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JGJT187-2009 塔式起重机混凝土基础工程技术规程.pdf

受弯计算公式 5.4.3本条板式承台指无暗梁的情况，设置暗梁的计算按本规 程第6.4.5条规定。

.4.6塔机与混凝土基础的连接形式有：通过预埋于基础的锥 全连接塔机基础节（图1）、直接将预理节预理于基础（图2）。

由于锚栓下部有二道支盘式锚固构造，预理节的立柱底有支盘和 立柱之间有横杆连接且与基础钢筋连接，故在承台厚度满足本规 程第6.2节构造要求和《塔机使用说明书》的要求下，塔机立柱 对承台的冲切可不验算，本规程只规定了基桩对承台的冲切 计算。 6.4.7塔机的倾覆力矩沿矩形或方形承台的对角线方向作用时， 角桩的桩顶作用力最大，且冲切破坏锥体的侧面积最小，故仅规 定承台受角桩冲切的承载力要求。

角桩的桩顶作用力最大，且冲切破坏锥体的侧面积最小，故

为简化计算，将塔机基础节的4根立柱所包围的面积作为增 身柱截面，当角桩轴线位于塔机塔身柱冲切破坏锥体以内时，且 承台高度符合构造要求T／CBDA-1-2016 环氧磨石地坪装饰装修技术规程，可不进行承台受角桩冲切的承载力 计算。

6.3.1~6.4.7桩基础设计实例

1塔机概况 根据工程实况，采用塔机型号为QTZ60，塔身为方钢管桁架结 构，塔身桁架结构宽度为1.6m，最大起重量为6t，最大起重力矩为 69t·m，最大吊物幅度50m，结构充实率α=0.35，独立状态塔机 最大起吊高度40m，塔机计算高度43m（取至锥形塔帽的一半高 度），现场为B类地面粗糙度。塔机以独立状态计算，分工作状态和 非工作状态两种工况分别进行基础的受力分析。

Ⅱ，桩基所受荷载的计算分析

塔机QTZ60的竖向荷载简图如图4所示。图中各参数摘自 浙江建机集团生产的QTZ60塔机的使用说明书。各种型号规格 的塔机荷载简图应按实画出并计算，

图4QTZ60塔机竖向荷载简图

自重荷载及起重荷载 1）塔机自重标准值

工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标 准值（见本规程附录A） ①塔机所受风均布线荷载标准值（vb=0.20kN/m²）

qsk =0. 8aBzμsμ,woαgBH / H 0. 8 X 1. 2 X 1. 59 X 1. 95 X 1. 32 X 0. 20 X 0. 35 X 1. 6 :0.44kN/m

③基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk 0. 5Fvk : H = 0. 5 X 18. 92 X 43 = 406. 78kN · m

2）非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载 标准值（见本规程附录A） D塔机所受风线荷载标准值（深圳市uo=0.75kN/m）

qsk =0. 8aβzμsM,woαBH /H 0. 8 X 1. 2 X 1. 69 X 1. 95 X 1. 32 X 0. 75 X 0. 35 X 1. 6 =1.75kN/m 达机能严风荒盐水亚合力标准估

Fk = gk : H = 1. 75 X 43 = 75. 25kN

础顶面风荷载产生的力矩标准

③基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Ms = 0. 5Fsk:H = 0.5× 75.25× 43 = 1617. 88kN : m

Fk = Fk + Gk+ Fgk = 401. 00 + 720. 00 ± 60. 00 = 1181. 00kl

Fk = Fk + Gk + Fak

401.00+720.00+60.00=1181.00kN

2）非工作状态下塔机对基础顶面的作用 ①标准组合的倾覆力矩标准值

Mk =M +M +Ms +Ms

=1261.02kN:m

无起重荷载，小车收拢于塔身边，故没有力矩M2、 M

Sk = Sck + 0. 9 Saik 2

式中：SGk按永久荷载标准值计算的荷载效应值； SQ送一按可变荷载标准值计算的荷载效应值。 比较上述两种工况的计算，可知本例塔机在非工作状态时对 基础传递的倾覆力矩最大，故应按非工作状态的荷载组合进行地 基基础设计。控制工况下（非工作状态）的倾覆力矩标准值小于 塔机制造商的《塔机使用说明书》所提供值，原因是塔机制造 商的提供值系按现行国家标准《塔式起重机设计规范》GB/T 13752规定的基本风压0.80kN/m²（离地面高度20m以下） 1，10kN/m（离地面高度20m以上）计算。者塔机现场的基本 风压大于1.00kN/m²，按本规程规定进行计算的结果，倾覆力

矩标准值大于塔机制造商的《塔机使用说明书》中所提供值

倾力矩按最不利的对角线方问作用。 1）基桩竖向承载力验算 取最不利的非工作状态荷载进行验算。 ①轴心竖向力作用下：

Fk+Gk 401.±720 Qk= n 4 280.25kN

②偏心坚向力作用下：

Qkmin为竖拔力57.97kN

桩身轴心受压承载力符合要求

N=2700kN Qnx

Q Qkmin = 1. 35 X 57.97 78. 26kN N' = fyAs + fpyAps = 0+ 1040 X 11 X 90 = 1029. 6kN Q

桩身轴心抗拔承载力符合要求，预应力混凝士管桩的连接按 国家标准图集《预应力混凝土管桩》03SG409等强度焊接，预 应力混凝土管桩与承台的连接应符合本规程第6.2.6条规定。 2桩基承台计算 计算承台受弯、受剪及受冲切承载力时，不计承台及其上士自重。 1）承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度 符合构造要求，故可不进行承台受角桩冲切的承载力验算。 2）承台暗梁配筋计算 承台暗梁截面b×h=600mm×1250mm，混凝土强度等级为 C25，钢筋采用HRB335，混凝土保护层厚度为50mm（即预应 力管桩嵌人承台的长度）。 ①荷载计算 塔机塔身截面对角线上文杆的荷载设计值：

YFK M'k 1. 35 X 401 1. 35 X 1261. 02 Fmax min n L 4 2.26 888.60kN 617. 92kN

888.60kN Ca 617. 92kNJ

Mz = 469. 79 X 1. 415 = 664. 75kN · m

实配6±20，As=1884mm²～1899mm²，相差0.8%，符 合要求。 ③受剪计算 按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB500102002 第7.5.7条、第10.2.9~～10.2.11条规定设计。 最大剪力在B支座截面，剪力设计值：

Vmx = 469. 79 1

图6暗粱截面配筋简图

1.1为满足地下室基坑围护结构施工和基坑挖土的需要，并 愿拆除方便，一般塔机基础承台宜布置于顶板之上，且留有切 格构式钢柱的净空间。若利用地下室底板作为塔机基础，应经 工程设计单位同意。若塔机基础布置于底板下，应符合本规程 5、6 章的规定。

式钢柱相碰，后浇带和加强带迟于底板浇捣混凝土，不利于 基础稳定，故作出本条规定

7.1.6格构式钢柱的型钢支撑斜杆和水平面的夹角宜按4

60°布置。格构式钢柱计算高度见本规程第7.3.3条规定。参照 现行国家标准《钢结构设计规范》GB500172003第8.4节规 定，设置水平型钢剪刀撑有利于增强基础的抗扭承载力。

7.2.1格构式钢柱的外边缘至承台边缘的距离，以及钢柱下端 基桩的外边缘至承台（投影）边缘的距离不小于200mm。 7.2.2缀条式格构式钢柱的缀件采用角钢，缀板式格构式钢柱 的缀件采用钢板，宜采用后者，以利于插人灌注桩的钢筋笼中， 且构造简单。

7.2.4格构式钢柱上端深入承台处可采用焊接竖向锚固钢筋

莲接构造，锚固钢筋的锚固长度不小于35d（锚筋直径）；格构 式钢柱的锚固钢筋不少于4虫25，即钢柱每分肢的锚固钢筋不少 于1虫25。宜在格构式钢柱与承台底相接处焊接水平角钢抗 冲切。

7.3.1混凝土承台基础应进行受弯配筋计算，考虑塔机

7.3.1混凝土承台基础应进行受弯配筋计算，考虑塔机

3.1混凝土承台基础应进行受弯配筋计算，考虑塔机混凝土 础一般为方形独立式等截面高度，在满足本规程第7.2节构造 求下，可不进行受冲切验算。

使分肢先于构件整体失去承载能力的目的。 7.3.3本条文的计算公式取自现行国家标准《钢结构设计规范》 GB50017－2003的规定，其中格构式钢柱构件的长细比（入x 人，）计算公式中的计算长度（H。）规定为承台厚度中心至格构 式钢柱底（插人灌注桩的底端）的高度，系参照现行行业标准 《建筑桩基技术规范》JGJ942008第5.8.4条的规定，按格构 式钢柱的上、下端近似为铰接考虑，故下端嵌入灌注桩应有最小 长度的规定，且当基坑开挖至设计标高时，应快速浇捣混凝土垫 层，详见本规程第8.1.7条基础施工的有关规定。格构式钢柱截 面宜设计为方形，即入ox等于入oy，入等于入。若有特殊情况，截 面也可设计为其他形式，其长细比按现行国家标准《钢结构设计 规范》GB50017的规定计算。本条的公式和图7.3.2所示的格 构式组合构件截面相一致。

7.3.3本条文的计算公式取自现行国家标准《钢结构设计规

构式钢柱的缀板在满足本规程附录B格构式钢柱缀件的构造要 求时，本条文的公式可不验算。

8.1.3塔机安装应在基础验收合格后进行，一次性安装高度不 宜超过《塔机使用说明书》规定的最大独立高度的一半，宜分次 开高至所需的最大独立高度。 8.1.4基础沉降及位移观测方法同建筑主体结构工程。 8.1.5格构式钢柱和灌注桩的钢筋笼焊接后一起沉人孔位，垂 直度和上端偏位值容易因疏忽失去控制，故作出此条规定。 8.1.6随着基坑土方的分层开挖，承台基础下的各格构式钢柱 之间逆作式（自上而下）及时设置竖向型钢支撑（图7.1.2）， 较高（H不小于8m）格构式钢柱设置水平剪刀撑，有利于抗塔 机回转产生的扭矩。 8.1.7基坑开挖到设计标高时，由于柱脚没有水平构件，是格 构式钢柱受力最不利的状态，故规定了本条条文

8.1.3塔机安装应在基础验收合格后进行，一次性安装高度不 宜超过《塔机使用说明书》规定的最大独立高度的一半，宜分次 开高至所需的最大独立高度。

8.1.7基坑开挖到设计标高时，由于柱脚没有水平构件，是格 构式钢柱受力最不利的状态，故规定了本条条文。

8.1.7基坑开挖到设计标高时，由于柱脚没有水平构件，是格

8.2.3~8.2.5塔机基础下采用水泥土搅拌桩复合地基、高压喷 射注浆桩复合地基、砂桩地基、土和灰土挤密桩复合地基及水泥 粉煤灰碎石桩复合地基，其承载力检验应符合现行国家标准《建 筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的规定。可以工 程复合地基的检验代替，必要时应检验塔基下的复合地基。

8.3.4本条规定取自现行国家标准《混凝土结构工程游

8.3.4本条规定取自现行国家标准《混凝土结构工程施工质量 验收规范》GB50204的相关规定。 发珂尚梦

8.4.5塔机基础的基桩检验可以用本工程同样条件下的工程桩 作替代，进行承载力和桩身质量的检验，当桩型或地质条件不同 时，宜按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的规 定，单独进行塔机基础的基桩检测

8.5.5本条规定参照现行国家标准《钢结构工程施工质量验收 规范》GB50205的规定，考虑塔机基础为临时性结构，格构式 钢柱随同灌注桩的钢筋笼安放就位，故本规程表8.5.5的允许偏 差略有放宽。

附录 A塔机风荷载计算

A.1风荷载标准值计算

间为2年～3年，按30年一遇的基本风压已属安全（国家现行 行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ13C 规定按30年一遇的基本风压计算，且乘以0.7修正系数；国家 现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162规定按10 年一遇的基本风压计算），本规程取50年一遇的基本风压，同时 考愿风荷载的风振动力作用传至基础时将会削弱，故此对风压进 行折减修正，修正系数取0.8。本条公式中其他系数可查现行国 家标准《建筑结构荷载规范》GB50009以及《高箕结构设计规 范》GB50135的有关规定，可按本附录查表取值。按本规程第 3.0.3条规定，工作状态下的基本风压取0.20kN/m；非工作状 态下取当地50年一遇的基本风压，但不小于0.35kN/m²。 A.1.2制定塔机风振系数（β，）说明如下： 根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009和《高 聋结构设计规范》GB50135的规定，按照不同的基本风压 （2e。）、塔机的计算高度（H）以及地面粗糙度类别，计算出不 同的塔机风振系数（βB），以方便应用。 1混凝土基础的塔机桁架结构的基本自振周期（T） 根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009一2001 （2006年版）的附录E简化计算：

根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009和《高 耸结构设计规范》GB50135的规定，按照不同的基本风压 （2e。）、塔机的计算高度（H）以及地面粗糙度类别，计算出不 同的塔机风振系数（β），以方便应用。 1混凝土基础的塔机桁架结构的基本自振周期（T） 根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009一2001 （2006年版）的附录E简化计筒，

中：H一一塔机的计算高度。 2脉动增大系数（） 以基本风压（）和基本自振周期（T）代入公式T2

根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定， 按照塔身为前后片桁架式结构，并分别考虑桁架由钢管或型钢组成， 计算出不同的风荷载体型（简化）系数，以方便应用。。均指塔机 行架杆件净迎风投影面积的风荷载体型系数。 根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB500092001 （2006年版）表7.3.1的规定： 单榻桁架的整体体型系数：一邮u （1）

1型钢或方钢管杆件桁架

计算。 风压等效高度变化系数（从，）编制过程如下：按现行国家 标准《建筑结构荷载规范》GB50009－2001（2006年版）第 7.2.2条规定，分别查出A、B、C、D类地面在不同高度处的风 压高度变化系数，并画出以为单位的实际凤压图（图7），然 后根据风荷载作用于基础顶面的合力相等原则，计算出均布线荷 载的等效系数（，）；再根据风荷载作用于基础顶面的力矩相等 原则，计算出均布线荷载的等效系数（，），最终取系数和 u，的平均值作为该塔机风荷载的等效高度变化系数（，），见 图8。

图7考虑高度变化系数 的实际风压图

图8简化高度变化系数 的等效风压图

取z与的平均值作为塔机风荷载的等效高度变化系 经分析表明GTCC-100-2018 动车组异步牵引电动机-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则，虽然风荷载作用于基础顶面的力矩少了4.0%，

A.2独立塔机工作状态时风荷载计算

2.2、A.2.3独立塔机工作状态的风荷载计算实例 塔机独立状态计算高度为H=40m，塔身方钢管架的截面 1.6mX1.6m，无加强标准节。在工作状态下，基本风压取值 0.20kN/m²，地面粗糙度为B类。 1工作状态时塔机风荷载的等效均布线荷载标准值计算

gm : H = 0. 36 X 40 = 14. 4kN

3工作状态时风荷载作用在基础顶面的力矩标准值： Msk=0.5Fsk*H=0.5X14.4X40=288kN:m 4当风沿着塔机塔身方形截面的对角线方向吹时，上述风 载效应值应乘以风向系数（α）。

A.3独立塔机非工作状态时风荷载计算

A.3.1~A.3.3独立塔机非工作状态的风荷载计算实例 塔机独立状态计算高度为H=40m，塔身方钢管桁架的截面 为1.6m×1.6m，无加强标准节。在非工作状态下，按现行国家 标准《建筑结构荷载规范》GB50009DB43／T 351-2019 装配式空腹楼盖钢网格盒式结构技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf，基本风压取值为

附录 B格构式钢柱缀件的构造要求