【企业】塔吊基础软件培训2021

塔

吊

基

础

软

件

培

训2021年2月24日冯峰目录页一、计算涉及内容二、塔机荷载三、基础设计一、计算涉及内容主要规范：《塔式起重机混凝土基础工程技术标准》JGJT187-2019其他涉及规范：《建筑结构荷载规范》GB50009《混凝土结构设计规范》GB50010《建筑地基基础设计规范》GB50007《建筑桩基技术规范》JGJ94《钢结构设计标准》GB50017一、计算涉及内容l

承台最小1.2m厚，承载力总结：一般都满足要求确定塔机产生的荷载l

板式基础/承台属于传力的中间连接件传递荷载的基础（满足承载力、构造要求）承受荷载的地基/桩基（满足承载力、构造要求）板式基础桩承台基础二、塔机荷载塔机基础的设计时需要计算什么状态？u

独立状态：塔机与邻近建筑物无任何连接的状态（考虑√）u

附着状态：塔机通过附着装置与邻近建筑物连接的状态（基础计算不考虑×）说明：为什么只计算独立状态？(可见条文说明)二、塔机荷载塔机基础的设计包含哪些荷载？u

工作状态塔机自重u

非工作状态塔机自重最大起重荷载基础自重及覆土荷载起重荷载基础自重及覆土荷载风荷载风荷载风荷载不同，非工作状态的风荷载大二、塔机荷载塔机基础的设计包含哪些荷载？先不考虑基础自重及覆土荷载，得到仅与塔机的参数相关的内容u

工作状态塔机自重起重荷载风荷载u

非工作状态塔机自重最大起重荷载风荷载风荷载不同，非工作状态的风荷载大二、塔机荷载塔机产生的基本荷载①竖向荷载标准值Fk②水平荷载标准值Fvk③倾覆力矩标准值Mk④扭矩标准值Tk考虑独立状态下的l

工作状态l

非工作状态（两种工况）l

扭矩一般基础计算用不到，塔机附着计算需要用二、塔机荷载两种工况、六个荷载FkFvkMkTk大臂自重产生的力矩（正）平衡臂自重产生的力矩（负）平衡重产生的力矩（负）小车产生的力矩（正）最大起重荷载产生的力矩（正）风荷载产生的力矩（正）①竖向荷载标准值Fk②水平荷载标准值Fvk③倾覆力矩标准值Mk塔机自重最大起重荷载工作状态风荷载不考虑大臂自重产生的力矩（正）平衡臂自重产生的力矩（负）平衡重产生的力矩（负）风荷载产生的力矩（正）——非工作状态塔机自重风荷载说明：①计算倾覆力矩时需要注意各项力矩的符号，力矩是矢量；②计算力矩需要确定力臂的大小，M

=F

×R

；（最大起重荷载产生的力矩最大，所以iii不是取最小起重荷载产生的力矩，也不是取额定起重力矩。）对塔吊基础起主要作用的就是倾覆力矩①工作状态起重产生的力矩②非工作状态风荷载产生的力矩二、塔机荷载塔机的额定起重力矩（以吨·米为单位）（1）了解额定起重力矩的含义（2）塔吊说明书有的单位未注明，使用软件的时候要注意单位换算l

1吨=10kN

1kN=100kgl

QTZ250额定起重力矩：250

t·ml

FS7032公称起重力矩：70mx3.2t=224

t·m二、塔机荷载l

塔机非工作状态的倾覆力矩取最大起重力矩l

最大起重力矩：（曲线中为最大起重量与相应拐点的乘积）l

额定起重力矩：各点幅度的平均力矩ZSL850起重特性曲线l

公称起重力矩：起重臂为基本臂长时最大幅度与相应额定起重量的乘积，或最大起重量与相应拐点的乘积18.7×50=935

（最大）32.3×25=807.560×9.0=540

（最小）二、塔机荷载l

软件按两种计算方法①根据规范分步计算②根据塔机使用说明书l

第一种根据规范分步计算涉及参数较多，麻烦！用的就力矩产生的二、塔机荷载l

1吨=10kN

1kN=100kgl

换算：软件里单位是kN·m，塔吊说明书是t·ml

都是标准值竖向荷载水平荷载倾覆力矩荷载l

塔基自重荷载=非工作状态工况塔基的竖向荷载l

起重荷载（最大起重荷载）=工作状态工况塔基的竖向荷载-非工作状态工况塔基的竖向荷载二、塔机荷载l

QTZ400说明书l

根据工作状态的倾覆力矩数值为601078，而额定起重力矩为400t·m，数量级需要除以1000，可以推断表格中的单位为kg·m。竖向荷载

倾覆力矩荷载水平荷载

竖向荷载

倾覆力矩荷载水平荷载独立高度三、基础设计塔吊基础设计l

关键点：通过板式基础抵抗塔机的倾覆力矩增大地基承载力（增大fa）提高抵抗力矩Mcr增大力臂（增加板式基础面积）l

具体的公式：偏心力作用下pkmax≤1.2fa三、基础设计塔吊基础设计l

关键点：通过桩基抵抗塔机的倾覆力矩增大桩基竖向承载力（增加桩径、桩长）提高抵抗力矩Mcr增加力臂（增加桩心距）l

具体的公式：偏心力作用下Qkmax≤1.2RaQ

'≤R

’kal

看基础设计的承载力是不是满足，或者富余太多浪费Q

'：单桩受到的最大压力、拉力标准值（桩顶作用效应）Qkmax、

kRa、Ra'：单桩抗压、抗拔承载力特征值三、基础设计桩承台基础l

偏心力作用下的桩基作用效应当吊臂沿对角线方向的时候，单桩竖向力效应取得最大值，代入M

xF

G

M

yyk

iNkkxki2

n

4,

x

y

L

/

2

M，MMik2j2jnyx11xkykk2得到：l

通用公式Fk

GkkvkM

+F

hQQ+k

maxk

min4LFk

GkkvkM

+F

h4Ll

特例（四桩正方形承台基础）三、基础设计桩承台基础l

软件中没有，特殊或者不规则的布置什么工况下桩作用效应最大？需要考虑荷载作用角度的影响！三、基础设计桩承台基础l

承台不是正方形，塔吊偏心布置，怎么计算(1)塔吊偏心布置，软件塔吊都是居中(2)承台是不是正方形，软件中的公式不适用Fk

GkkvkM

+F

hQQ+k

maxk

min4L(不适用)Fk

GkkvkM

+F

h4L三、基础设计桩承台基础l

承台不是正方形，塔吊偏心布置，怎么计算(2)采用通式推导吊臂什么角度，单桩竖向承载力最大(1)利用荷载平移原理将塔吊居中M

xF

G

M

yyk

iNkkxki

ik2j2jnyx近似取α=0时，取得最大值三、基础设计桩承台基础l

利用增加承台重量去减小桩受拔的不利影响l

单桩竖向抗压承载力比抗拔承载力大很大F

G

M

+F

hl

利用施加反向力取抵消不利荷载效应的例子Q

+kkkvkk

max4L①预应力构件（利用混凝土抗压强度远大于抗拉强度，提前施加预压力）②混凝土大偏心受压构件F

G

M

+F

hQ

kkkvkk

min4L（增加压力对构件受力有利）l

Qkmin可正可负，增加承台自重可以将桩由受拔转为受压（比如一个极端的例子，桩没配纵筋，抗拔承载力，裂缝必然不满足，可以增加承台重量，或者增加配重）三、基础设计桩承台基础l

单桩竖向承载力特征值qsia——第i层土的桩侧阻力特征值qpa——第i层土的桩端阻力特征值qsik——第i层土的桩侧阻力标准值qpk——第i层土的桩端阻力标准值计算Ra公式有两种形式：①

R

=u∑q

∙l

+q

∙Apasia

ipa②

R

=u∑q

∙l

+q

∙A

R

=R

/2Ra——单桩竖向承载力特征值uksik

ipkpaukRuk——单桩竖向极限承载力标准值l

本软件采用的是标准值的表达式②，与现行规范一致l

下标k表示标准值l

下标a表示特征值l

特征值是标准值的一半说明：①第二个公式可参考《桩基规范》5.2.2；②新旧规范的表示方法不同，但是结果应该是一致的，不同的是第一个公式在qsia、

qpa就考虑了安全系数，

qsia、

qpa的值只有qsik、

qpk的一半，第二个公式计算得到极限承载力再除以安全系数。三、基础设计桩承台基础l

单桩竖向承载力特征值l

注意：应用软件的时候可以根据地勘报告里的单桩竖向承载力特征值的参考值，输入相应的孔点土层参数，桩参数，看看是否一致。三、基础设计桩承台基础l

承台三、基础设计桩承台基础l

桩l

桩心距需要满足：Sp

3Dp（如实在