塔吊基础设计.ppt

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 Gk b 4e为偏心距 如e b 6时 Pmax 2 Fk Gk 3baa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 Fk Gk n Mxyi yi2 Nmin Fk Gk n Mxyi yi2或Nmax Fk Gk n M 2S Nmin Fk Gk n M 2SS 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 u QsikL AQpau 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 U iQsia 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 La Qa 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 3MPaUm 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Qa Lwhefwt 400 2 400 2 5 10 3 0 75 0 005 170 106 1777 55KNLw 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