塔式起重机基础设计
塔式起重机基础设计
一、工程概况
根据工程实际，本工程选用川建F0/23C固定式塔式起重机。最大吊钩高度150m，起重臂安装长度50m。基础采用现浇钢筋砼整体基础，根据川建工程人员要求，套用《F0/23C塔式起重机安装使用说明书》中M101N基础。位置定位于轴线○10、轴线○14之间正中，外边线与锁口梁齐平。
基础下采用人工挖孔砼灌注桩。根据地勘报告显示，基础所在位置土层由上至下分别为杂填土、淤泥、粉质粘土、火山凝灰熔岩残积粘性土、全风化火山凝灰熔岩。其中，残积土层与全风化层承载力特征值fak分别为220KPa、350 KPa。人工挖孔砼灌注桩扩大头全部进入全风化火山凝灰熔岩后终孔。
二、塔式起重机基础设计
塔式起重机基础平面图
基础平面配筋图（砼强度C35）
A-A
○B
桩身大样
○A
三、基础计算
塔机基础的验算包括强度验算及抗倾翻稳定性验算。由于直接采用生产厂提供的基础图施工，不再复验基础底板的强度，仅对桩基进行验算。另外，对仅需验算基础的抗倾翻稳定性进行验算。
1、 稳定性验算
根据 GB／T13752－92《塔式起重机设计规范》按下列公式进行抗倾翻稳定性验算，参看下图。
塔机抗倾翻稳定性计算简图
e=（M+ Fh×H）/（Fv+ Fg）≤L
式中：e———偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离（m）；
L——桩基中心线与基础中心线之间距离，本工程L=1.9m；
M——作用在基础上的弯矩（N·m）；
Fv、Fh——作用在基础上的垂直、水平载荷（N）；
Fg——砼基础的重力（N），本工程Fg =1016.1KN；
B、H——检基础底面宽度、高度（m），本工程B=5.6m，H=1.35m；
1.1 工作状态
由说明书“力、压力表”，工作状态下M=1695.3KN·m，Fv=622.9 KN，Fh=30.7 KN。
e =（M+ Fh×H）/（Fv+ Fg）
=（1695.3+30.7×1.35）/（622.9+ 1016.1）
=1.06 m < L=1.9m
偏心距位于桩基中心线与基础中心线之间,各桩均受压，满足要求。
1.2 非工作状态
由说明书“力、压力表”，非工作状态下M=2179.5KN·m，Fv=524.9 KN，Fh=103.6 KN。
e =（M+ Fh×H）/（Fv+ Fg）
=（2179.5+103.6×1.35）/（524.9+ 1016.1）
=1.50 m < L=1.9m
2、 单桩承载力验算
单桩竖向承载力验算按下列公式进行：
Nmax＝（F＋G）/4＋（M/S）＜1.2 R
式中： Nmax ——单桩最大竖向力设计值（KN）；
R——单桩竖向承载力（N）；
R＝qp×Ap=350×（3.142×1.12）=1330.6 KN
F——作用在基础上的竖向力设计值（荷载分项系数1.2）（KN）；
G——砼基础自重设计值（荷载分项系数取1.2）（N）；
M——作用在基础上的弯矩设计值（荷载分项系数取1.4）（Nm）；
S——对角线方向两桩中心距，取5.37m；
qp——桩端土的承载力，以现场地质勘探报告为准（Pa）；
Ap——桩身的横截面面积（m2);
2.1 工作状态
由说明书“力、压力表”，工作状态下，
M=1695.3KN·m
F=1.2×Fv=1.2×622.9=787.5 KN
G=1.2×Fg=1.2×1016.1=1219.3 KN
Nmax＝（F＋G）/4＋（M/S）
＝（787.5+1219.3）/4+1695.3/5.37
＝817.4 KN
＜1.2 R=1.2×1330.6=1596.8 KN
单桩竖向承载力符合要求。
2.2 非工作状态
由说明书“力、压力表”，非工作状态下，
M=2179.5 KN·m
F=1.2×Fv=1.2×524.9=629.9 KN
G=1.2×Fg=1.2×1016.1=1219.3 KN
Nmax＝（F＋G）/4＋（M/S）
＝（629.9+1219.3）/4+2179.5/5.37
＝868.2 KN
＜1.2 R=1.2×1330.6=1596.8 KN
单桩竖向承载力符合要求。
综合1、2中计算，塔机基础验算符合要求。
