固定式塔式起重机基础技术规程.doc

1 总则 1.0.1 为了规范塔机基础设计与施工，确保塔机安全及正常使用，确保塔机基础的技术先进与经济合理，特制定本规程1.0.2 本规程适用于浙江省内建筑工程施工中使用基础固定的塔式起重机的基础设计与施工，不适用采用预制拼装式基础的塔式起重机的基础设计与施工1.0.3 塔机基础设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、工程基础类型、基坑开挖深度、基坑支护形式、建筑高度、降排水条件、周边环境、施工季节、地区环境及气候状况、塔机基础使用期限等因素，做到因地制宜，合理设计、精心施工、严格监控1.0.4 塔机基础设计与施工除应符合本规程的规定外，尚应符合国家及地方现行的有关标准、规范、规程有关规定2 术语、符号2.1 术语2.1.1 塔机 tower crane塔式起重机的简称，为进行建筑施工垂直水平运输所用的一种重要的起重设备，它具有竖直的塔身，起重臂安装在塔身上部，具有工作空间大，起重高度高的特点2.1.2 基坑支护 retaining and protecting for foundation excavation 为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。

2.1.3 塔机基础tower crane foundation将塔机所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，简称塔基2.1.4 起重力矩 lift moment塔机起重量与起重机力臂长度的乘积，为综合塔机起重量与幅度两个因素的参数，是塔机起重性能的一个重要指标2.1.5 有效作用半径 virtual function radius塔机起重臂吊重物时所能够到达的最大水平距离，即吊重点距塔机基础中心的最大水平距离2.1.6 附墙件 attachment to the wall为减少塔机的自由高度，增加塔机的整体稳定性，在塔机与在建工程主体结构间进行可靠连接的装置2.2 主要符号f a——修正后的地基承载力特征值；Ra——单桩竖向承载力特征值；qpa、qsia——桩端端阻力承载力特征值、桩侧第i层土的侧阻力特征值；pkmax——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值；pkmin——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最小压力值；Nk——相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向力；Gk——塔机基础自重及基础上土的标准自重；Mk——相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的力矩；N——作用于基础顶面的竖向荷载值设计值；G——考虑荷载分项系数的塔机基础自重及基础上的土自重；M——相应于荷载效应基本组合时，作用于基础顶面的力矩设计值；VHk——作用于基础顶面的水平力标准值或风荷载水平力标准值；VH——作用于基础顶面的水平力设计值；Qkmax——相应于荷载效应标准组合时，桩基中单桩所受最大竖向力；Qma x——相应于荷载效应基本组合时，桩基中单桩所受最大竖向力设计值；H——塔机计算高度，按塔机基础顶面至塔机独立最大装高顶端高度取值，其中塔帽高度可按一半高度取值，平头塔机则按全高取值；B——塔机标准节宽度(即计算风荷载时塔架迎风面的外轮廓宽度，45°风向时按标准节对角线长)；A——基础底面面积或构件毛截面面积；W——基础底面的抵抗矩；I——基础底面的惯性矩或钢格构柱的截面惯性矩；a——十字形基础中心矩形块边长或钢格构柱边长；b——十字形基础梁宽度或力矩作用方向正方形基础底面边长；c——十字形基础外伸梁距中心延长距离；h——塔机基础厚度或塔基底距基坑底距离；D——桩直径或钢格构柱抗侧刚度；Ap——桩底端横截面面积；up——桩身周边长度；li——第i层岩土土层的厚度； 3 基本规定3.0.1 塔机基础设计前应具备以下资料：1 建筑工程总平面图、工程建筑和结构设计文件；2 岩土工程勘察报告及气象资料；3 塔机使用说明书，塔机使用期限、单构件最大吊装重量及吊升高度等；4 基坑支护设计方案；5 塔机活动半径范围内及附近的建筑与地面以上的架空高压线等情况；6 塔机基础周边地下管线的情况。

3.0.2塔机基础应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，塔机基础设计应包括以下内容： 1 塔机基础的定位、标高；2 塔机基础的类型；3 地基承载力、抗倾覆验算；4 塔基结构计算，配筋及构造设计； 5 监测项目及施工要求3.0.3 塔基设计应考虑以下作用：1 塔机及基础自重与上覆土重量；2 塔机吊重及起重力矩；3 风荷载； 4 塔机上附加设施的作用3.0.4 塔机基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定： 1 按地基承载力确定基础底面积、进行抗倾覆验算或按单桩承载力确定桩时，传至基础或基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值 2 在计算基础结构内力、确定配筋和验算材料强度时，荷载效应组合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数4 荷载计算4.1塔基荷载4.1.1 塔基荷载计算简图（图4.1.1）图4.1.1 塔基荷载作用计算简图图中 Mk——相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的力矩； VHk——作用于基础顶面的水平力标准值； Nk——相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向力； Gk——塔基基础自重及基础上土的标准自重。

4.1.2作用于塔机基础顶面的力矩Mk包括自重引起的力矩标准值M1k、起重力矩M2k、由风荷载标准值VHk产生的对基础顶面的力矩M3k4.1.3 作用于塔机基础顶面的竖向荷载标准值Nk包括塔机自重引起的竖向静载标准值N1k、塔机吊重引起的竖向动载N2k4.1.4 塔机自重引起的竖向静载标准值N1k及力矩标准值M1k可根据塔机说明书按最大独立装高计算1自重引起的竖向静载标准值N1k包括塔机起重臂、平衡臂、基础节、标准节、配重等塔身结构与附着物自重2 力矩M1k为塔机自身不平衡所引起的力矩，一般由塔机不工作时配重所产生的力矩大于起重臂自重所产生的力矩引起4.1.5 塔机吊重引起的竖向动载N2k及起重力矩M2k分别按塔机说明书最大吊重及最大起重力矩取用当施工采取限位等措施时，则可按实际情况取用4.2 风荷载4.2.1 垂直于塔机塔身的风荷载标准值应按下述公式计算： wk=βzμsμz w0 (4.2.1)式中 wk——风荷载标准值（kN/m2）； βz——高度z处的风振系数； μs——风荷载体型系数； μz——风压高度变化系数； w0——基本风压（kN/ m2）。

4.2.2 在非工作状态下，基本风压按本规程附录A中给出的50年一遇的风压采用4.2.3 风压高度变化系数μz根据塔机的计算高度及地面粗糙度类别按GB50009表7.2.1查用地面粗糙度可分为A、B、C、D四类： ——A 类指近海海面和海岛、海岸及沙漠地区； ——B类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； ——C类指有密集建筑群的城市市区；——D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区4.2.4 风荷载体型系数μs按下列方法采用： 1 角钢塔架体型系数按表4.2.4计算采用； 2 圆管（钢）类塔架体型系数μs根据下述条件确定： 1）当μz w0 d2≤0.002时, μs按角钢塔架的μs值乘以0.8系数采用； 2）当μz w0 d2≥0.015时, μs按角钢塔架的μs值乘以0.6系数采用；式中d为塔架圆管直径中间值按插入法计算 表4.2.4 角钢塔架体型系数μs挡风系数φ正向45°风向单角钢组合角钢≤0.12.62.93.10.22.42.72.90.32.22.42.70.42.02.22.40.51.91.92.0 塔架的挡风系数φ=An/AB；An为塔架杆件和节点挡风的净投影面积；AB=HB为塔架的轮廓面积，H为塔机计算高度，即塔机一次独立装高距地面距离，对有塔帽的塔机算至塔帽高度的一半，平头塔机则按全高取值；B为塔架迎风面外轮廓宽度。

图4.2.4 风向作用示意图4.2.5 风振系数可按下式计算： （4.2.5 ） 式中 ——脉动增大系数，按表4.2.5-1确定；ν——脉动影响系数，按表4.2.5-2确定；φz——振型系数，简化计算，地面处按0，顶端按1.00考虑；μz——风压高度变化系数表4.2.5-1 脉动增大系数ξ0.010.020.040.060.080.100.20 ξ1.471.571.691.771.831.882.04注: 1 计算w0T12时,对地面粗糙度B类地区可直接代入基本风压，而对A、C、D类地区按基本风压分别乘以1.38、0.62和0.32后代入； 2 T1按0.013H计算H为塔机计算高度）； 3 w0T12的区间数值可按插入法取用表4.2.5-2 脉动影响系数ν总高度H（m）1020304050粗糙度类 别A0.780.830.860.870.88B0.720.790.830.850.87C0.640.730.780.820.85D0.530.650.720.770.81注：高度区间数值按插入法确定。

4.2.6 风荷载作用值计算风荷载作用计算简图如图4-2-6 图4.2.6风荷载计算简图由风荷载产生的水平力标准值VHK按下式计算：VHK=0.5（W1+W2）H =0.5 (Wk1Bφ+ Wk2Bφ)H （4.2.6 -1）式中：Wk1（Wk2）——作用于塔机顶端（底端）风载标准值； B ——塔机标准节宽度(45°风向时按标准节对角线长)； φ——塔机标准节挡风系数； H——塔机计算高度，按塔机基础顶面至塔机独立最大装高顶端高度取值，其中塔帽高度可按一半高度取值，平头塔机则按全高取值；由风荷载产生的对基座顶面弯矩标准值M3 k按下式计算： 。