塔吊基础计算理论Word格式文档下载.docx

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基础是刚性的，假设：

基础是刚性的，支撑平面是弹性的而且弹性支撑平面是弹性的而且弹性均匀；

均匀；

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：

c0，qPb。

在稳定状态下，c有三种情况，分别为c=0，如上图a所示；

c0，在基础尺寸范围内，如上图b所示；

c0，超出基础尺寸范围，如上图c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，c0，qPb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。

gvhFFhFMe下一页2.22.2方形基础计算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。

线。

2.2.1弯矩方向平行于基础边长b/2c0cb/2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下一页当b/2c0时，根据平衡原理，得出公式3，4：

（33）（44）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Gdxbb/cxqb/c202ceGxdxbbcxqbc2/02/下一页两个公式联合求解得到：

（55）（66）由公式5和b/2c0得出：

b/3eb/6。

方形基础0度角时满足稳定性的基本条件：

eb/3当b/3eb/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第五届山东富友塔机设计生产与使用管理技术交流会ebc3）2/（32ebbGq下一页）2/（32ebbGq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当cb/2时，上述的两个平衡条件更改为公式7，8：

（77）（88）Gdxbxbqqqb）（1012/101beGxdxbx）bqq（qb下一页两个公式联合求解得到：

（99）（1010）q1为地基所承受的最小压应力，由q10，得：

b-6e0，即ea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2/2ba下一页当ac0时，根据平衡原理，得出公式11，12：

（1111）（1122）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Gdxxacacxqdxxcaacxqaccc）

（2）（20ceGxdxxacacxqxdxxcaacxqaccc）

（2）（20下一页两个公式联合求解得到：

（1313）（1414）由式由式1313和和ac0得：

得：

方形基础45度角时满足稳定性的基本条件：

式子（13）为关于c四次方程，手工很难计算得出结果，可采用试算法得出最为接近的值。

求得c值按照公式14可计算出q。

Excel试算表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33444）（22）（ccaccace）（323）（32caccaqG下一页122e426e2bbaae42b当ca时，根据平衡原理，得出公式15，16：

（1155）（1166）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Gdxxaqqqxadxxaqqqxaaa）2（）2

（2）2（2112011ceGdxxxaqqqxadxxxaqqqxaaa）2（）2

（2）2（2112011下一页两个公式联合求解得到：

（1717）（1818）由q10，得：

a-6e0，即ea/2cb/2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下一页当a/2c0时，得出的平衡公式19，20：

（19）（20）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Gdxbcqxadxbcqxbbcacac2/2/2/02/2/ceGdxxbcqxadxxbcqxbbcacac2/2/2/02/2/下一页对公式19，20联合求解，得出公式21，22关于c和q得二元三次方程：

（21）（22）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2233）2/（3）2/）（3）2/

（2）2/）（2bcaacabbcaacabce22）2/（）2/）（）2/（2bcaacabbcGq下一页当b/2ca/2时，得出的平衡公式23，24：

（23）（24）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Gdxbcqxadxbcqxbdxbcqxabcacacacac2/2/2/2/2/02/2/2/ceGdxxbcqxadxxbcqxbdxxbcqxabcacacacac2/2/2/2/2/02/2/2/下一页对公式23，24联合求解，得出公式25，26关于c和q得二元三次方程：

（25）（26）当cb/2时，地耐力q的值比上述几种情况小的多，可省略计算。

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2333）2/（3）（6）2/

（2）2/（）2/）（2bcaabacbcaacacabce2）2/（）

（2）2/（2bcaabacbcGq下一页2.3.2弯矩方向与长轴成45度角为了简化积分计算公式，在图上引进了三个参数L1、L2、L3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aL221）（422abL）（423abL下一页L1c0L2cL1L3cL2cL3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下一页当L1c0时，得出的平衡公式27，28：

（27）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