1、混凝土预制拼装塔基基础设计中存在的问题摘 要:通过混凝土预制拼装塔基基础在不同荷载组合下的计算分析,指出混凝土预制拼装塔基基础技术规程中存在的问题,提出更合理的设计方法,以提高混凝土预制拼装塔基基础在使用中的安全性。 关键词:塔基 基础 荷载组合 技术规程 安全性 中图分类号: TU528 文献标识码: A 0 引 言 混凝土预制拼装塔吊基础是在工厂进行砼分块预制,运送工地后进行预应力张拉连接,构件之间采用高强预应力柔性连接技术,并通过抗剪件传递剪力。具有安装时间短、资源无浪费、不会形成拆除垃圾等优点1。预制塔机基础对现场浇筑方形基础、十字梁形基础进行优化,提高基础的抗倾覆能力,在保持基底面积
2、一定的情况下尽可能增大基础的截面惯性矩和截面抵抗矩,以改善基础的受力性能,该技术可以适用于地基承载力 80100 kPa 较低的情况2。混凝土预制拼装塔基基础可以降低施工成本,安装拆卸速度快能有效的缩短工期,为企业实现目标效益创造了条件。针对该规范在使用中存在的一些问题,提出一些探讨和分析。 1 塔基基础结构设计中荷载组合的不合理性 混凝土预制拼装塔机基础技术规程JGJ/T197-20103第 4.2.1条规定,垂直荷载设计值和弯矩设计值应按下列公式计算: (第一种组合) 式中: 塔式起重机作用在其基础顶面上的垂直荷载设计值(kN) 塔式起重机作用在其基础底面上的弯矩设计值(kNm) 塔式起重
3、机作用在其基础顶面上的垂直荷载标准值(kN); 塔式起重机作用在其基础顶面上的水平荷载标准值(kN); 塔式起重机作用在其基础顶面上的弯矩标准值(kNm)。 该公式与建筑结构荷载规范GB50009-20124给出的荷载组合不一致,这里按建筑结构荷载规范重新进行荷载组合,验算上述公式是否合理。 当永久荷载控制时: (第二种组合) 当可变荷载控制时: (第三种组合) 或(第四种组合) 针对这四种不同的组合方式,选取了常用的 QTZ40、QTZ315C、大汉QTZ31.5、大汉 QTZ40 四种常用型号的塔基,进行塔基基础内力计算。混凝土预制拼装塔基基础的几何参数5如图 1-1 和表 1-1 所示
4、图 1-1 基础平面图 修正后的地基承载力特征值 fa 80kPa 不同型号塔基基础结构设计计算荷载如表 1-2 所示: 表 1-2 基础结构设计计算荷载 从表中可以看出, 混凝土预制拼装塔机基础技术规程JGJ/T197-2010 给出的荷载组合不一定是最不利的组合。在 QTZ40、大汉 QTZ31.5、大汉 QTZ40 塔基作用下,起控制作用的是第四种荷载组合。为了确保塔基基础的安全,需要对塔基技术规程的荷载组合进行改进。 2 塔基基础截面承载力计算中荷载取值的问题 混凝土预制拼装塔机基础技术规程JGJ/T197-2010 第 4.2.1 条规定,垂直荷载设计值应按下列公式计算: 式中在计算
5、作用在基础顶面的垂直荷载设计值时,只有上部塔基传给基础的垂直荷载标准值。但对于混凝土预制拼装塔基基础,一般通过增加配重来实现,增加配重会基础反力增大,从而使基础内力增大。因此,在进行塔基基础截面承载力计算时应该考虑实际加的配重。 再者,塔基上部传来的荷载,包括塔基本身的自重和塔基起吊的重量。塔基的自重是永久荷载,塔基的起吊重量是可变荷载。在进行荷载组合时应该区分这两种不同性质的荷载。 3 结论 (1)预制拼装塔基技术规程给出的荷载组合存在一定的不合理性。因此,在执行规程时要有原则性,不只是简单地遵守规程条文,而是要把握规程条文的理论依据和科学实质, 以利于预制拼装塔基在推广过程中的安全应用。
6、(2)针对不同的塔基型号,使用前一定要按塔机生产厂家提供的参数值按上述计算方法进行校核。特别是增加配重后,基地压力增大,所以基础内力应该重新计算。 参考文献 1岳晨曦,从卫民,混凝土预制拼装多用塔机基础的技术研究J,施工技术,2001(2). 2何学功,等.塔机十字形基础力学分析及抗倾翻稳定性计算J.建筑安全,2001(10). 3JGJ/T197-2010. 混凝土预制拼装塔机基础技术规程S.中国建筑工业出版社,2010.11. 4GB50009-2012.建筑结构荷载规范S.中国建筑工业出版社,2012.9. 5混凝土预制拼装多用塔机基础P.专利号:ZL200420080405. 刘飞 (1987-9-21) ,男,山东济宁人,职称:学生,学历:硕士,主要研究方向:岩土工程