塔吊基础创新设计专业培训

1、一、塔吊根底设计参考标准、规程1?建筑制图标准?GB/T50001-20012?建筑结构荷载标准?GB 50009-2001。 3?建筑地基根底设计标准?GB 50007-2002；4?混凝土结构设计标准?GB 50010-2021；5?钢结构设计标准?GB 50017-2003； 6?岩土工程勘察标准? GB50021-20017?建筑地基根底工程施工质量验收标准?GB50202-2002 8?建筑边坡工程技术标准? GB50330-2002 9?建筑地基处理技术标准? JGJ79-2002；10?建筑桩基技术标准?JGJ 94-2021；11?建筑基坑支护技术规程? JGJ120-99 1

2、2?塔式起重机混凝土根底工程技术规程?JGJ/T 187-2021；中建二局第二建筑工程二、塔吊根底的类型及根本规定 塔吊根底形式应根据工程地质、荷载大小与塔机稳定性要求、现场条件、技术经济指标，并结合塔吊厂商提供的?塔机使用说明书?要求确定。 目前塔吊根底的结构类型主要有天然板式根底、桩根底包括四桩、三桩、单桩根底、十字交叉梁桩式根底、十字交叉梁板式根底、组合根底由砼承台或型钢平台、格构式钢柱或钢管柱及灌注桩或钢管桩等组成。 组合式根底十字交叉式根底板式根底板式暗梁根底中建二局第二建筑工程二、塔吊根底的一般规定塔式起重机的混凝土根底应符合以下要求： 1混凝土强度等级不低于C35；考虑到混凝土

3、龄期的因素，要求混凝土强度等级不低于C45； 2根底外表平整度允许偏差1/1000； 3埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。当塔式起重机安装在建筑物基坑内底板上时，须对底板进行抗冲切强度验算，一般应加密纵横向配筋，并增加底板厚度。 4当塔式起重机安装在坑侧支护结构上，必须对支护结构的强度和稳定性进行验算，如不满足平安要求，须对支护结构进行加固。 5当塔式起重机安装在坑侧土地面上时，安装地点须与基坑保持一定平安距离，并应对坑侧土体进行抗滑动、抗倾覆验算和抗整体滑动验算，如不满足平安要求，须采取支护措施或采用桩根底。 6塔式起重机的混凝土根底周围应修筑边坡和排水设施。 7塔式

4、起重机的根底施工完毕，经验收合格前方可使用。中建二局第二建筑工程二、塔吊根底的一般规定8塔吊平面位置的选择应遵守以下几个原那么：中建二局第二建筑工程二、塔吊根底的一般规定9塔吊垂直运输能力估算：中建二局第二建筑工程三、塔吊根底的设计原那么3.1 地基根底的设计等级划分 设计等级 建筑和地基类型 甲级 重要的工业与民用建筑物30层以上的高层建筑体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物大面积的多层地下建筑物(如地下车库，商场.运动场等)对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)对原有工程影响较大的新建建筑物场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区

5、的二层及二层以上地下室的基坑工程 乙级 除甲级，丙级以外的工业与民用建筑物 丙级 场地和地基条件简单，荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物 中建二局第二建筑工程三、塔吊根底的设计原那么3.2 地基根底设计原那么 1 .所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定；2 .设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形规定；3. ?建筑地基根底设计标准?GB 50007-2002中表所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有以下情况之一时，仍应作变形验算： 1地基承载力特征值小于130kpa，且体型复杂的建筑； 2在根底上及其附近有地面堆载或相邻根底荷

6、载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；4)相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。4.对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性；5.基坑工程应进行稳定验算；6.当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，应进行抗浮验算。中建二局第二建筑工程三、塔吊根底的设计原那么3.3 地基根底设计步骤 由于影响地基根底设计的因素较多，一般是先假设后计算，往往需要反复几次才能完成，一般步骤如下：1选择地基根底方案，确定根底类型包

7、括材料和平面布置方式；2确定根底埋置深度和地基承载力特征值、单桩承载力特征值；3根据地基承载力特征值计算根底底面尺寸；桩根底：根据单装承载力特征值确定桩位布置及根底底面尺寸4根据需要进行变形验算；5进行根底的结构设计；6绘制根底施工详图、提出施工说明；中建二局第二建筑工程三、塔吊根底的设计原那么3.4地基根底设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值规定1按地基承载力确定根底底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至根底或承台底面上的荷载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计算地基变形时，传至根底底面上的荷载效应应按正常使用

8、极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用，相应的限值应为地基变形允许值。3计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的根本组合，但其分项系数均为1.0。4在确定根底或桩台高度、支挡结构截面、计算根底或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的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根本组合，采用相应的分项系数。当需要验算根底裂缝宽度时，应按正常使用极限状态荷载效应标准组合。5根底设计平安等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关标准的规定采用，但结构重要性系数0不应小于1.0。2由永久荷载效应

9、控制的组合 ：注：1 根本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。 2 当对SQ1K无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为SQ1K，选其中最不利的荷载效应组合。1由可变荷载效应控制的组合：式中 G永久荷载的分项系数； Qi第i个可变荷载的分项系数，其中Q1为可变荷载Q1的分项系数； SGK按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值； SQik按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值，其中SQ1k为诸可变荷载效应中起控制作用者； ci可变荷载Qi的组合值系数，应分别按各章的规定采用； n参与组合的可变荷载数。 中建二局第二建筑工程四、荷载组合4.1承载能力极限限状态荷载组合?建筑结构荷载标准?

10、GB 50009-20012对于准永久组合，荷载效应组合的设计值S可按下式采用： 式中：qi可变荷载Qi的准永久值系数，应按各章的规定采用。注：组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。1)对于标准组合，荷载效应组合的设计值S应按下式采用： 注：组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。中建二局第二建筑工程四、荷载组合4.2正常使用极限状态荷载组合?建筑结构荷载标准?GB 50009-2001 地基承载力标准值、地基承载力设计值是87年版老标准的表述方式，特征值是2002年版新标准的表述方式 。1地基承载力标准值：在正常情况下，可能出现承载力最小值，系按标准方法试验、直接查标准

11、承载力表，也可根据承载力根本值乘以回归修正系数即得。2地基承载力设计值：地基在保证稳定性的条件下，满足建筑物根底沉降要求的所能承受荷载的能力。可由塑性荷载直接，也可由极限荷载除以平安系数得到，或由地基承载力标准值经过根底宽度和埋深修正后确定。 3地基承载力的特征值fak：正常使用极限状态计算时的地基承载力。即在发挥正常使用功能时地基所允许采用抗力的设计值。它是以概率理论为根底，也是在保证地基稳定的条件下，使建筑物根底沉降计算值不超过允许值的地基承载力。 4修正后的地基承载力特征值fa：考虑了影响承载力的各项因素后，由地基承载力特征值经过根底宽度和埋深修正后确定，最终采用的相应于正常使用极限状态

12、下的设计值的地基允许承载力。 简而言之：“特征值那么为允许值，平安系数已包括在内,采用正常使用极限状态组合；假设为“标准值，那么为极限值，应考虑相应的抗力分项系数，采用承载能力力极限组合。目前设计院习惯性提供标准值，大家一定要注意。 中建二局第二建筑工程五、主要名词解释5.1承载力标准值、设计值、特征值 及修正后特征值的理解一、根据工程地质和水文地质条件确定 1天然地基型，有软弱下卧层时，持力层得厚度需大于根底底宽的1/4十字交叉型为对角线长度，其最小厚度应大于12m； 2持力层在水平向的土性还应均匀，特别是选用移动式塔吊需注意此点； 3根底宜埋置在地下水位以上，当必须埋在地下水位以下时，应采

13、取地基土在施工时不受扰动的措施。 4当持力层为粘性土等隔水层，而其下有承压水时，需验算隔水层土的自重压力应大于承压水的水压力，以防止出现持力层被承压水冲坏。二、作用在地基上的荷载大小和性质 抗滑移等计算三、相邻建筑物的根底埋深；四、地基土冻胀和融陷的影响。1根底埋深一般大于冻土深度，同时需计算冻胀力作用中建二局第二建筑工程六、根底埋置深度确实定7.1承载力计算中建二局第二建筑工程七、天然地基根底地基计算2双向小偏心荷载作用eb/6：3单向大偏心荷载作用时b/6eb/4：注：负值区域不得大于基地宽度的1/4;式中：fa修正后的地基承载力特征值；Pk:根底底面的平均压力值 Gk根底自重和根底上部至

14、地面的其他荷载；标准值A根底地面面积，A=b*l；Fk,Fvk,Mvk,Tk塔吊的最用在根底上的荷载；标准值e偏心距， Mvk + Fvk*h /(Fk+Gk)；注：根据地下水位标高，Gk需按浮容重考虑；大偏心基地压力计算图根底荷载小偏心基地压力计算图1轴心荷载作用：7.1承载力计算1根底底面的压力，应符合下式要求：当轴心荷载作用时 pfa 14-26式中 p根底底面的平均压力值；fa地基承载力特征值。当偏心荷载作用时，除符合式14-26要求外，尚应符合下式要求pmax1.2fa 式中 pmax根底底面边缘的最大压力值。2根底底面的压力，按以下公式确定：当轴心荷载作用时， 式中 F塔式起重机传

15、至根底顶面的竖向力值；G根底自重和根底上的土重；A根底底面面积。当偏心荷载作用，偏心距eb/6时 式中 M作用于根底底面的力矩；W根底底面的抵抗矩。当偏心距eb/6时图14-42，pmax按下式计算： 式中 l垂直于力矩作用方向的根底底面边长；a合力作用点至根底底面最大压力边缘的距离。地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试等方法确定。中建二局第二建筑工程七、天然地基根底地基计算7.2软弱下卧层承载力计算中建二局第二建筑工程七、天然地基根底地基计算1名词解释软弱下卧层：在地基受力范围内，持力层下有承载力明显低于持力层得土层。2验算公式：Pz+Pczfaz 式中：Pz-相应于荷载效应标准组合时

16、，软弱下卧层顶面处的附加压力值； Pcz-软卧下卧层顶面处土的自重压力值； faz-软卧下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值。3Pz值的计算矩形截面：Pz=lb(Pk-Pc)/(b+2ztan)(l+2ztan) 式中：l、b-矩形根底的两边； Pc-根底底面处土的自重压力值如有； -地基压力扩散线角，可按下表。Es1/Es2 Z=0.25 bZ0.5b3623510251020 30 注：1.Es1为上层土压缩模量；Es2为下层土压缩模量；2.z/b0.50时值不变。扩散角法计算土中附加应力示意图7.3修正后的地基承载力特征值 中建二局第二建筑工程七、天然地基根底地基计算1当根底宽度大于

17、3m或埋置深度大于0.5m时，地基承载力修正公式： fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) 式中：fak-地基承载力特征值； b、d-根底宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查?建筑地基根底设计标准?GB 50007-2002表取值； -根底底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； b-根底底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值； m-根底底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度； d-根底埋置深度(m)， 土面开始计。1地基变形特征：a沉降量b沉降差行走式塔吊c倾斜独立塔吊d局部倾斜。 中建二局第二建筑工程八、天然地基变形计算2建议：1、由于独

18、立式塔吊的特性，以及地质勘探的性质，一般情况下吊车根底下不会出现不均匀土层，无需进行沉降计算，但需把好根底设置、承载力计算、地基处理等相关工作。2、对行走式塔吊，建议使用钢梁形式，便于出现不均匀沉降后可进行调整。中建二局第二建筑工程九、天然地基根底稳定性计算1当塔机根底底标高接近边坡底或基坑底部，并符合以下要求之一时，可不作地基稳定性验算。aa不小于2.0m，c不大于1.0m，fak不小于130kN/m2，且地基持力层下无软弱下卧层；b采用桩根底。 根底位于边坡的示意 中建二局第二建筑工程九、天然地基根底配筋计算9.1抗冲切计算 Fl0.7hpftamh0 am=(at+ab)/2 Fl=pj

19、Al 式中：hp-受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp取1.0.当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用；ft-混凝土轴心抗拉强度设计值；h0-根底冲切破坏锥体的有效高度；am-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；at-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与根底交接处的受冲切承载力时，取柱宽；当计算根底变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；ab-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在根底底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在根底底面以内(图a、b)。当冲切破坏锥体的底面在l方向落在根底底面以外(图c)，ab=l；pj-扣除根底自重及其上土重后相应于

20、荷载效应根本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压根底可取根底边缘处最大地基土单位面积净反力；Al-冲切验算时取用的局部基底面积(图a、b中的阴影面积ABCDEF，或图c中的阴影面积ABCD)；Fl-相应于荷载效应根本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。中建二局第二建筑工程九、天然地基根底配筋计算9.2抗弯计算 十字型根底基底压力示意图 板式根底基底压力示意图 M=1/12a21(2l+a)(pmax+p-2G/A)+(pmax-p)l M=1/48(l-a)2(2b+b)(pmax+pmin-2G/A) 式中： pmax,pmin-相应于荷载效应根本组合时的根底底面边缘最大和最小地基反

21、力设计值； a1-任意截面-至基底边缘最大反力处的距离； p-相应于荷载效应根本组合时在任意截面-处根底底面地基反力设计值塔吊柱脚处； G-考虑荷载分项系数的根底自重及其上的土自重；当组合值由永久荷载控制时，G=1.35Gk,Gk为根底及其上土的标准自重。9.3抗弯配筋计算 计算公式：最小配筋率：0.15%；中建二局第二建筑工程九、天然地基根底配筋计算9.4 出图1根底尺寸：宽度长度高度，一般根底尺寸应为正方形根底；2根底埋置深度；3混凝土标号及钢筋级别；4垫层厚度及根底混凝土标号；根底砼强度要求不低于C45 5根底配筋图钢筋直径、级别、间距及形式；6地脚螺栓型号、预埋件设置及接地要求按?塔机

22、根底说明书?采用。 注：制图需满足?建筑制图标准?GB/T50001-2001的标准；中建二局第二建筑工程十一、防塔机倾覆计算 如果塔吊采用整体式根底，根底计算除其自身强度需满足标准要求外，尚应满足防止塔式起重机倾覆和地基承载力的要求。1防塔机倾覆计算为防止塔机倾覆需满足以下条件： 式中 e偏心距，即地基反力的合力至根底中心的距离；Mt作用于塔身的不平衡力矩；H作用于根底上的水平力；h整体根底的高度；F作用于根底顶面的竖向力；G根底自重；b根底宽度。10.1承载力计算中建二局第二建筑工程十、桩基根底地基计算2双向偏心荷载作用水平荷载引起的弯矩也要考虑：Qik=Fk+Gk/nMxkyi/y2iMykxi/x2i1.2Ra 3水平力作用下：Hik=Hk/nRha(单桩水平承载力特征值) 式中：Fk-相应于荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力；Gk-桩基承台自重及承台上土自重标准值；Qk-相应于荷载效应标准组合轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力；n-桩基中的桩数；Qik-相应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i根桩的竖向力；Mxk,Myk-相应于荷载效应标准组合作用于承台底面通过桩群形心的x、y轴的力矩；xi,yi-桩i至桩群形心的y