塔吊基础计算理论.ppt

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1、塔机基础计算理论··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会1.《塔式起重机设计规范》基础算法2.固定式基础稳定性和地面压应力计算方法2.1基础受力分析和计算原理2.2方形基础计算分析2.3十字形基础计算分析2.4圆形基础计算分析3.基础计算工具4.结论1.《塔式起重机设计规范》基础算法固定式塔式起重机使用

2、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公式：（1）地面压应力公式：（2）e——偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离M——作用在基础上的弯矩Fv——作用在基础上的垂直载荷Fh——作用在基础上的水平载荷Fg——混凝土基础的重力b——基础宽度h——基础高度pb——地面计算压应力[pb]——地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会下一页对于公式1来讲，有

3、时候不能确定b的大小，比如方形基础45度角，十字型基础，因而无法按照公式校核其稳定性。··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会下一页2．固定式基础稳定性和地面压应力计算方法2.1基础受力分析和计算原理··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会假设：基础是刚性的，支撑平面是弹性的而且弹性均匀；下一页························

4、······················第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会由力学知识可知，平衡的基本条件：合力为零、合力矩为零。对于基础即为：a.地面对基础的反作用力（支撑反力）的总和等于G（塔机整机加基础的重量）；b.对于基础下平面的任何一条线来讲，G对该点产生的力矩等于地面支撑反力对该点产生的力矩。经过分析并结合GB50135-2006《高耸结构设计规范》可知，实际上基础稳定所需满足的条件：在规定的工况下，基础底面允许脱开基土的面积不得大于基础总面积的一半，即：地面对基础的反作用力面积不得小于基础面积的

5、一半的，极限状态如图a所示：下一页··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会为了便于说明和计算，在这里引入两个参数：c表示基础压应力零点到基础中心的距离，q表示基础边缘最大的地面压应力（即pb）；由基础稳定的基本条件可知：c≥0，q≤[Pb]。在稳定状态下，c有三种情况，分别为①c=0，如上图a所示；②c>0，在基础尺寸范围内，如上图b所示；③c>0，超出基础尺寸范围，如上图c所示。下一页························

6、······················第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会根据上面的分析我们可以总结出校核基础稳定性的基本步骤为：1.初定基础形状、高度h、重量Fg；2.计算标准规定五种工况的偏心e（根据可知偏心距e与基础的形状无关，仅与基础的重量和高度有关）；3.根据平衡基本条件求c和q，c≥0，q≤[Pb]即满足使用要求。下面分别对方形、十字型、圆形基础作计算分析。下一页2.2方形基础计算由于塔机是绕回转中心旋转的，因此计算中需要考虑弯矩方向相对于基础的角度，即弯矩方向平行于基础边长和弯矩方向沿基础对角线。

7、2.2.1弯矩方向平行于基础边长b/2≥c≥0c>b/2··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会下一页①当b/2≥c≥0时，根据平衡原理，得出公式3，4：（3）（4）··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会下一页两个公式联合求解得到：（5）（6）由公式5和b/2≥c≥0得出：b/3≥e≥b/6。方形基础0度角时满足稳定性的基本条件：

8、e≤b/3当b/3≥e≥b/6时：结论：该结果与GB13752标准一致。··············································第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会下一页··