基（或利用一部份），此時(shí)應(yīng)考慮工程樁承載力是否允許。由于高層建筑主體施工時(shí)，室內(nèi)地面墻體等裝飾未施工，樓面活荷載也未加上，故工程樁承載力有一定的富余系數(shù)可滿足塔吊基礎(chǔ)傳來(lái)荷載，必要時(shí)應(yīng)與設(shè)計(jì)單位商討。我公司施工的哈市聯(lián)通大廈塔吊利用建筑物大雨蓬處四個(gè)工程樁，在4個(gè)樁頂部設(shè)置十字交叉砼大梁作為塔吊承臺(tái)，施工過程中，塔吊使用良好，順利地完成施工任務(wù)。1.3.3軟弱地基上獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)我公司施工的哈爾濱一個(gè)工程，設(shè)置一臺(tái)塔吊，由于各種原因無(wú)法采用樁基作塔吊基礎(chǔ)，只能采用砼獨(dú)立基礎(chǔ)，而其地質(zhì)條件極差，持力層是淤泥質(zhì)土，承載能力很低。我們采用擴(kuò)大砼獨(dú)立基礎(chǔ)底面積辦法進(jìn)行設(shè)計(jì)，在施工期間使用情況良好，未發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象。通過該實(shí)例，我們認(rèn)為在砼獨(dú)立基面設(shè)計(jì)時(shí)，只要進(jìn)行沉降計(jì)算，嚴(yán)格控制塔基沉降量，即使是承載能力很低的淤泥質(zhì)土，也可以保證塔吊安全運(yùn)行。2風(fēng)荷載2.1傾覆力矩與風(fēng)荷載國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的塔吊產(chǎn)品說(shuō)明書中提供了塔吊自重，水平力和傾覆力矩等參數(shù)，但其中傾覆力矩是否包括風(fēng)荷載，未加以說(shuō)明，建議生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品說(shuō)明書應(yīng)具體注明是否包括風(fēng)荷載。（一般限塔機(jī)所受最大荷載的工況都應(yīng)該包括風(fēng)荷載）2.2風(fēng)荷載計(jì)算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GJ9—87）的有關(guān)規(guī)定，風(fēng)荷載值按下式計(jì)算：Wk邛z?us?uE?Wo式中Wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m2；Bz z高度處的風(fēng)振系數(shù)；Ms——風(fēng)荷載體型系數(shù)；pE——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；Wo 基本風(fēng)壓。kN/m2。哈市地區(qū)的基本風(fēng)壓值取Wo=0.45kN/m2。當(dāng)塔吊附墻前高度為40m時(shí)，市區(qū)高度變化系數(shù)Wz=1.24。風(fēng)載體型系數(shù)按桁架公式計(jì)算。其中桁架的檔風(fēng)系數(shù)午￡AC/Af?AcW為珩架投影面積。計(jì)算風(fēng)振系數(shù)兒先計(jì)算塔吊立柱鋼構(gòu)架桿件自振周期T,當(dāng)塔吊高取40m時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式T=0.01H=0.01x40=0.4秒。按規(guī)范公式PZ=1+&?VwZ/UZ計(jì)算風(fēng)振系數(shù)pz設(shè)塔吊鋼兩立柱距離為B,則塔吊立柱線荷載為：W=WKxB風(fēng)荷載對(duì)塔吊基礎(chǔ)產(chǎn)生的力矩為：M風(fēng)=0.5WxH23荷載分項(xiàng)系數(shù)與組合系數(shù)3.1荷載分項(xiàng)系數(shù)采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定，靜荷載取1.2,活荷載取1.4。3.2荷載組合系數(shù)參考建筑結(jié)構(gòu)框架剪力墻計(jì)算，取值如下：靜荷載取1.0；塔吊產(chǎn)品說(shuō)明書中規(guī)定傾覆力矩取1.0，風(fēng)荷載取0.8?1.0。4塔吊基礎(chǔ)計(jì)算4.1砼獨(dú)立基礎(chǔ)由于塔吊主要荷載為傾覆力矩，且值較大，基礎(chǔ)必須按下列公式計(jì)算。4.1.1防基礎(chǔ)傾覆，偏心率e應(yīng)滿足：e=M/(G1+G2)<A/3上式中M包括塔吊產(chǎn)品說(shuō)明書中列出傾覆力矩、水平力產(chǎn)生彎矩和風(fēng)荷載組合產(chǎn)生彎矩，G1與G2分別表示塔吊自重與砼基礎(chǔ)自重，A為基礎(chǔ)塔吊邊長(zhǎng)。4.1.2地基容許承載力①偏心距e<A/6時(shí)，Pmax=(G1+G2)/(AxB)+M/W<1.2f②偏心距e<A/6時(shí)，Pmax=2(G1+G2)/(AxB)+M/W<1.2f上式中，A與B為獨(dú)立基礎(chǔ)邊長(zhǎng)。W為獨(dú)立基礎(chǔ)截面系數(shù)，f為基礎(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值。計(jì)算時(shí)應(yīng)分別按塔吊工作與非工作狀態(tài)考慮，在塔吊安裝與使用過程中幾種不同結(jié)構(gòu)形式分別進(jìn)行計(jì)算。一般情況下，塔吊最為不利情況為塔吊未附墻時(shí)，塔吊實(shí)際高度，非工作狀態(tài)情況。4.2樁基4.2.1荷載①塔吊自重？。②塔吊基礎(chǔ)自重@。③塔基力矩M，包括產(chǎn)品說(shuō)明書中塔吊傾覆力矩，塔吊水平力作用產(chǎn)生的力矩和風(fēng)荷載以及地震荷載產(chǎn)生力矩之和。若不考慮樁承臺(tái)復(fù)合地基來(lái)進(jìn)行計(jì)算，則樁基豎向承載荷重為N=(P+Q)/n±MX-Yi/IYi2±MX-Xi/JXi2上式中，MX、MY為X與Y方向總力矩，Xi、Yi為第i樁至X或Y軸距離，n為樁的數(shù)量。4.2.2樁基豎向承載力按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—94)中公式進(jìn)行計(jì)算樁基豎向承載力R，樁基荷載效應(yīng)滿足：roN<RroNmax<1.2Rro為樁基重要性系數(shù)，取1.0或1.1。塔吊樁基與承臺(tái)梁設(shè)計(jì)謝建民劉悅(浙江廣廈三建，浙江東陽(yáng)322100)提要：對(duì)塔基和承臺(tái)梁計(jì)算進(jìn)行詳細(xì)論述，建立完整三個(gè)數(shù)學(xué)模型A、B、C及計(jì)算公式，并實(shí)例加以說(shuō)明。關(guān)鍵詞：塔吊樁基承臺(tái)梁數(shù)學(xué)模型DesigningonLift,PegandGirderXieJianminLiuYue(No.3Branch,GuangshaGroup,Dongyang322100,Zhejiang)Abstract:Itelaboratesthecalculationoflift,pegandgirder,setsup3completemathmodelA,B,Candcalculatingformula,andgivesexamplestoexplainit.KeyWords:lift;peg;mathmodel城市高層建筑施工豎直運(yùn)輸大量采用塔吊，當(dāng)?shù)鼗鶠檐浫醯鼗鶗r(shí)，大部分采用樁基和十字交叉承臺(tái)梁形式作為塔吊基礎(chǔ)。本文在文獻(xiàn)［1］、［2］、［3］基礎(chǔ)上，對(duì)塔吊基礎(chǔ)計(jì)算方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，并用實(shí)例加以說(shuō)明。1設(shè)計(jì)計(jì)算方法1.1塔基承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算模型A塔式起重機(jī)十字交叉承臺(tái)樁基礎(chǔ)通常由十字交叉承臺(tái)和四根樁共同構(gòu)成，如圖1所示。圖1中：M——作用在基礎(chǔ)上的傾覆力矩；F——作用在基礎(chǔ)上的垂直荷載，包括塔吊自重F1和承臺(tái)自重F2；N——作用在基礎(chǔ)上水平力；。C——塔式起重機(jī)塔身截面主弦桿中心線對(duì)角長(zhǎng)度；L—一樁與樁中心線之間沿X軸方向的距離。U1+字又形承臺(tái)樁基礎(chǔ)在建立塔機(jī)十字形承臺(tái)樁基礎(chǔ)計(jì)算模型時(shí)，提出如下三個(gè)假定：不考慮地基土的分擔(dān)荷載作用，作為塔基強(qiáng)度安全儲(chǔ)備；不考慮十字叉梁基礎(chǔ)之間的相互約束作用；承臺(tái)與樁以及承臺(tái)與塔機(jī)的連接簡(jiǎn)化為鉸接；通過簡(jiǎn)單的力學(xué)分析可知，對(duì)于塔式起重機(jī)十字叉形承臺(tái)樁基礎(chǔ)，樁的最大豎向力亦應(yīng)按“M為對(duì)角線方向”計(jì)算，即如圖1所示的x軸方向。從而可得到塔機(jī)十字叉形承臺(tái)樁基礎(chǔ)的計(jì)算模型如圖2所示。由圖2所示塔機(jī)樁基礎(chǔ)計(jì)算模型可推導(dǎo)如下計(jì)算公式:（1）樁基豎向力為： 41（1）承臺(tái)梁承受的彎矩M包括跨中集中荷載產(chǎn)生彎矩承臺(tái)梁承受的彎矩M包括跨中集中荷載產(chǎn)生彎矩（見圖2a）和跨中傾覆力矩荷載對(duì)梁產(chǎn)生彎矩（見圖2b）：FI(2-1)Jf2=±(2-2)梁跨中彎矩由圖2a與圖2b迭加可得（見圖2c）：(2)mM=雄斗結(jié)=等士孕(2)Mu出IJ| | L |囹&圖M承臺(tái)梁受到的剪力為:（3）承臺(tái)梁受到的剪力為:（3）1.2塔基承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算模型B在計(jì)算模型A中，將塔吊作為一個(gè)作用點(diǎn)直接作用在承臺(tái)梁上。實(shí)際上，每一根承臺(tái)梁有二根塔吊立柱，并直接作用在梁上，故圖2可修改為圖3。閂lv-1TOC\o"1-5"\h\zMl了澗 | ,a z\ 辿m\o"CurrentDocument"■I 1——￡ 1 J ]旬 ]——=__J a]

M、=竺由圖3a得：4(4-1)圖3中傾覆彎矩M°可分解為一對(duì)力組（圖3b）。M、=竺由圖3a得：4(4-1)圖3中傾覆彎矩M°可分解為一對(duì)力組（圖3b）。P=M~/c（4-2）=圖3b-1與圖3b-2中得：（4-3）（4-4）圖3b-1與圖3b-2進(jìn)行迭加后得(見圖3b-3)：（4-4）,,u“ P曲福 、PacMacaJfp=Mr= — =——(p-a)= =—x =M'I' 'c'I(4-5)將圖3a與圖3b-3進(jìn)行迭加可得（見圖4）：1.3塔吊承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算模型C塔吊承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算模型A和B中，傾覆力矩吉只考慮單根承臺(tái)梁來(lái)承擔(dān)，實(shí)際上，由于承臺(tái)梁的截面很大，十字交叉梁中，兩根梁相互有較強(qiáng)約束，故去消1.1節(jié)中第2個(gè)約束我們假定此約束為剛性約束，本文1.1節(jié)中其他二個(gè)假定仍采用，且假定圖5中，A、B、C、D四個(gè)樁受力作用相同，在傾覆力矩M°作用下，三根A、B、C樁對(duì)D樁傾覆力矩的分配按力臂長(zhǎng)度進(jìn)行分配，得：上式表明位于樁A、D的承臺(tái)梁承擔(dān)M°/2的傾覆力矩，B、C樁的承臺(tái)梁也承擔(dān)M°/2的傾覆力矩。求得每根梁承擔(dān)傾覆力矩之后，可按A型或B型計(jì)算模型進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算方法相同。1.4樁基計(jì)算1.4.1樁基豎向力N'）上）由（1）可得：1.4.2樁基豎向力承載力計(jì)算

(9)根據(jù)JGJ94-94《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》第5.2.8條，和1.1節(jié)中樁基計(jì)算模型第一個(gè)假定，不考慮地基土的承載作用，單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式:(9)Q*二+山n工總4+聯(lián)AJ式中參數(shù)含義同JGJ94-94相應(yīng)條款（以下公式亦同）。'上） 根據(jù)JGJ94-94第5.2.2.2條，樁基的豎向承載力設(shè)計(jì)值為：1.4.3樁基砼抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算「° 根據(jù)JGJ94-94第5.1條1.4樁基抗拔驗(yàn)算當(dāng)樁基Nmin<0時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抗拔驗(yàn)算，根據(jù)JGJ94-94第5.2.17，基樁抗拔承載力計(jì)算公式如下：（U）"Ng斗F*%上式中Gp為樁基自重，基樁的抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值Uk，根據(jù)JGJ94-94第5.2.18.2條按下式計(jì)算：（13） 玨=￡&4遷+碼2計(jì)算實(shí)例豎直運(yùn)輸采用QTZ5012塔式起重機(jī)，塔基采用樁基和十字交叉砼承臺(tái)梁。塔機(jī)安裝高度設(shè)計(jì)為50m，塔身截面為1.6X1.6m。2.1基礎(chǔ)計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)由于場(chǎng)區(qū)素填土僅為1.4m厚，且其下又存在5.8m的淤泥層，是典型的軟弱地基。塔機(jī)基礎(chǔ)采用4根350X350mm靜壓預(yù)制方樁。樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)為20m，樁中心距為3.6m，沿對(duì)角線方向樁中心距l(xiāng)=5.09lm。塔機(jī)承臺(tái)設(shè)計(jì)為十字交叉梁式，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,厚1400mm，樁中心線至十字叉形承臺(tái)邊緣之間的距離為1m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)最不利為非工作狀態(tài)，依據(jù)QTZ5012塔機(jī)技術(shù)文件說(shuō)明書提供，塔基設(shè)計(jì)荷載如下：垂直力（塔機(jī)自重）E=434KN；傾覆力矩M°=1796KN.m；水平力N=73.5KN；混凝土基礎(chǔ)自重G=395KN；單樁自重Gp=61.25KN。2.2塔基承臺(tái)梁計(jì)算2.2.1按塔基設(shè)計(jì)模型A計(jì)算作用在承臺(tái)梁上荷載如下：F=￡+（7=434+395=829KWAf=AT+i/xjy=17*W+73^x14=1899.83^上式中H為承臺(tái)梁高。按（1）式可得:y=孕翳皿y=孕翳皿-w=5WKNM削W由（2—1）和（2—2）式得承臺(tái)梁彎矩:=527J+949J=1477￡VjwJf.=-S49j5?527j5=TZLCVm由式（4）得承臺(tái)梁的最大剪力:=527J+949J=1477￡VjwJf.=-S49j5?527j5=TZLCVm由式（4）得承臺(tái)梁的最大剪力:2.2.2按