【学员问题】固定式塔式起重机的地基与基础？
【解答】1.基础形式
固定式塔式起重机采用钢筋混凝土基础，由C35混凝土和HPB235或HRB335钢筋浇筑而成，有整体式、分离式和灌注桩承台式钢筋混凝土基础等形式。
整体式可分为方块式和X形式；分离式又可分为双条式和四个分块式。方块整体式和四个分离方块式常用作1000kN·m以上自升塔吊的基础，其构造和功能见表14-70.而X形和双条形基础，则用于400~600kN·m级塔吊。
两种固定式混凝土基础构造、功能及应用范围对比表表14-70
当高层建筑深基础施工阶段（例如浇筑钢筋混凝土底板），如确需在基坑近旁构筑附着式塔吊基础时，建议采用灌注桩承台式钢筋混凝土基础。灌柱桩的埋深可根据地质情况确定，桩的直径为φ800~1000mm.桩的中心距应与塔身尺寸相对应，承台应露出地表15~25cm，承台尺寸既要满足塔吊稳定性的需要，又应符合施工现场条件。图14-41为北京天伦饭店工程施工时256HC型塔吊的灌注桩承台混凝土基础构造示意图。
图14-41灌注桩承台式钢筋混凝土基础示意图
2.地基计算
参照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）规定，塔式起重机的地基承载力计算方法如下：
（1）基础底面的压力，应符合下式要求：
当轴心荷载作用时
p≤fa（14-26）
式中p——基础底面的平均压力值；
fa——地基承载力特征值。
当偏心荷载作用时，除符合式（14-26）要求外，尚应符合下式要求：
pmax≤1.2fa（14-27）
式中pmax——基础底面边缘的最大压力值。
（2）基础底面的压力，按下列公式确定：
当轴心荷载作用时，
式中F——塔式起重机传至基础顶面的竖向力值；
G——基础自重和基础上的土重；
A——基础底面面积。
当偏心荷载作用，偏心距e≤b/6时
式中M——作用于基础底面的力矩；
W——基础底面的抵抗矩。
当偏心距e>b/6时（图14-42），pmax按下式计算：
式中l——垂直于力矩作用方向的基础底面边长；
a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。
地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试等方法确定。
图14-42偏心荷载（e>b/6）下基础底压力计算图
3.分离式基础计算（图14-43）
图14-43独立式混凝土基础
1-塔机支腿；2-支腿底座板；3-混凝土基础
按下列步骤进行：
（1）确定基础埋置深度
根据现场地基的具体情况确定，一般塔机基础埋设深度为1~1.5m.
（2）计算基础底部所需面积A：
分离式基础承受轴心荷载，故基础底面可采用正方形，其边长a=
（3）确定基础高度
基础高度需满足抗冲切要求，可近似按下式计算：
式中h——基础高度；
F——塔式起重机传至基础顶面的竖向力值；
ft——混凝土抗拉强度设计值；
um——基础顶面荷载作用面积的周长，即塔机支腿底座板周长。
（4）配筋
基础配筋可参照上述《建筑地基基础设计规范》中“扩展基础”的构造要求确定，即：
1）受力钢筋的最小直径不应小于10mm；间距取100~200mm；
2）箍筋不小于8mm，间距取150~200mm.
必要时，按上述规范通过抗弯计算确定。
4.整体式基础计算
整体式基础计算除其自身强度需满足规范要求外，尚应满足防止塔式起重机倾覆和地基承载力的要求。
（1）防塔机倾覆计算
为防止塔机倾覆需满足下列条件：
式中e——偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离；
Mt——作用于塔身的不平衡力矩；
H——作用于基础上的水平力；
h——整体基础的高度；
F——作用于基础顶面的竖向力；
G——基础自重；
b——基础宽度。
（2）地基承载力验算
整体式钢筋混凝土基础的地基承载力验算按本节公式（14-26）、（14-27）和（14-29）或（14-30）进行。
（3）配筋
同分离式基础。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
