塔式起重機混凝土基礎

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1、塔式起重機混凝土基礎工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009介紹,1,目 錄,1、塔式起重機混凝土基礎工程技術(shù)規(guī)程 JGJ/T187-2009的編寫背景 2、任務來源和編寫過程 3、規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容和基本規(guī)定 4、規(guī)程的重點設計計算內(nèi)容 5、規(guī)程的重點施工管理內(nèi)容 6、塔機風荷載計算 7、塔機樁基礎設計實例 8、十字型基礎設計實例,2,1、塔式起重機混凝土基礎工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009的編寫背景,1.1 工程建設發(fā)展需要 隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑工程施工技術(shù)迅速提高，作為主要建筑施工機械之一的塔式起重機（以下簡稱塔機）得到普遍應用，其中又以小車變幅的固定式塔機最受歡迎。然而目

2、前施工工地的塔機在運行過程中出現(xiàn)過較多的事故，主要原因之一在于其基礎的設計和施工較為草率，沒有標準可遵循，塔機傳到基礎的荷載和基礎的承載力計算都不夠準確，導致地基基礎破壞、塔機傾覆以及人員傷亡；而有些塔機基礎設計人員由于依據(jù)或經(jīng)驗不足，設計的基礎過于保守，浪費大量的建筑材料；塔機基礎包括樁基在施工中存在馬虎草率，沒有可遵循的專門標準，也經(jīng)常有事故發(fā)生；因此急需一部規(guī)范塔機基礎工程設計施工的技術(shù)規(guī)程，從而減少以致杜絕全國各地因塔機基礎設計施工依據(jù)或經(jīng)驗不足引起的人員傷亡，降低建設單位或施工單位的經(jīng)濟損失。,3,1.2 規(guī)范塔機基礎的設計施工 目前各地的施工工地普遍按塔機制造商提供的塔機使用說明書

3、中的基礎荷載參數(shù)和基礎圖施工。該基礎荷載參數(shù)和基礎圖的主要編制依據(jù)是國家標準塔式起重機設計規(guī)范GB/T13752-92，隨著時代的進步加上我國幅員遼闊，該標準已不適應當前工程建設的需要。以風荷載為例，國家標準GB/T13752-92規(guī)定的基本風壓為0.80kN/m2(離地面高度20m以下)、1.10 kN/m2（離地面高度20m以上）；顯然，在五十年一遇的基本風壓大于上述數(shù)值的地區(qū)，塔機基礎的設計是不安全的，而基本風壓小于上述數(shù)值的地區(qū)，則塔機基礎的設計可能偏于保守。此外，塔機使用說明書中基礎圖統(tǒng)一規(guī)定地基承載力須不小于200 kN/m2也不符合因地制宜的科學應用原則?？梢娝狡鹬貦C混凝土基礎

4、工程技術(shù)規(guī)程（以下簡稱規(guī)程）的編制及實施能規(guī)范塔機基礎的設計施工，讓國家和企業(yè)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益和社會效益。,4,2、任務來源和編寫過程,2.1任務來源 根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部建標2008102號文關(guān)于印發(fā)的通知，主編單位承擔行業(yè)標準塔式起重機混凝土基礎工程技術(shù)規(guī)程的編制任務，2008年8月10日在杭州召開了本規(guī)程第一次編制工作會議。 2.2編寫過程 編制組進行了廣泛的實際塔機及基礎工程的調(diào)查、資料收集、分析研究，并參考了有關(guān)的國際標準和國外先進標準。在此基礎上，編制組成員按照分工對正文和條文說明逐章逐條進行編制，形成了標準的初稿。然后編制組充分地討論、修改補充，形成標準的討論稿，在2008年1

5、2月召開編制組第二次編制工作會議，對標準討論搞進行了充分的討論修改，形成標準的征求意見稿。在“國家工程建設標準信息化信息網(wǎng)”上公開征求意見，同時發(fā)給國家與塔機基礎有關(guān)的科研、設計、施工、生產(chǎn)、教學等單位和建設主管部門及專家征求意見，共收到反饋意見150條。編制組對反饋意見進行了匯總和處理，對標準進一步修改和完善，形成了標準送審稿。,5,6,3、規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容和基本規(guī)定,3.1 主要技術(shù)內(nèi)容 本規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容是：1. 總則；2. 術(shù)語和符號；3. 基本規(guī)定；4. 地基計算；5. 板式和十字形基礎；6. 樁基礎；7. 組合式基礎；8. 施工及質(zhì)量驗收。附錄A、B。 3.2 基本規(guī)定 3.2

6、.1 塔機的基礎形式應根據(jù)工程地質(zhì)、荷載大小與塔機穩(wěn)定性要求、現(xiàn)場條件，并結(jié)合塔機制造商提供的塔機使用說明書的要求確定。常用的塔機固定式基礎形式有矩形（包括方形）板式和十字形式、樁基及組合式基礎。,7,3.2.2 塔機基礎的設計應按獨立狀態(tài)下的工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的荷載分別計算。塔機基礎工作狀態(tài)的荷載應包括塔機和基礎的自重荷載、起重荷載、風荷載，并應計入可變荷載的組合系數(shù)，其中起重荷載不應計入動力系數(shù)；非工作狀態(tài)下的荷載應包括塔機和基礎的自重荷載、風荷載。本條文是塔機基礎設計的基本原則。 塔機在獨立狀態(tài)時，所承受的風荷載等水平荷載及傾覆力矩、扭矩對基礎的作用效應最大；附著狀態(tài)（安裝附墻裝置后）

7、時，塔機雖然增加了標準節(jié)自重，但對基礎設計起控制作用的各種水平荷載及傾覆力矩、扭矩等主要由附墻裝置承擔，故附著狀態(tài)可不計算。 3.2.3 塔機工作狀態(tài)的基本風壓應按0.20 kN/m2取用，風荷載作用方向應按起重力矩同向計算；非工作狀態(tài)的基本風壓應按現(xiàn)行國家標準建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009中給出的50年一遇的風壓取用，且不小于0.35kN/m2，風荷載作用方向應從平衡臂吹向起重臂；塔機的風荷載可按本規(guī)程附錄A的規(guī)定進行簡化計算。,8,按現(xiàn)行行業(yè)標準建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程JGJ33的規(guī)定，六級及以上大風應立即停止作業(yè)，相應的基本風壓為0.12kN/m2；本規(guī)程取工作狀態(tài)的基本風壓為0.20k

8、N/m2，再乘各項風荷載系數(shù)之積，大于現(xiàn)行國家標準塔式起重機設計規(guī)范GB/T13752規(guī)定的基本風壓0.25kN/m2乘單一風力系數(shù)之積。 3.2.4 塔機基礎及地基均應滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定。本條規(guī)定了地基基礎設計的原則，各類塔機的地基基礎均應滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定，同時作出了可不做地基變形驗算和穩(wěn)定性驗算的規(guī)定，將地基變形驗算和穩(wěn)定性驗算控制在合適的范圍。 3.2.5 地基基礎設計時所采用的荷載效應最不利組合與相應的抗力限值應符合下列規(guī)定： 1 按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的標準組合。相應的抗力應

9、采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值；,9,2 計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合。相應的限值應為地基變形允許值； 3 計算基坑邊坡或斜坡穩(wěn)定性，荷載效應應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合，但其分項系數(shù)均取1.0； 4 在確定基礎或樁承臺高度、計算基礎內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時，傳給基礎的荷載效應組合和相應的基底反力，應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合計算，并應采用相應的分項系數(shù)； 3.2.6 塔機基礎設計缺少計算資料時，可采用塔機制造商提供的塔機使用說明書的基礎荷載，包括工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的垂直荷載、水平荷載、傾覆力矩、扭矩

10、以及非工作狀態(tài)的基本風壓；若非工作狀態(tài)時塔機現(xiàn)場的基本風壓大于塔機使用說明書提供的基本風壓，則應按本規(guī)程附錄A的規(guī)定對風荷載予以換算。,10,塔機基礎設計缺少計算資料指塔機制造商提供的塔機使用說明書中沒有塔機各部分的構(gòu)造、自重及重心位置的說明，即無法按本規(guī)程的規(guī)定分析計算塔機的荷載。非工作狀態(tài)下塔機現(xiàn)場的基本風壓大于塔機使用說明書提供的基本風壓，應按本規(guī)程附錄A的規(guī)定對風荷載引起的傾覆力矩予以換算，否則不安全；可采用簡化的換算方法，將現(xiàn)場基本風壓超出塔機使用說明書基本風壓的差值按本規(guī)程附錄A的規(guī)定進行計算，將計算所得的傾覆力矩、水平荷載分別與塔機使用說明書提供的傾覆力矩、水平荷載同向疊加。 3

11、.2.7 塔機獨立狀態(tài)的計算高度H按基礎頂面至錐形塔帽一半處高度或平頭式塔機的臂架頂取值。,11,12,4.1 地基承載力計算 4.1.1 塔機在獨立狀態(tài)時，作用于基礎的荷載應包括塔機作用于基礎頂?shù)呢Q向荷載標準值 、水平荷載標準值 、傾覆力矩（包括塔機自重、起重荷載、風荷載等引起的力矩）荷載標準值 、扭矩荷載標準值 、以及基礎及其上土的自重荷載標準值 見圖4.1.1。,4、規(guī)程的重點設計計算內(nèi)容,,,,圖4.1.1 基礎荷載,,,,,,13,4.1.2 矩形基礎地基承載力計算應符合現(xiàn)行國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002第5.2節(jié)的規(guī)定，此處不作詳細解析。 當塔機基礎

12、為十字形時，可采用簡化計算法，即傾覆力矩標準值 、水平荷載標準值 僅由其中一條形基礎承載，基礎底面的抵抗矩W宜計入節(jié)點加腋部分；豎向荷載仍由全部基礎承載。 矩形板式和十字形基礎各有優(yōu)缺點，應因地制宜地選用。 基礎偏心距應符合 。此條規(guī)定取自現(xiàn)行國家標準高聳結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50135，即考慮了塔機傾覆后果的嚴重性，比塔式起重機設計規(guī)范GB/T13752的規(guī)定 有所提高。 4.1.3 方形基礎和底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎應按雙向偏心受壓作用驗算地基承載力，塔機傾覆力矩的作用方向應取基礎對角線方向（圖4.1.3），基礎底面的壓力應符合下列公式要求：,,,,14,,（a）偏心荷載在核心區(qū)

13、內(nèi) （b）偏心荷載在核心區(qū)外 圖4.1.3 雙向偏心荷載作用下矩形基礎的基底壓力,15,,（4.1.3-1）,1. 當偏心荷載合力作用點在核心區(qū)內(nèi)時（ ）,（4.1.3-2）,（4.1.3-3）,（4.1.3-4）,16,式中：PK相應于荷載效應標準組合時，基礎底面處的平均壓力值； fa修正后的地基承載力特征值； Pmax相應于荷載效應標準組合時，基礎底面邊緣的最大壓力值； Pmin相應于荷載效應標準組合時，基礎底面邊緣的最小壓力值； Fk塔機作用于基礎頂面的豎向荷載標準值； GK基礎及其上土的自重標準值； A基礎底面面積； Mkx、Mky相

14、應于荷載效應標準組合時，作用于基礎底面對x、y軸的力 矩值； Wx、Wy基礎底面對x、y的抵抗矩。,17,2. 當偏心荷載合力作用點在核心區(qū)外時（ ）：,,（4.1.3-5）,（4.1.3-6）,（4.1.3-7）,（4.1.3-8）,（4.1.3-9）,上述公式取自現(xiàn)行國家標準高聳結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50135-2006第7.2節(jié)規(guī)定。,18,式中：,,,h,,,,,相應于荷載效應標準組合時，作用于基礎頂面的水平 荷載值； 偏心距； 方形基礎和底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎x 方向的底面邊長； 方形基礎和底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎y 方向的底面邊長；

15、 基礎的高度； 偏心荷載合力作用點至eb一側(cè)x方向基礎邊緣的距離； 偏心荷載合力作用點至el一側(cè)y方向基礎邊緣的距離； 偏心距在x方向的投影長度； 偏心距在y方向的投影長度。,19,塔機傾覆力矩按塔身截面對角線作用最大，此時基礎底面的抵抗矩W最小，故荷載效應最不利。 基礎底面允許部分脫開地基土的面積不應大于底面全面積的1/4，可通過控制偏心距符合本條規(guī)定的要求：對矩形基礎偏心距e不大于b/4；對方形基礎和底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎偏心距e不大于0.21b（傾覆力矩沿塔身截面的對角線作用）。,20,4.2 板式和十字形基礎,圖4.2.1-（a）塔機的板式基礎,圖4.2.1-（b）塔機的

16、十字形基礎（加配重）,21,4.2.1 構(gòu)造要求 1. 基礎高度應滿足塔機預埋件的抗拔要求，且不宜小于1000mm，不宜采用坡形或臺階形截面的基礎。 2. 基礎的混凝土強度等級不應低于C25。 3. 基礎配筋應符合現(xiàn)行國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50010的有關(guān)構(gòu)造規(guī)定（含最小配筋率0.15%）。板式基礎應在基礎表層和底層配置直徑不小于12mm、間距不大于200mm的鋼筋，且上、下層主筋應用間距不大于500mm的豎向構(gòu)造鋼筋連接；十字形基礎主筋應按梁式配筋，主筋直徑不小于12mm，箍筋直徑不小于8mm且間距不大于200mm，側(cè)向構(gòu)造縱筋的直徑不小于10mm且間距不大于200mm。板式和十字形

17、基礎架立筋的截面積不宜小于受力筋截面積的一半。 4. 預埋于基礎中的塔機基礎節(jié)錨栓或預埋節(jié)，應符合塔機使用說明書規(guī)定的構(gòu)造要求，并應有支盤式錨固措施。,22,5. 十字形基礎的節(jié)點處應采用加腋構(gòu)造，有利于基礎的穩(wěn)定和避免應力集中。,,基礎節(jié),斜撐,錨栓,,圖4.2.1-（c） 塔機基礎節(jié)形式,圖4.2.1-（d）塔機預埋節(jié)形式,預埋節(jié),23,4.2.2 基礎計算 1.基礎的配筋應按現(xiàn)行國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50010的有關(guān)規(guī)定進行受彎、受剪計算。 考慮一般塔機基礎所受的扭矩 較小，例如QTZ63塔機的 等于228kNm，QTZ80塔機的 等于305kNm，ZJ6012塔機的 等于350

18、kNm，ZJ7030塔機的等于660kNm，遠小于混凝土基礎1/4的開裂扭矩T；對方形基礎長5m、寬5m、高1.2m，且混凝土強度等級為C25時，T為7880kNm。故簡化設計中可不考慮扭矩的作用。 當塔機基礎節(jié)設有斜撐時，可簡化為無斜撐計算，但基礎鋼筋宜按對稱式配置正負彎矩筋。本節(jié)所列公式中的荷載不包括基礎及其上土的自重。凈反力是指扣除基礎及其上土自重后傳至基礎底面的壓應力。,,24,2.計算板式基礎強度時，將塔機作用于基礎的4根立柱所包圍的面積作為塔身柱截面，計算受彎、受剪的最危險截面取柱邊緣處（圖4.2.2）。基底凈反力采用按式（4.2.2）求得的基底平均壓力設計值P：,,（4.2.2）

19、,,圖4.2.2 板式基礎基底壓力示意圖,25,塔機的塔身是立體桁架式鋼結(jié)構(gòu)，力的作用機理和結(jié)構(gòu)構(gòu)造類同于格構(gòu)式鋼柱，故規(guī)定了塔機的4根立柱所包圍的面積作為塔身柱截面。 傾覆力矩設計值M按基礎主軸x、y方向分別作用，計算基底壓力，再計算基礎的內(nèi)力、配筋。按公式（4.2.2）計算出塔機的塔身柱邊基礎截面的內(nèi)力彎矩與精確計算值相比，誤差一般在5%內(nèi)。 3.計算十字形基礎時，傾覆力矩設計值M和水平荷載設計值FV按其中任一條形基礎縱向作用計算，豎向荷載設計值F仍由全部基礎承受。,式中：Pmax按本規(guī)程第4.1節(jié)規(guī)定且采用荷載效應基本組合計算的基 底邊緣的最大壓力值； P1按本規(guī)程第4.1

20、節(jié)規(guī)定且采用荷載效應基本組合計算的塔 機立柱邊的基底壓力值。,26,4.3 樁基礎 4.3.1 構(gòu)造要求 1. 樁基構(gòu)造應符合現(xiàn)行行業(yè)標準建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94的規(guī)定。預埋件應按塔機使用說明書布置。 2. 基樁應按計算和構(gòu)造要求配置鋼筋?？v向鋼筋的最小配筋率，分別對灌注樁、預制樁、預應力混凝土管樁作了規(guī)定?？v向鋼筋最少根數(shù)和長度及保護層厚度作了規(guī)定，箍筋的構(gòu)造要求也作了規(guī)定。 3. 承臺宜采用截面高度不變的矩形板式或十字形梁式，截面高度不宜小于1000mm，且應滿足塔機使用說明書的要求?；鶚兑司鶆?qū)ΨQ布置，且不宜少于4根，以滿足塔機任意方向傾覆力矩的作用。邊樁中心至承臺邊緣的最小

21、距離作了規(guī)定。,27,4. 板式承臺基礎上、下面均應根據(jù)計算或構(gòu)造要求配筋，鋼筋直徑不應小于12mm，間距不應大于200mm，上、下層鋼筋之間應設置豎向架立筋，宜沿對角線配置樁頂暗梁，塔機基礎節(jié)的立柱應位于暗梁上。十字形承臺應按兩個方向的梁分別配筋，承受正、負彎矩的主筋應按計算配置，箍筋不宜小于8，間距不宜大于200mm。 5. 基樁主筋伸入承臺基礎的錨固長度應不小于35d（主筋直徑），對于抗拔樁，樁頂主筋的錨固長度應按現(xiàn)行國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50010確定。對預應力混凝土管樁和鋼管樁，宜采用植于樁芯混凝土中不少于620的主筋錨入承臺基礎，樁芯混凝土長度不應小于2倍樁徑，且不應小于1

22、000mm。 4.3.2 樁基計算 1. 樁頂作用效應，應取沿矩形或方形承臺對角線方向（即塔機塔身截面的對角線方向?qū)俸奢d效應最危險方向）的傾覆力矩和水平荷載及豎向荷載進行計算，以角樁的受壓或受拔為最不利。當采用十字形承臺時，傾覆力矩和水平荷載的作用宜取其中任一條形承臺按其縱向作用進行計算，豎向荷載按全部基樁承受進行計算。,28,2. 基樁的樁頂作用效應應按下列公式計算：,1） 軸心豎向力作用下：,,（4.3.2-1）,2） 偏心豎向力作用下：,,,（4.3.2-2）,（4.3.2-3）,29,荷載效應標準組合軸心豎向力作用下，基樁的平均豎向力； 荷載效應標準組合偏心豎向力作用下，角樁的最大豎向

23、力； 荷載效應標準組合偏心豎向力作用下，角樁的最小豎向力； 荷載效應標準組合時，作用于樁基承臺頂面的豎向力； 樁基承臺及其上土的自重標準值，水下部分按浮重度計； 樁基中的樁數(shù)； 荷載效應標準組合時，沿矩形或方形承臺的對角線方向、或沿 十字型承臺中任一條形承臺縱向作用于承臺頂面的力矩； 荷載效應標準組合時，塔機作用于承臺頂面的水平力； 承臺的高度； 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。 樁基豎向承載力、單樁豎向承載力特征值、樁的抗拔承載力、樁身抗壓或抗拔承載力等計算公式均同現(xiàn)行行業(yè)標準建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94，此處不作詳細解析。,,式中：,,,,,,,,,,30,

24、4.3.3 承臺計算 受彎及受剪計算 1. 樁基承臺應進行受彎、受剪承載力計算，將塔機作用于承臺的4根塔身立柱所包圍的面積作為柱截面，承臺彎矩、剪力應按本規(guī)程第6.4.2條至6.4.3條規(guī)定計算，受彎、受剪承載力和配筋應按現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50010的規(guī)定進行計算。 2. 多樁矩形承臺彎矩的計算截面取在塔機基礎節(jié)塔身柱邊，彎矩可按下列公式計算：,,,（4.3.31）,（4.3.32）,31,式中：Mx、My分別為繞x軸、y軸方向計算截面處的彎矩設計值； xi、yi分別為垂直y軸、x軸方向自樁軸線到相應計算截面的距離； Ni不計承臺自重及其上土重，在荷載效應基本組合下的第i樁

25、 的豎向反力設計值。,,圖4.3.3-1 承臺彎矩計算示意,32,3. 對于十字形梁式承臺和板式承臺中暗梁的彎矩與剪力計算，可視基樁為不動鉸支座，按簡支梁或連續(xù)梁計算（圖4.3.3-2、4.3.3-3），傾覆力矩設計值M按其中任一梁縱向作用，豎向荷載設計值F仍由全部基礎承受。連續(xù)梁宜對稱配置承受正、負彎矩的主筋；簡支梁架立筋的截面積不宜小于受力筋截面積的一半。暗梁計算截面的寬度應不小于樁徑。,,圖4.3.3-2 板式承臺暗梁平面圖,暗梁,33,塔機塔身截面對角線上兩立柱對基礎的集中荷載設計值Fmax、min可按下式計算。,,,圖4.3.3-3 暗梁（1-1截面）計算簡圖,,（4.3.3

26、-3）,式中：F塔機荷載效應基本組合時作用于基礎頂?shù)呢Q向荷載； M塔機荷載效應基本組合時作用于基礎頂?shù)膬A覆力矩； L1塔機塔身截面對角線上兩立柱軸線間的距離。,34, 受沖切計算 1. 由于塔機基礎節(jié)或預埋節(jié)有支盤式或橫腹桿的特殊構(gòu)造，故在承臺厚度滿足本規(guī)程的構(gòu)造要求和塔機使用說明書的要求下，塔機立柱對承臺的沖切可不驗算。 2. 塔機的傾覆力矩沿矩形或方形承臺的對角線方向作用時，角樁的樁頂作用力最大，且沖切破壞錐體的側(cè)面積最小，故本規(guī)程規(guī)定了承臺受角樁沖切的承載力計算公式。為簡化計算，將塔機基礎節(jié)的4根塔身立柱所包圍的面積作為塔身柱截面。 對位于塔機塔身柱沖切破壞錐體以外的基樁，承臺受角樁

27、沖切的承載力可按下式計算（圖4.3.3-4）：,,35,,,,圖4.3.3-4 承臺角樁沖切計算示意,36,荷載效應基本組合時，不計承臺及其上土重的角樁樁頂?shù)? 豎向力設計值； 角樁沖切系數(shù)； 角樁內(nèi)邊緣至承臺外邊緣的水平距離； 從承臺底角樁頂內(nèi)邊緣引45沖切線與承臺頂面相交點至 角樁內(nèi)邊緣的水平距離；當塔機塔身柱邊位于該45線以 內(nèi)時，則取由塔機塔身柱邊與樁內(nèi)邊緣連線為沖切錐體的 錐線；,式中：,,,,,（4.3.34）,（4.3.35）,（4.3.36）,37,當角樁軸線位于塔機塔身柱沖切破壞錐體以內(nèi)時，且承臺高度符合構(gòu)造要求，可不進行承臺受角樁沖切的承載力計算。,承臺受沖切承載力截

28、面高度影響系數(shù)，當h800mm時， 取1.0; h2000mm時， 取0.9；其間按線性內(nèi)插法取值； 承臺混凝土抗拉強度設計值； 承臺外邊緣的有效高度； 角樁沖跨比，其值應滿足0.251.0， ， 。,,,,,,,,,38,4.4 組合式基礎 組合式基礎由混凝土承臺或型鋼平臺、格構(gòu)式鋼柱或鋼管柱及灌注樁或鋼管樁等組成（圖4.4.1-（a））。,,,圖4.4.1-（a） 組合式基礎立面示意圖,39,圖4.4.1-（b） 型鋼平臺組合式基礎,圖4.4.1-（c） 無平臺組合式基礎,40,4.4.1 構(gòu)造要求 1.格構(gòu)式304不銹鋼板鋼柱的布置應與下端的基樁軸線重合且宜采用焊接四肢組合式對稱構(gòu)

29、件，截面輪廓尺寸不宜小于400mm400mm，分肢宜采用等邊角鋼，且不宜小于L90mm8mm；綴件宜采用綴板式，也可采用綴條（角鋼）式。格構(gòu)式鋼柱伸入承臺的長度不宜低于承臺厚度的中心。 2.灌注樁的構(gòu)造應符合現(xiàn)行行業(yè)標準建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94的規(guī)定，其截面尺寸應滿足格構(gòu)式鋼柱插入基樁鋼筋籠的要求。灌注樁在格構(gòu)式鋼柱插入部位的箍筋應加密，間距不應大于100mm。 3.格構(gòu)式鋼柱上端伸入混凝土承臺的錨固長度應滿足抗拔要求。下端伸入灌注樁的錨固長度不宜小于2.0m，且應與基樁縱筋焊接。 4.隨著基坑土方的分層開挖，應在格構(gòu)式鋼柱外側(cè)四周及時設置型鋼支撐，將各格構(gòu)式鋼柱連接為整體（圖4.4.1）。

30、型鋼支撐的截面積不宜小于格構(gòu)式鋼柱分肢的截面積。當格構(gòu)式鋼柱的計算高度（H0）超過8m時，宜設置水平型鋼剪刀撐，其豎向間距不宜超過6m，其構(gòu)造要求同豎向型鋼支撐。設置豎向和水平向型鋼支撐有利于抗塔機回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩。,41,4.4.2 組合式基礎計算 1. 格構(gòu)式鋼柱應按軸心受壓構(gòu)件設計，并應符合下列公式規(guī)定： 1）格構(gòu)式鋼柱受壓整體穩(wěn)定性應符合下式要求：,（4.4.21）,格構(gòu)式鋼柱單柱最大軸心受壓力設計值，應按本規(guī)程第 6.3節(jié)規(guī)定且取荷載效應的基本組合值計算； 構(gòu)件毛截面面積，即分肢毛截面面積之和； 鋼材抗拉、抗壓強度設計值； 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，應根據(jù)構(gòu)件的換算長細比 和鋼材屈

31、服強度按現(xiàn)行國家標準鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 GB50017-2003 的規(guī)定：按b類截面查表C-2取用。,式中：,,,,,,42,2）格構(gòu)式鋼柱的換算長細比應符合下式要求：,（4.4.22）,格構(gòu)式鋼柱繞兩主軸x、y的換算長細比中大值 （圖4.4.2）； 軸心受壓構(gòu)件允許長細比，取150。,式中：,,,圖4.4.2 格構(gòu)式組合構(gòu)件截面,,,43,,3）格構(gòu)式鋼柱分肢的長細比應符合下列公式要求：,當綴件為綴板時：,，且,,當綴件為綴條時：,,（4.4.23）,（4.4.24）,格構(gòu)式鋼柱分肢對最小剛度軸1-1的長細比（圖4.4.2）， 其計算長度應取兩綴板間或橫綴條間的凈距離。,式中：,,44,4）

32、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件換算長細比 的計算詳見現(xiàn)行國家標準鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50017。其中格構(gòu)式鋼柱構(gòu)件的長細比（ 、 ）計算公式中的計算長度H。規(guī)定為承臺厚度中心至格構(gòu)式鋼柱底端。,,,,2. 綴件所受剪力應按下式計算：,,（4.4.25）,,,為格構(gòu)式鋼柱四肢的毛截面面積之和， 鋼材的抗拉、抗壓強度設計值； 鋼材的強度標準值（屈服強度）。,式中：,,,,剪力V值可認為沿構(gòu)件全長不變，此剪力應由構(gòu)件兩側(cè)承受該剪力的綴件面平均分擔。,45,3. 綴件設計應符合下列公式要求（圖4.4.2-1、4.4.2-2）：,圖4.4.2-1綴板式格構(gòu)式鋼柱立面示意,圖4.4.2-2 綴條式格構(gòu)式鋼柱立面示意,4

33、6,1） 綴板按受彎構(gòu)件設計，彎矩和剪力值按下式計算：,,（4.4.36）,,（4.4.37）,2） 斜綴條按軸心受壓構(gòu)件設計，軸向壓力值按下式計算：,,（4.4.38）,單個綴板承受的彎矩； 單個綴板承受的剪力； 單個斜綴條承受的軸向壓力； 分肢型鋼形心軸之間的距離； 格構(gòu)式鋼柱的一個節(jié)間長度，即相鄰綴板軸線距離； 斜綴條和水平面的夾角。,式中：,,,,,,,,47,5、規(guī)程的重點施工管理內(nèi)容,5.1 基礎的鋼筋綁扎和預埋件安裝后，應按設計要求檢查驗收，合格后方可澆搗混凝土，澆搗中不得碰撞、移位鋼筋或預埋件，混凝土澆筑后應及時保濕養(yǎng)護?；A四周應回填土方并夯實，基礎頂面一般不回填土方以方便拆

34、除塔機。,圖5.1-1 塔基預埋錨栓的定位架,5.1-2 塔機基礎節(jié)和錨栓的連接,48,5.2 基礎的鋼筋綁扎后，應作隱蔽工程驗收，包括塔機基礎節(jié)的預埋件或預埋節(jié)，驗收合格后方可澆筑混凝土。 5.3 安裝塔機時基礎混凝土應達到80%以上設計強度，塔機運行使用時基礎混凝土應達到100%設計強度。 5.4 吊裝組合式基礎的格構(gòu)式鋼柱時，和灌注樁鋼筋籠焊接后沉入，垂直度和上端偏位值容易疏忽失去控制，故作出垂直度和上端偏位值允許偏差的規(guī)定。 5.5 二手挖掘機對基坑開挖中應保護好組合式基礎的格構(gòu)式鋼柱，開挖到設計標高后，應立即澆筑工程混凝土基礎的墊層，宜在組合式基礎的混凝土承臺投影范圍加厚墊層并摻入早

35、強劑。格構(gòu)式鋼柱在底板厚度的中央位置，應在分肢型鋼上焊接止水鋼板。,49,圖5.5 基坑中塔機的組合式基礎,50,5.6 灌注樁施工過程中應進行下列檢驗： 5.6.1 灌注混凝土前，應按現(xiàn)行行業(yè)標準建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94的規(guī)定，對已成孔的中心位置、孔深、孔徑、垂直度、孔底沉渣厚度進行檢驗； 5.6.2 應對鋼筋籠安放的實際位置等進行檢查，并填寫相應質(zhì)量檢測、檢查記錄。 5.7 基礎尺寸的允許偏差應符合本規(guī)程的規(guī)定。 5.8 地基基礎其他施工質(zhì)量驗收的規(guī)定詳見行業(yè)標準塔式起重機混凝土基礎工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187，此處不再詳述。,51,6、塔機風荷載計算,6.1.1 垂直于塔機表面上的風荷

36、載標準值WK，應按下式計算：,,（6.1-1）,式中0.8為風壓修正系數(shù)。一般塔機在單位工程上的使用時間為23年，按30年一遇的基本風壓計算已屬安全（國家現(xiàn)行行業(yè)標準建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130規(guī)定按30年一遇的基本風壓計算，且乘以0.7修正系數(shù)。）本規(guī)程取50年一遇的基本風壓w0，同時考慮風荷載的風振動力作用傳至基礎時將會削弱，故此對風壓折減修正。為便于風荷載計算，,6.1 風荷載標準值計算,52,本規(guī)程的附錄A對風荷載的各項系數(shù)以表格形式列出查用。,風振系數(shù)； 風荷載體型系數(shù)； 風壓等效高度變化系數(shù)； 基本風壓（kN/m2）。,,,,,6.1.2 塔機的風振系數(shù) 根據(jù)基

37、本風壓w0和塔機的計算高度H及地面粗糙度類別查本規(guī)程附錄A表A.1.2即可得。 6.1.3 風荷載體型系數(shù) 按本規(guī)程附錄A第A.1.3規(guī)定，當塔身為型鋼或方鋼管桿件時體型系數(shù)取1.95；當塔身為圓鋼管桿件時體型系數(shù)根據(jù)基本風壓w0和風壓等效高度變化系數(shù) 查本規(guī)程附錄表A.1.3即可得。 6.1.4 風壓等效高度變化系數(shù) ，根據(jù)塔機的計算高度H和地面粗糙度類別查本規(guī)程附錄A表A.1.4即可得。附表A.1.4系根據(jù)風荷載作用于基礎頂面的荷載效應相等的原則，列出相應的表格查取風壓等效高度變化系數(shù) 。,53,,圖6.1.4-1 考慮高度變化 系數(shù)的實際風壓圖,圖6.1.4-2 簡化高度變化 系

38、數(shù)的等效風壓圖,荷載效應相等原則就是，根據(jù)塔機的實際風壓圖（圖6.1.4-1）計算出作用于基礎頂面的合力和力矩，與根據(jù)簡化的塔機等效風壓圖（圖6.1.4-2）計算出作用于基礎頂面的合力和力矩分別相等。本規(guī)程附錄A列出風壓等效高度變化系數(shù) 方便計算。,54,6.2 獨立塔機工作狀態(tài)時風荷載計算 6.2.1 工作狀態(tài)時塔機風荷載的等效均布線荷載標準值按下列公式計算：,,（6.2.11）,（6.2.12）,,塔機工作狀態(tài)時，風荷載的等效均布線荷載標準值（kN/m）； 塔機工作狀態(tài)時，基本風壓值取0.20 kN/m2； 塔身單片桁架結(jié)構(gòu)迎風面積（m2）； 塔身前后片桁架的平均充實率； 塔身桁架結(jié)構(gòu)寬

39、度（m）； 塔機獨立狀態(tài)下計算高度（m）。,,,,式中：,,,,,,,55,6.2.2 工作狀態(tài)時，作用在塔機上風荷載的水平合力標準值應按下式計算：,（6.2.13）,6.2.3 工作狀態(tài)時，作用在基礎頂面風荷載的力矩標準值按下式計算：,（6.2.14）,Fsk作用在塔機上風荷載的水平合力標準值（kN）。,Msk風荷載作用在基礎頂面的力矩標準值（kN m），應按起重力矩同方向計算。,56,6.3 獨立塔機非工作狀態(tài)時風荷載計算 6.3.1 非工作狀態(tài)時塔機風荷載的等效均布線荷載標準值按下列公式計算：,（6.3.11）,（6.3.12）,非工作狀態(tài)時，風荷載的等效均布線荷載標準值（kN/m）；

40、非工作狀態(tài)時，風荷載標準值（kN/m2）； 非工作狀態(tài)時的基本風壓（kN/m2），應按當?shù)?0年一遇的 風壓取用，且不小于0.35 kN/m2。,式中：,,,,57,,,6.3.2 非工作狀態(tài)時，作用在塔機上風荷載的水平合力標準值按下式計算：,,（6.3.2）,6.3.3 非工作狀態(tài)時，風荷載作用在基礎頂面上的力矩標準值按下式計算：,,（6.3.3）,風荷載作用在基礎頂面上的力矩標準值（ kN m），應按從平衡臂吹向起重臂計算 。,6.3.4 風向系數(shù) 當風沿著塔機塔身方形截面對角線方向吹時，風荷載應乘以風向系數(shù) ，即 取為風向著方形截面任一邊作用時的1.2倍。,,非工作狀態(tài)時，作用在塔機上

41、風荷載的水平合力標準值（kN）。,,,58,7、塔機樁基礎計算實例,7.1 塔機及樁基概況 7.1.1 塔機概況 根據(jù)工程實況，采用塔機型號為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)充實率0.35，獨立狀態(tài)塔機最大起吊高度40m，塔機計算高度43m（取至錐形塔帽的一半高度），現(xiàn)場為B類地面粗糙度。塔機以獨立狀態(tài)計算，分工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)兩種工況分別進行基礎的受力分析。,59,7.1.2 樁基概況 根據(jù)現(xiàn)場的巖土工程勘察報告和工程樁的選型，塔基的基樁選用先張法預應力混凝土管樁PC-AB550(100)-11

42、.10.9a，樁身的混凝土強度等級為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。塔機工作地點為深圳市，在豐水期的地下水位為自然地面下1m，樁基礎平面示意圖及AA剖面圖如下：,60,,,暗梁,暗梁,圖7.1.2 樁基平面示意圖及AA剖面圖,61,7.2 樁基所受荷載的計算分析 7.2.1 塔機豎向荷載,,圖7.2.1 QTZ60塔機豎向荷載簡圖,62,塔機QTZ60的豎向荷載簡圖如圖7.2.1。圖中各參數(shù)摘自浙江建機集團生產(chǎn)的QTZ60塔機使用說明

43、書。各種型號規(guī)格的塔機荷載簡圖應按實畫出并計算。,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的最大距離。,圖中：,,,,,,,,,,63, 塔機所受風均布線荷載標準值（ ）,7.2.2 基礎荷載組合,1. 自重荷載及起重荷載,1） 塔機自重標準值,,2） 基礎自重標準值,豐水期：,,3） 起重荷載標準值,,2. 風荷載計算 1） 工作狀態(tài)下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值（見本規(guī)程附錄A）,,64,2）非工作狀態(tài)下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載

44、標準值（見本規(guī)程附錄A） 塔機所受風線荷載標準值（深圳市 ）, 塔機所受風荷載水平合力標準值, 基礎頂面風荷載產(chǎn)生的力矩標準值,,,,, 塔機所受風荷載水平合力標準值,, 基礎頂面風荷載產(chǎn)生的力矩標準值,,65,2） 最大起重荷載產(chǎn)生最大向前力矩標準值（ 較 產(chǎn)生的力矩大）,3. 塔機的傾覆力矩 塔機自身產(chǎn)生的傾覆力矩，向前（起重臂方向）為正，向后為負。,1） 大臂自重產(chǎn)生的向前力矩標準值,,,3） 小車位于上述位置時的向前力矩標準值,,4） 平衡臂產(chǎn)生的向后力矩標準值,,5） 平衡重產(chǎn)生的向后力矩標準值,,66,4. 綜合分析、計算,1） 工作狀態(tài)下塔機對基礎頂面的作用,

45、 標準組合的傾覆力矩標準值,,, 水平荷載標準值,, 豎向荷載標準值,塔機自重：,,基礎自重：,,起重荷載：,,,2） 非工作狀態(tài)下塔機對基礎頂面的作用,67, 標準組合的傾覆力矩標準值,,無起重荷載，小車收攏于塔身邊，故沒有力矩M2、M3。, 水平荷載標準值,, 豎向荷載標準值,塔機自重：,,基礎自重：,,,根據(jù)現(xiàn)行國家標準建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）第3.2.4條規(guī)定，工作狀態(tài)的荷載效應組合標準值（SK）按下式計算：,,68,式中： 按永久荷載標準值計算的荷載效應值。 按可變荷載標準值計算的荷載效應值。,,,比較上述兩種工況的計算，可知本例塔機在非工作狀態(tài)時

46、對基礎傳遞的傾覆力矩最大，故應按非工作狀態(tài)的荷載組合進行地基基礎設計?？刂乒r下（非工作狀態(tài)）的傾覆力矩標準值小于塔機制造商的“塔式起重機使用說明書”中所提供值，原因是塔機制造商的提供值系按現(xiàn)行國家標準塔式起重機設計規(guī)范GB/T13754規(guī)定的基本風壓0.80kN/m2（離地面高度20m以下）、1.10 kN/m2（離地面高度20m以上）計算。若塔機現(xiàn)場的基本風壓不小于1.00kN/m2，按本規(guī)程規(guī)定進行計算的結(jié)果，傾覆力矩標準值大于塔機制造商的“塔式起重機使用說明書”中所提供值。,69,7.3 樁基礎設計,7.3.1 基樁承載力驗算,傾覆力矩按最不利的對角線方向作用。,1. 基樁豎向承載力

47、驗算,取最不利的非工作狀態(tài)荷載進行驗算,1） 軸心豎向力作用下：,,,,70,2） 偏心豎向力作用下：,,,,,,,,為豎向拔力,,,基樁豎向承載力符合要求，按抗壓樁暨抗拔樁設計。,71,2. 樁身軸心受壓承載力驗算,荷載效應基本組合下的樁頂軸向壓力設計值：,,查國家標準圖集03SG409得：,先張法預應力混凝土管樁PC-AB550(100)-11.10.9a樁身結(jié)構(gòu)豎向 承載力設計值：,R=2700kN,,樁身軸心受壓承載力符合要求。,3. 樁身軸心受拔承載力驗算,荷載效應基本組合下的樁頂軸向拉力設計值：,,,,72,樁身軸心受拔承載力符合要求，預應力混凝土管樁的連接按國家標準圖集03SG4

48、09等強度焊接，預應力混凝土管樁與承臺的連接應符合本規(guī)程第6.2.6條規(guī)定。,7.3.2 樁基承臺計算 計算承臺受彎、受剪及受沖切承載力時，不計承臺及其上土自重。 1. 承臺受沖切驗算 角樁軸線位于塔機塔身柱的沖切破壞錐體以內(nèi)，且承臺高度符合構(gòu)造要求，故可不進行承臺受角樁沖切的承載力驗算。 2. 承臺暗梁配筋計算,承臺暗梁截面bh=6001250mm，混凝土強度等級為C25，鋼筋采用HRB335，混凝土保護層厚度為50mm（即預應力管樁嵌入承臺的長度）。,1） 荷載計算,塔機塔身截面對角線上立桿的荷載設計值,,73,暗梁計算簡圖如下：,,圖8.3.2 暗梁計算簡圖,2） 受彎計算,

49、A、B支座反力為：,,（支座反力向下）；,,（支座反力向上）。,最大彎矩在截面2位置，彎矩設計值：,,根據(jù)現(xiàn)行國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50010-2002第7.2.1條規(guī)定，按強度等級為C25混凝土，鋼筋為HRB335的矩形截面單筋梁計算，配筋為：,74,,實配6 20，,,,，相差0.8%，符合要求。,3） 受剪計算,按現(xiàn)行國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50010-2002第7.5.7條、第10.2.910.2.11條規(guī)定設計。,最大剪力在B支座截面，剪力設計值：,,混凝土受剪承載力：,,式中計算截面的剪跨比：,,，取,,，符合最小配筋率的規(guī)定。,75,7.3.3 樁承臺配筋,1. 暗

50、梁配筋截面簡圖如下圖。,架立筋為 ，受力筋為 ，箍筋為8200（4肢箍）。,,,,圖7.3.3-1 暗梁截面配筋簡圖,箍筋按構(gòu)造要求進行配筋，8200（4肢箍）。,76,圖7.3.3-2 承臺截面配筋簡圖,2. 承臺基礎上下面均配鋼筋網(wǎng)12雙向200。,77,8、十字型基礎設計實例,8.1 塔機及地基基礎概況 8.1.1 塔機概況 根據(jù)工程實況，采用塔機型號為QTZ60，塔身為方無縫鋼管桁架結(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)充實率0.35，獨立狀態(tài)塔機最大起吊高度40m，塔機計算高度43m（取至錐形塔帽的一半高度），

51、現(xiàn)場為B類地面粗糙度。塔機以獨立狀態(tài)計算，分工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)兩種工況分別進行基礎的受力分析。 8.1.2 地基基礎概況 根據(jù)現(xiàn)場的工程地質(zhì)勘察報告，持力層地基為可塑狀態(tài)的粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值160kPa，重度19.3kN/m3，地下水位在自然地面下2m以下，且無軟弱下臥層，故采用天然地基上十字型基礎，其中任一條形基礎的尺寸為8500mm1100mm1250mm，節(jié)點加腋1000mm1000mm?；A埋置深度為1.5m，基礎頂面不覆土。塔機工作地點為深圳市，塔機基礎示意圖如下：,78,,圖8.1.2 十字形基礎平面示意圖及A-A剖面圖,79,8.2 基礎所受荷載的計算分析,塔機QTZ6

52、0的豎向荷載簡圖如圖8.2。圖中各參數(shù)摘自浙江建機集團生產(chǎn)的QTZ60塔機的使用說明書。各種型號規(guī)格的塔機荷載簡圖應按實畫出并計算。,圖8.2 QTZ60塔機豎向荷載簡圖,80,1） 塔機所受風均布線荷載標準值（ ）,8.2.1 自重荷載及起重荷載,1. 塔機自重標準值,,2. 基礎自重標準值,,3. 起重荷載標準值,,,,,8.2.2 風荷載計算 1. 工作狀態(tài)下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值（見本規(guī)程附錄A）,81,2. 非工作狀態(tài)下塔機塔身截面對角線方向所受風荷載標準值（見本規(guī)程附錄A） 1） 塔機所受風線荷載標準值（深圳市 ）,,2） 塔機所受風

53、荷載水平合力標準值,3） 基礎頂面風荷載產(chǎn)生的力矩標準值,,,,,2） 塔機所受風荷載水平合力標準值,,3） 基礎頂面風荷載產(chǎn)生的力矩標準值,,82,2. 最大起重荷載產(chǎn)生最大向前力矩標準值（ 較 產(chǎn)生的力矩大）,8.2.3 塔機的傾覆力矩 塔機自身產(chǎn)生的傾覆力矩，向前（起重臂方向）為正，向后為負。,1. 大臂自重產(chǎn)生的向前力矩標準值,,,3. 小車位于上述位置時的向前力矩標準值,,4. 平衡臂產(chǎn)生的向后力矩標準值,,5. 平衡重產(chǎn)生的向后力矩標準值,,83,8.2.4 綜合分析、計算,1. 工作狀態(tài)下塔機對基礎頂面的作用,1） 標準組合的傾覆力矩標準值,,,2） 水平荷載標準值,,3）

54、豎向荷載標準值,塔機自重：,,基礎自重：,,起重荷載：,,,2. 非工作狀態(tài)下塔機對基礎頂面的作用,84,1） 標準組合的傾覆力矩標準值,,無起重荷載，小車收攏于塔身邊，故沒有力矩M2、M3。,2） 水平荷載標準值,,3） 豎向荷載標準值,塔機自重：,,基礎自重：,,,根據(jù)現(xiàn)行國家標準建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）第3.2.4條規(guī)定，工作狀態(tài)的荷載效應組合標準值SK按下式計算：,,85,式中： 按永久荷載標準值計算的荷載效應值。 按可變荷載標準值計算的荷載效應值。,,,3. 荷載比較分析 1） 比較上述兩種工況的計算，可知本例塔機在非工作狀態(tài)時對基礎傳遞的傾覆力

55、矩最大，故應按非工作狀態(tài)的荷載組合進行地基基礎設計。 2） 控制工況下（非工作狀態(tài)）的傾覆力矩標準值小于塔機制造商的“塔式起重機使用說明書”中所提供值，原因是塔機制造商的提供值系按現(xiàn)行國家標準塔式起重機設計規(guī)范GB/T13754規(guī)定的基本風壓0.80kN/m2（離地面高度20m以下）、1.10 kN/m2（離地面高度20m以上）計算。若塔機現(xiàn)場的基本風壓不小于1.00kN/m2，按本規(guī)程規(guī)定進行計算的結(jié)果，傾覆力矩標準值大于塔機制造商的“塔式起重機使用說明書”中所提供值。,86,8.3 塔機基礎設計 8.3.1 地基土承載力驗算 1. 計算修正后的地基承載力特征值 十字形混凝土基礎中條

56、形基礎平面尺寸及厚度為850011001250mm，基礎埋置深度為1.5m。地基承載力特征值為160kN/m2，按現(xiàn)行國家標準建筑地基基礎設計規(guī)范GB500072002第5.2.4條規(guī)定計算修正后的地基承載力特征值：,,2. 地基承載力驗算,按本規(guī)程4.1.2條規(guī)定，對十字型基礎，傾覆力矩由其中任一條形基礎承載，豎向荷載由全基礎承載。,條形加腋基礎的豎向荷載：,87,,,式中： A0 條形加腋基礎底面積，加腋面積按兩個等腰梯形計算； A 全基礎底面積。,由本規(guī)程的4.1.2條得,,,,,88,,地基承載力、偏心距符合要求。,8.3.2 基礎配筋計算,,1. 塔身柱邊截面基底壓力標準值P1

57、,,圖8.3.2 基礎承臺配筋計算簡圖,89,2 . 基礎自重在基礎底面產(chǎn)生的壓力標準值,,3. 基底均布荷載設計值,,,式中： 荷載分項系數(shù)，取1.35，即考慮荷載效應由標準組合轉(zhuǎn)化為基本組合的簡化荷載系數(shù)。,,4. 1-1截面彎矩設計值M1,,90,5 . 基礎縱筋計算,根據(jù)現(xiàn)行國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB500102002第7.2.1條規(guī)定，按強度等級為C25混凝土，鋼筋為HRB335的矩形截面（bh=1100mm 1250mm）單筋梁計算，配筋為：,,按本規(guī)程的5.2.3條規(guī)定，十字型混凝土基礎，上部配置6 16，下部配置 6 22，下部縱向?qū)嶋H配受力筋截面積為：As=2281mm2，符合要求。,6. 基礎箍筋計算,按現(xiàn)行國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB500102002第7.5.3條、第10.2.9條、第10.2.11條設計：,1-1截面剪力設計值V1,,，符合最小配筋率的要求。,91,8.3.3 基礎配筋,,1. 基礎梁截面,圖8.3.3-1 十字型基礎截面配筋圖,基礎頂面縱筋配置為6 16鋼筋。 基礎加腋處，頂部與底部配置水平構(gòu)造筋 12200mm、豎向構(gòu)造箍筋8200，外側(cè)縱向筋 10200。,箍筋按構(gòu)造要求進行配筋，8200（4肢箍）。,92,2. 加腋截面,圖8.3.3-2 加腋截面配筋（B-B剖面）,93,PKPM施工軟件,