塔式起重机钢筋混凝土计算.docx

3. 钢筋混凝土基础的设计与校核 3.1 钢筋混凝土基础的选择 高层建筑施工用地塔机，采用小车变幅水平臂架或动臂变幅臂架，幅度多在50m以上，无需移动作业范围即可覆盖整个施工范围，因此多采用钢筋混凝土基础。塔机直接坐落在混凝土基础上，通过混凝土基础将整机支反力传给地基，保持塔机稳定运行工作。 钢筋混凝土基础有多种形式可以选择。对于有底架的固定自生塔机，可视工程地质条件、周围环境及施工现场情况选用X形整体式钢筋混凝土基础，条块分隔式钢筋混凝土基础、四个独立块体式钢筋混凝土基础、独立式大块体基础、井字形基础。 （1）X形整体基础 X形整体基础的形状与平面尺寸大致与塔式起重机X形底架相似，塔机的X形底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上。这种基础不仅起着承上启下的作用将塔机的荷载传给地基，同时还发挥部分压重作用，保证塔机的稳定性。 （2）条块分隔式钢筋混凝土基础 长方形基础由两条或4条并列平行的钢筋混凝土低梁组成，其功能犹如两条钢筋混凝土的钢轨轨道基础，分别支承底架的4个支座和由底架支座传上来的上部载荷。如果塔机安装在混凝土砌块人行道上，或是安装在原有混凝土地面上，均可采用这种钢筋混呢凝土基础。 （3）四个独立块体式钢筋混凝土基础 这种分块式钢筋混凝土基础由4个独立混凝土块体组成，分别承受有底架结构传来的整机自重及荷载：钢筋混凝土块体构造尺寸视塔机支反力大小及地耐力而定。由于基础仅承受底架传递的垂直力，故可作为中心负荷独立柱基础处理。其优点是：构造比较简单，混凝土及钢筋用量都比较少，造价便宜。 （4）独立式大块体基础 独立式大块体基础适用于无底架固定式自升式塔式起重机。其构造特点是：塔式起重机的塔身结构通过塔身基础节、预埋塔身框架或预埋塔身主角钢等固定在钢筋混凝土基础上，从而使塔身结构与混凝土基础连成一体，并将起重机上部载荷全部传递给地基。由于整体钢筋混凝土基础的体型尺寸是考虑塔式起重机的最大支反力、地基承载力以及压重的需求而选定的，因而能确保塔式起重机在最不利工况下均可安全工作，不会产生倾覆事故。 （5）井字形基础 井字形基础底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上。这种基础不仅起着承上启下的作用将塔机的荷载传给地基，同时还发挥部分压重作用，保证塔机的稳定性。 X形整体式钢筋混凝土基础底架的塔身危险断面在塔身的根部，这样对塔身的材料要求提高。带撑杆的X字形底架由于塔身撑杆的位置塔身危险断面由塔身根部移动到撑杆的上支撑面，同时塔身根部平面对底架的作用载荷得以减小，从而改善底架的受在此处键入公式。力情况。节省所用的底架混凝土，但占地面积较大，井字形底架具有带支撑的十字形底架的优点，而且可反复利用，降低成本。所以本次设计的动臂自升式塔式起重机选择井字型底架。 3.2 钢筋混凝土基础的计算 3.2.1 计算理论 抗倾翻稳定性计算简图 1.固定式塔式起重机使用的混凝土基础的设计应满足抗倾翻稳定性和强度条件 混凝土基础的抗倾翻稳定性按公式（1） 计算 e=M+Fh×hFv+Fg≤b3 （1） 地面压应力按公式（2）计算 PB=2×Fv+Fg3b≤PB （2） 式中：e—偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离，m ； M—作用在基础上的弯矩， N·m ； Fv —作用在基础上的垂直载荷，N Fh —作用在基础上的水平载荷，N ； Fg—混凝土基础的重力， N； PB—地面计算压应力；Pa ； b—混凝土基础的宽度；m； h—混凝土的高度，m； 〔 PB〕 — — —地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定，一般取〔 PB=2×105~3×105〕。 2.计算时按以下四种工况验算 工况说明1.基本稳定性工作状态、静态、无风2.动态稳定性工作状态、动态、有风3.暴风侵袭非工作状态4.突然卸载工作状态，料斗卸载3.每种工况的载荷系数 工况自重载荷（Φ1）起升载荷（Φ2）惯性载荷（Φ3）风载荷（Φ4）说明11.01.50021.31.01.0风压Pw23001.2风压Pw34-0.201.0风压Pw23.2.2 15°固定式基础计算 基本数据见附表1 3.2.2.1工况一. 基本稳定性 1.偏心距e的计算 （1）混凝土基础的重量 Fg b=5.2； h=1.3； 混凝土基础的密度ρ，ρ=2.32t／m3； Fg=b×b×h×ρ= 799215.9N； （2）起升载荷FQ， FQ=