塔吊基础设计

塔吊基础设计,一、基础选型,1、塔吊基础类型： （1）天然基础 （2）桩承台基础：一般为四桩承台（受力较好） 2、选型原则： （1）根据场地地质资料，选择适用该工程的塔吊基础； （2）天然基础：地耐力要求一般为大于20KPa（具体应根据塔吊说明书的要求），如场地土质较好，可优先选用天然基础； （3）桩承台基础：如场地土质较差、上部土层承载力达不到要求，则应考虑选用桩承台基础，桩类型选用可参照工程桩。,二、基础定位,基础定位原则 （1）根据建筑物外形及施工平面布置，塔吊半径应尽可能覆盖拟建建筑及各种材料加工场范围，来满足垂直运输效益最大化的要求； （2）如拟建建筑物为高层建筑，塔吊安装高度大于最大独立安装高度时，定位时则应考虑满足附着长度及设置点的要求（附着长度可见说明书要求）； （3）有地下室的建筑物，塔吊基础如设置在基坑边外侧，则基础边离基坑边应至少大于3米； （4）如受场地限制，塔吊基础在基坑内，可选择设置在底板上或与底板相连接，但应有防水措施（设置钢板止水带或橡胶止水环），同时应考虑穿越楼板时楼板的预留尺寸； （5）禁止利用支护桩作为塔吊基础桩； （6）基础定位时应考虑日后塔吊降机是否受建筑物阻碍；,三、天然基础计算,1、首先确定基础尺寸 基础最小尺寸应满足说明书要求。 2、计算参数 塔吊荷载： 塔吊荷载参数取值应根据说明书取非工况时的参数，主要包括自重、倾覆力矩及水平力；如说明书中倾覆力矩较大时（大于2000KN.M），则应咨询厂家该值是否已包含1.4安全系数）；如下表中M分为Mx和My，则倾覆力矩应为 （Mx2+ My2）1/2 。,三、天然基础计算,3、塔吊天然基础承载力计算 不考虑附着按下列公式,F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重F=1.2×塔吊自重； G基础自重，G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc）； Bc基础底面的宽度； W基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6； M倾覆力矩，M=1.4×倾覆力矩； Pmax为最大压力值，小于持力层土质承载力则满足要求； Pmin为最小压力值，该值不能为负数，出现负数则基础整体抗倾覆安全性降低。 注：如果Pmax不满足要求，则应考虑增大承台边长或考虑进行地基处理； 如果Pmin出现负值，则应考虑增大承台自重或者采取基础面压重措施。,由于该验算安全富余值较大，计算时一般能满足要求，因此不详细介绍 5、承台配筋计算（应参照说明书中的配筋要求） 公式,三、天然基础计算,4、塔吊天然基础受冲切承载力验算 公式,该公式计算结果一般能满足要求，除满足上式外，还应满足最小配筋率（单层钢筋总面积应大于0.15%要求，即：单根钢筋面积×单层数量塔吊边长×承台有效高度×0.15%,三、天然基础计算,6、塔吊天然基础抗倾覆验算 公式：e=(Mk+Fv×h)/Fk+Gkb/4 e为偏心距，如eb/6时， Pmax=2（Fk+Gk）/3ba a为合力点至基础底面最大压力边缘的距离。,四、四桩承台基础计算,1、桩承台构造要求 （1）承台边缘至桩中心距离不宜小于桩的直径，且边缘挑出部位不应小于150mm； （2）桩顶嵌入承台的长度不宜小于100mm； （3）混凝土灌注桩桩顶主筋应伸入承台内，其锚固长度不宜小于30倍d，对于抗拔桩不应小于40倍d（塔吊基础桩大部分为抗拔桩）； （4）预制桩在桩顶2m范围内应填筑同承台等强度的桩芯砼，并设置4根插筋锚入承台40倍d。,四、四桩承台基础计算,2、计算参数 （1）塔吊荷载： 同天然基础荷载,四、四桩承台基础计算,（2）基础设计参数 1）承台边长一般应大于5m，厚度应能满足地脚螺栓的锚固长度要求（具体可参照说明书要求； 2）在承台尺寸确定的情况下，应尽可能调大桩距（桩距调大则单桩受力较小），但应满足“承台边缘至桩中心距离不宜小于桩的直径，且边缘挑出部位不应小于150mm”的要求； 3）桩顶标高：桩开始穿越的第一层土层顶标高（一般为承台垫层底的标高）,四、四桩承台基础计算,（3）桩有效长度内土层地质参数 1）桩有效长度：桩顶（承台垫层底开始计算）至桩端持力层的长度，不应从原地面算起； 2）有效长度内土层地质参数 参照工程地质资料，选取离桩最近的钻孔点参数作为单桩受力的计算依据，并根据土质各项力学指标绘制计算表格(举例如下）：,四、四桩承台基础计算,3、桩顶作用效应计算（单桩压力及拔力） 计算公式： Nmax =(FkGk)/n+Mxyi/yi2 ; Nmin =(FkGk)/n-Mxyi/yi2 或Nmax =(FkGk)/n+M/2S; Nmin =(FkGk)/n-M/2S S=1/2× (d×d+d×d)1/2（d为桩径） Nmax为单桩最大压力； Nmin 如为负值则是单桩的最大拔力。 4、单桩允许承载力特征值计算 Qsk=uQsikL+AQpa u桩周长 Qsik桩侧土摩阻力 L桩穿越的各层土层厚度（应分别计算） A 桩底部面积 Qpa 桩端土层端阻力 计算结果Qsk必须大于Nmax。,四、四桩承台基础计算,5、单桩抗拔桩基承载力验算 Rta=UiQsia.L+0.9G0 i各层土质抗拔折系减数 G0 单桩自重 计算结果Rta必须大于Nmin的绝对值。 6、桩身配筋验算（适用于灌注桩） （1）应满足最小配筋率要求，截面配筋可取0.2%0.65%（小桩径取高值，大桩径取低值）； （2）抗拔桩钢筋应通长设置； （3）桩身构造配筋可参照工程桩做法。 7、承台配筋验算 可参照天然基础满足最小配筋率要求。,8、抗拔桩管内桩芯砼及插筋验算（适用于预制管桩） （1）填芯砼长度：LaQa/fnUm，一般取2米以上 （2）抗拔钢筋面积：As=Qa/ fy，一般设置4根16号以上钢筋（可参照工程桩做法） Qa相应于荷载效应基本组合时单桩竖向抗拔承载力设计值 fn填芯砼与管桩内壁的粘结强度设计值，取0.3MPa Um管桩内孔圆周长度 fy钢筋抗拉强度设计值 注：如单桩无抗拔力，则同样按以上方法构造设置。,四、四桩承台基础计算,9、管桩焊缝强度验算 QaLw hefwt=400-2+(400-2×5) ×10-3×0.75×0.005×170×106=1777.55KN Lw焊缝长度，Lw=（d1+d2），（d1为焊缝外径，d1=d-2，d2=d-2×5，d为桩径） he焊缝计算厚度，he=0.75s（s通常取5mm） fwt焊结抗拉强度设计值,取170MPa 管桩接桩焊缝厚度不少5mm，取厚度为10mm。,四、四桩承台基础计算,1、混凝土强度不低于C35。为了保证强度，满足提前安装的要求，混凝土可提高等级。 2、塔机安装，基础混凝土强度不应低于90%，并做好基础的排水工作。 3、基础必须做好接地措施，要求接地电阻4。 4、浇注前，先将螺栓定位框穿好地脚螺栓与螺母，然后吊入基础地坑内，调整定位框的位置，并用水平仪检查定位框底板上端面，使其平面度达到不大于1/1000的要求后，才可以将地脚螺栓与基础配筋用铁丝固定，底板和螺栓固定必须牢固可靠，不得因浇注混凝土而松动。 5、特别注意：地脚螺栓禁止采用焊接固定。 6、浇筑混凝土时注意保护好地脚螺栓螺纹，以便装拆螺母。,五、塔吊基础施工技术要求,谢谢,