CN112900473B - 塔吊基础的加固方法及电子设备、计算机可读存储介质 - Google Patents

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CN112900473B CN202110102016.3A CN202110102016A CN112900473B CN 112900473 B CN112900473 B CN 112900473B CN 202110102016 A CN202110102016 A CN 202110102016A CN 112900473 B CN112900473 B CN 112900473B
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Abstract

本发明公开了一种塔吊基础的加固方法及电子设备、计算机可读存储介质,本发明涉及建筑领域,根据本发明的塔吊基础的加固方法:通过梁结构对原塔吊基础即基础承台进行加固,增加整体承台的承受力,使得原塔吊基础能够满足要求,避免了由于无法补桩而废弃原塔吊基础的情况,节省建造成本,通过该方法能够简单快速地求得每根扩建的梁所需的各配筋的数量和直径。

Description

塔吊基础的加固方法及电子设备、计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及建筑领域,特别涉及一种塔吊基础的加固方法及电子设备、计算机可读存储介质。
背景技术
部分项目由于项目需求,会分为若干部分进行施工,且甲方常会将每个部分单独分包出去,由于前期施工塔吊型号偏小,考虑不周,或者塔吊基础桩的承载力计算错误,容易导致前期施工过程建造的塔吊基础无法满足后期施工团队的承重需求,且现场不具备补桩条件,使得原有的塔吊基础只能废弃,需要重新建造塔吊基础,增加建造成本。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种塔吊基础的加固方法,能够对现有的塔吊基础进行加固,使得其满足承载需求,降低建造成本。
根据本发明第一方面实施例的塔吊基础的加固方法,加固后的塔吊基础包括第一扩建梁、第二扩建梁和中间梁,所述第一扩建梁和所述第二扩建梁分别与所述塔吊基础的相邻两端连接,所述中间梁与所述塔吊基础的一侧边的中部连接,且所述中间梁位于所述第一扩建梁和所述第二扩建梁之间;
所述塔吊基础的加固方法包括:
获取塔吊的设计值、基础承台参数、中间梁参数、第一扩建梁参数和第二扩建梁参数;
根据所述中间梁参数进行变形协调处理,得到所述中间梁的X方向力;
根据所述中间梁的X方向力和所述设计值及所述基础承台参数进行承载要求和力矩要求处理,得到所述第一扩建梁的X方向力和所述第二扩建梁的X方向力;
根据所述第一扩建梁的X方向力和所述第二扩建梁的X方向力进行变形协调处理,得到所述第一扩建梁的Y方向力和所述第二扩建梁的Y方向力;
根据所述第一扩建梁的Y方向力和所述第二扩建梁的Y方向力进行承载要求处理,得到所述中间梁的Y方向力;
对所述中间梁参数、所述第一扩建梁参数和所述第二扩建梁参数进行变形协调处理,得到所述中间梁的Z方向力、所述第一扩建梁的Z方向力和所述第二扩建梁的Z方向力;
根据所述中间梁的三个方向力、所述第一扩建梁的三个方向力和所述第二扩建梁的三个方向力,得到所述中间梁的配筋数量和配筋的直径、所述第一扩建梁的配筋数量和配筋的直径和所述第二扩建梁的配筋数量和配筋的直径。
根据本发明实施例的塔吊基础的加固方法,至少具有如下技术效果:通过梁结构对原塔吊基础即基础承台进行加固,增加整体承台的承受力,使得原塔吊基础能够满足要求,避免了由于无法补桩而废弃原塔吊基础的情况,节省建造成本,通过该方法能够简单快速地求得每根扩建的梁所需的各配筋的数量和直径。
根据本发明的一些实施例,所述塔吊基础的加固方法还包括:
根据地质参数,计算得到所述基础承台的四个基础桩的最小承载力特征值;
根据对称轴原理,计算得到所述基础承台的四个基础桩的最大实际承载力;
将所述最小承载力特征值与所述最大实际承载力进行比较;
若所述最小承载力特征值小于所述最大实际承载力,则判断所述塔吊基础需要加固。
根据本发明的一些实施例,所述塔吊基础的加固方法还包括:
将所述中间梁的Z方向力、所述第一扩建梁的Z方向力和所述第二扩建梁的Z方向力进行竖向力平衡判定;
若所述中间梁的Z方向力、所述第一扩建梁的Z方向力和所述第二扩建梁的Z方向力不满足竖向力平衡,则增加所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的截面宽度和截面高度;
根据增加后的所述截面宽度和所述截面高度,更新所述中间梁参数、所述第一扩建梁参数和所述第二扩建梁参数;
根据新的中间梁参数、新的第一扩建梁参数和新的第二扩建梁参数进行变形协调处理,更新所述中间梁的Z方向力、所述第一扩建梁的Z方向力和所述第二扩建梁的Z方向力。
根据本发明的一些实施例,所述塔吊基础的加固方法还包括:
增加所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的截面宽度和截面高度;
根据增加后的所述截面宽度和所述截面高度,更新所述中间梁参数、所述第一扩建梁参数和所述第二扩建梁参数;
根据所述设计值、所述基础承台参数、新的中间梁参数、新的第一扩建梁参数和新的第二扩建梁参数重新计算,得到新的所述中间梁的三个方向力、新的所述第一扩建梁的三个方向力和新的所述第二扩建梁的三个方向力;
根据新的所述中间梁的三个方向力、新的所述第一扩建梁的三个方向力和新的所述第二扩建梁的三个方向力进行力的判定和力矩的判定;
若新的所述中间梁的三个方向力、新的所述第一扩建梁的三个方向力和新的所述第二扩建梁的三个方向力满足力的要求和力矩的要求,则判断所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁满足加固要求。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述中间梁的三个方向力、所述第一扩建梁的三个方向力和所述第二扩建梁的三个方向力,得到所述中间梁的配筋数量和配筋的直径、所述第一扩建梁的配筋数量和配筋的直径和所述第二扩建梁的配筋数量和配筋的直径,包括:
根据所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的Z方向力、所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的X方向力投影到其自身梁体轴线的力及所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的Y方向力投影到其自身梁体轴线的力,分别计算得到所述中间梁的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径,所述第一扩建梁的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径,所述第二扩建梁的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径;
根据所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的X方向力投影到其自身梁体轴线的力和所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的Y方向力投影到其自身梁体轴线垂直的力,分别计算得到所述中间梁的第二组六号钢筋的数量和直径、所述第一扩建梁的第二组六号钢筋的数量和直径和所述第二扩建梁的第二组六号钢筋的数量和直径;
将所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的第一组六号钢筋的数量分别与所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的第二组六号钢筋的数量进行比较,均取较大的一组六号钢筋的数量;
将所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的第一组六号钢筋的第一组六号钢筋的直径分别与所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的第二组六号钢筋的直径进行比较,均取较大的一组六号钢筋的直径;
根据所述较大的一组六号钢筋的数量和所述较大的一组六号钢筋的直径,分别得到所述中间梁的最终六号钢筋的数量与直径、所述第一扩建梁的最终六号钢筋的数量与直径和所述第二扩建梁的最终六号钢筋的数量与直径。
根据本发明的一些实施例,所述塔吊基础还包括第三扩建梁,所述第三扩建梁的两端分别与所述第一扩建梁的一端和所述第二扩建梁的一端连接,且所述第三扩建梁的中部与所述中间梁的一端连接;
所述塔吊基础的加固方法还包括:
根据所述中间梁的Y方向力,得到所述中间梁的轴向力;
根据所述中间梁的轴向力和所述中间梁的Z方向力,得到所述第三扩建梁的配筋的数量和直径。
根据本发明的一些实施例,所述获取塔吊的设计值,包括:
获取所述塔吊的标准值;
根据所述标准值转换,得到所述设计值。
根据本申请第二方面实施例的电子设备,包括:
至少一个处理器,以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行所述指令时实现上述第一方面所述的塔吊基础的加固方法。
根据本申请第三方面实施例的计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述第一方面所述的塔吊基础的加固方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明;
图1为本发明实施例的塔吊基础的加固方法的流程示意图;
图2为本发明实施例的判断塔吊基础是否需要加固的流程示意图;
图3为本发明实施例的复核各个梁Z方向力的流程示意图;
图4为本发明实施例的复核各个梁的三个方向力的流程示意图;
图5为本发明实施例的加固后的塔吊基础的俯视图;
图6为本发明另一实施例的电子设备的示意图;
图7为本发明实施例的塔吊基础的第一扩建梁的示意图;
图8为本发明实施例的塔吊基础的中间梁的示意图;
图9为本发明实施例的塔吊基础的第二扩建梁的示意图。
附图标记:塔吊基础500、第一扩建梁510、第二扩建梁520、中间梁530、基础承台540、基础桩541、副承台550、第三扩建梁560。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考附图描述根据本发明实施例的塔吊基础的加固方法。
根据本发明实施例的塔吊基础的加固方法,其中,加固后的塔吊基础500包括基础承台540、第一扩建梁510、第二扩建梁520和中间梁530,第一扩建梁510和第二扩建梁520分别与基础承台540的相邻两端连接,中间梁530与基础承台540的一侧边的中部连接,且中间梁530位于第一扩建梁510和第二扩建梁520之间;
如图1所示,塔吊基础的加固方法包括:
S110:获取塔吊的设计值、基础承台540参数、中间梁530参数、第一扩建梁510参数和第二扩建梁520参数;
S120:根据中间梁530参数进行变形协调处理,得到中间梁530的X方向力;
S130:根据中间梁530的X方向力和设计值及基础承台540参数进行承载要求和力矩要求处理,得到第一扩建梁510的X方向力和第二扩建梁520的X方向力;
S140:根据第一扩建梁510的X方向力和第二扩建梁520的X方向力进行变形协调处理,得到第一扩建梁510的Y方向力和第二扩建梁520的Y方向力;
S150:根据第一扩建梁510的Y方向力和第二扩建梁520的Y方向力进行承载要求处理,得到中间梁530的Y方向力;
S160:对中间梁530参数、第一扩建梁510参数和第二扩建梁520参数进行变形协调处理,得到中间梁530的Z方向力、第一扩建梁510的Z方向力和第二扩建梁520的Z方向力;
S170:根据中间梁530的三个方向力、第一扩建梁510的三个方向力和第二扩建梁520的三个方向力,得到中间梁530的配筋数量和配筋的直径、第一扩建梁510的配筋数量和配筋的直径和第二扩建梁520的配筋数量和配筋的直径。
其中,如图5所示,加固后的塔吊基础500的结构如下:基础承台540即原来的塔吊基础500,基础承台540俯视为一正方形,底部均匀排布有四根基础桩541,每相邻的两根基础桩541之间的距离相同;通过在基础承台540的基础上增加第一扩建梁510、第二扩建梁520、第三扩建梁560和中间梁530,以对基础承台540进行加固,形成一个新的塔吊基础500;第一扩建梁510的一端和第二扩建梁520的一端分别与基础承台540的相邻的两端的连接,第三扩建梁560的两端分别与第一扩建梁510的另一端和第二扩建梁520的另一端通过副承台550连接,中间梁530设置在第一扩建梁510和第二扩建梁520之间,且中间梁530的一端与基础承台540的侧边中部连接,中间梁530的另一端与第三扩建梁560的中部连接。
在一些实施例中,步骤S110中的塔吊的设计值包括塔吊的竖向力设计值、塔吊的弯矩设计值和塔吊的水平力设计值,基础承台540参数包括相邻两根基础桩541之间的距离和基础承台540一侧边的长度,中间梁530参数包括中间梁530的截面弹性模量和截面惯性矩,第一扩建梁510参数包括第一扩建梁510的截面弹性模量和截面惯性矩,第二扩建梁520参数包括第二扩建梁520的截面弹性模量和截面惯性矩,其中,截面弹性模量和截面惯性矩根据其对应的梁的截面宽度与截面高度求得。
步骤S120中,变形协调处理即满足梁的变形协调条件,如下式:
(FXL3*(2*LL31/sin(aL3))3/(192*E*I)=(2*LL31sin(aL3))/400
如图8所示,其中,FXL3为中间梁530的X方向的力,LL31为中间梁530的X方向力到X方向的距离,aL3为中间梁530与X方向的夹角,E为梁的截面弹性模量,I为梁的截面惯性矩,上述除了FXL3外,其余参数均为已知,故可以求得中间梁530的X方向力。
步骤S130中,承载要求处理即扩充的梁的X方向力的和满足单条基础桩541水平承载力与实际需求水平承载力的差值,如下式:
FXL1+FXL2+FXL3≥V/4-VV1
其中,FXL1为第一扩建梁510的X方向力、FXL2为第二扩建梁520的X方向力,FXL3为中间梁530的X方向力,V为塔吊的水平力设计值,VV1为根据桩基础设计规范求得的单条基础桩541的水平承载力。力矩要求处理如下式:
FXL1*LL11+FXL2*LL21+FXL3*LL31≥M-D*min(R1、R2、R3、R4)+F*T/2如图7、图8和图9所示,其中,LL11为第一扩建梁510的X方向力到X方向的距离,LL21为第二扩建梁520的X方向力到X方向的距离,M为塔吊的弯矩设计值,D为两个相邻基础桩541之间的距离,minR1、R2、R3、R4为四个基础桩541的最小标定承载力,F为塔吊的竖向力设计值,T为基础承台540一边的长度。将上述承载要求处理公式与力矩要求处理公式取等于,其中,FXL3通过步骤S120求得,除了FXL1与FXL2外,其余参数均为已知值,两式取等联立求解,计算得到FXL1与FXL2,即求得第一扩建梁510的X方向力和第二扩建梁520的X方向力。
步骤S140中,根据第一扩建梁510的X方向力进行变形协调处理,如下式:
(FXL1*sin(aL1)-FYL1*con(aL1))*(2*LL11/sin(aL1))3/(192*E*I)=(2*LL11/sin(aL1))/400
如图7所示,其中,FYL1为第一扩建梁510的Y方向力,aL1为第一扩建梁510与X方向的夹角;在该式中,FXL1在步骤S130中求出,其余参数均为已知值,根据该式可求得FYL1,即第一扩建梁510的Y方向力。根据第二扩建梁520的X方向力进行变形协调处理,如下式:
(FXL2*sin(aL2)-FYL2*con(aL2))*(LL21/sin(aL2))3/(192*E*I)=(LL21/sin(aL2))/400
如图9所示,其中,FYL2为第二扩建梁520的Y方向力,aL2为第二扩建梁520与X方向的夹角;在该式中,FXL2在步骤S130中求出,其余参数均为已知值,根据该式可求得FLY2,即第二扩建梁520的Y方向力。
步骤S150中,承载要求处理即扩建的梁的Y方向力的合力需要满足单条基础桩541水平承载力与实际需求水平承载力的差值,如下式:
FYL1+FYL2+FYL3>V/4-VV1
其中,FYL3为中间梁530的Y方向力,根据步骤S140求得FYL1即第一扩建梁510的Y方向力和FYL2即第二扩建梁520的Y方向力,根据该式取等号,求得FYL3,即中间梁530的Y方向力。
步骤S160中,中间梁530参数包括中间梁530与X方向的夹角、中间梁530的截面弹性模量和中间梁530的截面惯性矩,第一扩建梁510参数包括第一扩建梁510与X方向的夹角、第一扩建梁510的截面弹性模量和第一扩建梁510的截面惯性矩,第二扩建梁520参数包括第二扩建梁520与X方向额夹角、第二扩建梁520的截面弹性模量和第二扩建梁520的截面惯性矩。根据中间梁530参数进行变形协调处理,如下式:
FZL3*(2*LL31/sinaL3)3/(192*E*I)=(2*LL31/sinaL3)/400
如图8所示,其中,FZL3为中间梁530的Z方向力,LL31为中间梁530的X方向力到X方向的距离,aL3为中间梁530与X方向的夹角,该式中的E为中间梁530的截面弹性模量,该式中的I为中间梁530的截面惯性矩;根据该式,求得FZL3,即中间梁530的Z方向力。根据第一扩建梁510参数进行变形协调处理,如下式:
FZL1*(2*LL11/sinaL1)3/(192*E*I)=(2*LL11/sinaL1)/400
其中,FZL1为第一扩建梁510的Z方向力,LL11为第一扩建梁510的X方向力到X方向的距离,aL1为第一扩建梁510与X方向的夹角,该式中的E为第一扩建梁510的截面弹性模量,该式中的I为第一扩建梁510的截面惯性矩;根据该式,求得FZL1,即第一扩建梁510的Z方向力。根据第二扩建梁520参数进行变形协调处理,如下式:
FZL2*(2*LL21/sinaL2)3/(192*E*I)=(2*LL21/sinaL2)/400
其中,FZL2为第二扩建梁520的Z方向力,LL21为第二扩建梁520的X方向力到X方向的距离,aL2为第二扩建梁520与X方向的夹角,该式中的E为第二扩建梁520的截面弹性模量,该式中的I为第二扩建梁520的截面惯性矩;根据该式,求得FZL2,即第二扩建梁520的Z方向力。
步骤S170中,根据上述步骤S110至步骤S160求得:中间梁530的X方向力、Y方向力和Z方向力,第一扩建梁510的X方向力、Y方向力和Z方向力,第二扩建梁520的X方向力、Y方向力和Z方向力。通过中间梁530的三个方向的力,根据《混凝土结构设计规范》,求得中间梁530的六种配筋中,每种配筋的直径及数量;通过第一扩建梁510的三个方向的力,根据《混凝土结构设计规范》,求得第一扩建梁510的六种配筋中,每种配筋的直径及数量;通过第二扩建梁520的三个方向的力,根据《混凝土结构设计规范》,求得第二扩建梁520的六种配筋中,每种配筋的直径及数量。
在本申请中,中间梁530、第一扩建梁510、第二扩建梁520的Z方向力,均指与基础承台540所在平面垂直,竖直向上的力;中间梁530、第一扩建梁510、第二扩建梁520的X方向力,均指与基础平台处于同一平面,且平行于基础承台540与各个梁连接的一边的力;中间梁530、第一扩建梁510、第二扩建梁520的Y方向力,均指与基础平台处于同一平面,且垂直于基础承台540与各个梁连接的一边的力。
根据本发明实施例的塔吊基础的加固方法,通过梁结构对原塔吊基础500即基础承台540进行加固,增加整体承台的承受力,使得原塔吊基础500能够满足要求,避免了由于无法补桩而废弃原塔吊基础500的情况,节省建造成本,通过该方法能够简单快速地求得每根扩建的梁所需的各配筋的数量和直径。
如图2所示,在本发明的一些具体实施例中,在步骤S110之前,塔吊基础的加固方法还包括:
S210:根据地质参数,计算得到基础承台540的四个基础桩541的最小承载力特征值;
S220:根据对称轴原理,计算得到基础承台540的四个基础桩541的最大实际承载力;
S230:将最小承载力特征值与最大实际承载力进行比较;
S240:若最小承载力特征值小于最大实际承载力,则判断塔吊基础500需要加固。
在一些实施例中,根据原塔吊基础500所在的土地地址参数,计算得到基础承台540的四个基础桩541的最小承载力特征值,即minR1、R2、R3、R4,此处的承载力特征值,即为标定承载力;根据对称轴原理,求得基础承台540承载塔吊后的四个基础桩541的实际承载力并求出最大值,即maxZ1、Z2、Z3、Z4;将四个基础桩541的最小承载力特征值与四个基础桩541承载塔吊后的最大实际承载力进行比较,若minR1、R2、R3、R4<maxZ1、Z2、Z3、Z4,则原塔吊基础500即基础承台540的承载能力不足,需要对基础承台540进行加固;若minR1、R2、R3、R4>maxZ1、Z2、Z3、Z4,则原塔吊基础500的承载能力足够,无需进行加固,直接利用基础承台540承载塔吊。通过上述方法,能够先判断原有的塔吊基础500是否满足新的塔吊的承载要求,在根据判断结果确定是否需要加固,避免了资源的浪费。
如图3所示,在本发明的一些具体实施例中,在步骤S160之后,塔吊基础的加固方法还包括:
S310:将中间梁530的Z方向力、第一扩建梁510的Z方向力和第二扩建梁520的Z方向力进行竖向力平衡判定;
S320:若中间梁530的Z方向力、第一扩建梁510的Z方向力和第二扩建梁520的Z方向力不满足竖向力平衡,则增加中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的截面宽度和截面高度;
S330:根据增加后的截面宽度和截面高度,更新中间梁530参数、第一扩建梁510参数和第二扩建梁520参数;
S340:根据新的中间梁530参数、新的第一扩建梁510参数和新的第二扩建梁520参数进行变形协调处理,更新中间梁530的Z方向力、第一扩建梁510的Z方向力和第二扩建梁520的Z方向力。
在一些实施例中,步骤S310中的竖向力平衡判定为下式:
FZL1+FZL2+FZL3≥F-4*min(R1、R2、R3、R4)
其中,FZL1为第一扩建梁510的Z方向力,FZL2为第二扩建梁520的Z方向力,FZL3为中间梁530的Z方向力,F为塔吊的竖向力设计值,minR1、R2、R3、R4为基础承台540的四个基础桩541的最小承载力特征。若中间梁530的Z方向力、第一扩建梁510的Z方向力及第二扩建梁520Z方向力的和能够满足上述不等式,则中间梁530的Z方向力、第一扩建梁510的Z方向力及第二扩建梁520Z方向力满足要求,继续进行步骤S170。
若中间梁530的Z方向力、第一扩建梁510的Z方向力及第二扩建梁520Z方向力的和不能够满足上述不等式,则增加分别中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的截面宽度和截面高度,增加的数值由经验得到;根据增加后的各个梁的截面宽度和截面宽度,重新计算各个梁的截面弹性模量和截面惯性矩,更新中间梁530参数、第一扩建梁510参数及第二扩建梁520参数;根据新的中间梁530参数、新的第一扩建梁510参数和新的第二扩建梁520参数,再次执行步骤S160,得到新的中间梁530的Z方向力、新的第一扩建梁510的Z方向力和新的第二扩建梁520的Z方向力。
将新的中间梁530的Z方向力、新的第一扩建梁510的Z方向力和新的第二扩建梁520的Z方向力再次进行竖向力平衡判断,若符合竖向力平衡要求,则执行步骤S170;若不符合竖向力平衡相求,则执行步骤S320至步骤S340。
通过上述步骤,能够判断扩建的各个梁的Z方向力是否符合要求,再进行下一步骤,保证加固的各个梁符合要求。
如图4所示,在本发明的一些具体实施例中,在步骤S160或步骤S340之后,塔吊基础的加固方法还包括:
S410:增加中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的截面宽度和截面高度;
S420:根据增加后的截面宽度和截面高度,更新中间梁530参数、第一扩建梁510参数和第二扩建梁520参数;
S430:根据设计值、基础承台540参数、新的中间梁530参数、新的第一扩建梁510参数和新的第二扩建梁520参数重新计算,得到新的中间梁530的三个方向力、新的第一扩建梁510的三个方向力和新的第二扩建梁520的三个方向力;
S440:根据新的中间梁530的三个方向力、新的第一扩建梁510的三个方向力和新的第二扩建梁520的三个方向力进行力的判定和力矩的判定;
S450:若新的中间梁530的三个方向力、新的第一扩建梁510的三个方向力和新的第二扩建梁520的三个方向力满足力的要求和力矩的要求,则判断中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520满足加固要求。
在一些实施例中,步骤S410中,按照经验,增加中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的截面宽度和截面高度;步骤S420中,根据各个梁增加后的截面宽度和截面高度,更新各个梁的参数,包括各个梁的截面弹性模量和各个梁的截面惯性矩;步骤S430中,设计值包括塔吊的竖向力设计值、塔吊的弯矩设计值和塔吊的水平设计值,基础承台540参数包括相邻两个基础桩541之间的距离和基础承台540的边长,根据上述参数及新的各个梁的截面弹性模量和截面惯性矩,再次执行步骤S120至步骤S160,求得新的各个梁的三个方向力;步骤S440中,根据步骤S430求得的新的各个梁的三个方向力进行力的判定和力矩的判定;其中,力的判定如下式所示:
FXL1+FXL2+FXL3≥V/4-VV1
FZL1+FZL2+FZL3≥F-4*min(R1、R2、R3、R4)
FYL1+FYL2+FYL3>V/4-VV1
力矩的判定如下式所示:
FXL1*LL11+FXL2*LL21+FXL3*LL31≥M-D*min(R1、R2、R3、R4)+F*T/2
FZL1*(LL12+T/2)-FZL3*(LL32+T/2)≥M-D*min(R1、R2、R3、R4)
其中,LL12为第一扩建梁510的X方向力到Y方向上的距离,LL32为中间梁530的X方向力到Y方向上的距离,其余各参数对应含义均与上文相同。步骤S450,根据步骤S440中的五个不等式进行判定,若新的各个梁的三个方向力,即新的中间梁530的X方向力、Y方向力和Z方向力,新的第一扩建梁510的X方向力、Y方向力和Z方向力,新的第二扩建梁520的X方向力、Y方向力和Z方向力,能同时满足步骤S440中的五个不等式取“>”的情况,则之前求得的中间梁530的三个方向力、第一扩建梁510的三个方向力及第二扩建梁520的三个方向力均满足加固要求。若新的各个梁的三个方向力,不能满足步骤S440中的五个不等式取“>”的情况,则增加各个梁的截面宽度与截面高度后,重新计算各个梁的三个方向力。
通过上述步骤,对求得的各个梁的三个方向力进行复核,保证其符合加固要求。
在本发明的一些具体实施例中,步骤S170:根据中间梁530的三个方向力、第一扩建梁510的三个方向力和第二扩建梁520的三个方向力,得到中间梁530的配筋数量和配筋的直径、第一扩建梁510的配筋数量和配筋的直径和第二扩建梁520的配筋数量和配筋的直径,包括:
根据中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的Z方向力、中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的X方向力投影到其自身梁体轴线的力及中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的Y方向力投影到其自身梁体轴线的力,分别计算得到中间梁530的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径,第一扩建梁510的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径,第二扩建梁520的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径;
根据中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的X方向力投影到其自身梁体轴线的力和中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的Y方向力投影到其自身梁体轴线垂直的力,分别计算得到中间梁530的第二组六号钢筋的数量和直径、第一扩建梁510的第二组六号钢筋的数量和直径和第二扩建梁520的第二组六号钢筋的数量和直径;
将中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的第一组六号钢筋的数量分别与中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的第二组六号钢筋的数量进行比较,均取较大的一组六号钢筋的数量;
将中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的第一组六号钢筋的第一组六号钢筋的直径分别与中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的第二组六号钢筋的直径进行比较,均取较大的一组六号钢筋的直径;
根据较大的一组六号钢筋的数量和较大的一组六号钢筋的直径,分别得到中间梁530的最终六号钢筋的数量与直径、第一扩建梁510的最终六号钢筋的数量与直径和第二扩建梁520的最终六号钢筋的数量与直径。
在一些实施例中,利用中间梁530的Z方向力、中间梁530的X方向力投影到其自身梁体轴线的力及中间梁530的Y方向力投影到其自身梁体轴线的力,根据《混凝土结构设计规范》,计算得到中间梁530的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径;利用中间梁530的X方向力投影到其自身梁体轴线的力和中间梁530的Y方向力投影到其自身梁体轴线垂直的力,根据《混凝土结构设计规范》,计算得到中间梁530的第二组六号钢筋的数量和直径;将中间梁530的第一组六号钢筋的数量与中间梁530的第二组六号钢筋的数量进行比较,均取较大的一组六号钢筋的数量;将中间梁530的第一组六号钢筋的第一组六号钢筋的直径与中间梁530的直径进行比较,均取较大的一组六号钢筋的直径;根据较大的一组六号钢筋的数量和较大的一组六号钢筋的直径,得到中间梁530的最终六号钢筋的数量与直径,最终得到中间梁530的一号钢筋至六号钢筋的直径与数量。
利用第一扩建梁510的Z方向力、第一扩建梁510的X方向力投影到其自身梁体轴线的力及第一扩建梁510的Y方向力投影到其自身梁体轴线的力,根据《混凝土结构设计规范》,计算得到第一扩建梁510的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径;利用第一扩建梁510的X方向力投影到其自身梁体轴线的力和第一扩建梁510的Y方向力投影到其自身梁体轴线垂直的力,根据《混凝土结构设计规范》,计算得到第一扩建梁510的第二组六号钢筋的数量和直径;将第一扩建梁510的第一组六号钢筋的数量与第一扩建梁510的第二组六号钢筋的数量进行比较,均取较大的一组六号钢筋的数量;将第一扩建梁510的第一组六号钢筋的第一组六号钢筋的直径与第一扩建梁510的直径进行比较,均取较大的一组六号钢筋的直径;根据较大的一组六号钢筋的数量和较大的一组六号钢筋的直径,得到第一扩建梁510的最终六号钢筋的数量与直径,最终得到第一扩建梁510的一号钢筋至六号钢筋的直径与数量。
利用第二扩建梁520的Z方向力、第二扩建梁520的X方向力投影到其自身梁体轴线的力及第二扩建梁520的Y方向力投影到其自身梁体轴线的力,根据《混凝土结构设计规范》,计算得到第二扩建梁520的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径;利用第二扩建梁520的X方向力投影到其自身梁体轴线的力和第二扩建梁520的Y方向力投影到其自身梁体轴线垂直的力,根据《混凝土结构设计规范》,计算得到第二扩建梁520的第二组六号钢筋的数量和直径;将第二扩建梁520的第一组六号钢筋的数量与第二扩建梁520的第二组六号钢筋的数量进行比较,均取较大的一组六号钢筋的数量;将第二扩建梁520的第一组六号钢筋的第一组六号钢筋的直径与第二扩建梁520的直径进行比较,均取较大的一组六号钢筋的直径;根据较大的一组六号钢筋的数量和较大的一组六号钢筋的直径,得到第二扩建梁520的最终六号钢筋的数量与直径,最终得到第二扩建梁520的一号钢筋至六号钢筋的直径与数量。
最终分别求得中间梁530、第一扩建梁510和第二扩建梁520的一号至六号钢筋的数量与直径,并分别按照《混凝土结构设计规范》进行构造配筋。
在本发明的一些具体实施例中,塔吊基础500还包括第三扩建梁560,第三扩建梁560的两端分别与第一扩建梁510的一端和第二扩建梁520的一端连接,且第三扩建梁560的中部与中间梁530的一端连接;
塔吊基础的加固方法还包括:
根据中间梁530的Y方向力,得到中间梁530的轴向力;
根据中间梁530的轴向力和中间梁530的Z方向力,得到第三扩建梁560的配筋的数量和直径。
在一些实施例中,第三扩建梁560的两端分别与第一扩建梁510的一端和第二扩建梁520的一端通过副承台550连接,且第三扩建梁560平行于基础承台540与第一扩建梁510、第二扩建梁520及中间梁530连接的侧边;第一扩建梁510的另一端与第二扩建梁520的另一端分别与基础承台540相邻的两端连接,中间的两端分别与基础承台540的侧边及第三扩建梁560的中部连接。利用中间梁530的Y方向力,根据三角关系求得中间梁530的轴向力;利用中间梁530的轴向力和中间梁530的Z方向力,根据《混凝土狗仔设计规范》,求得第三扩建梁560所需的各号配筋及每号配筋的数量及直径。
在本发明的一些具体实施例中,步骤S110中的获取塔吊的设计值,包括:
获取塔吊的标准值;
根据标准值转换,得到设计值。
在一些实施例中,塔吊的标准值可根据塔吊的说明书获得,再根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》,将标准值转换为设计值,设计值包括塔吊的竖向力设计值、塔吊的弯矩设计值和塔吊的水平力设计值。
如图6所示,根据本申请的一些实施例,该电子设备600包括:一个或多个处理器601和存储器602,图6中以一个处理器601为例。
处理器601和存储器602可以通过总线或其他方式进行通信连接,图6以通过总线连接为例。
存储器602作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及单元,如本申请实施例中的电子设备600对应的程序指令/单元。处理器601通过运行存储在存储器602中的非暂态软件程序、指令以及单元,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例的塔吊基础的加固方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据程序指令/单元创建的数据等。此外,存储器602可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该电子设备600。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个单元存储在存储器602中,当被一个或者多个处理器601执行时,执行上述任意方法实施例中的塔吊基础的加固方法。例如,执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S170,图2中的方法步骤S210至S240,图3中的方法步骤S310至S340,图4中的方法步骤S410至S450。
本申请实施例的第三方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个处理器601执行,例如,被图6中的一个处理器601执行,可使得上述一个或多个处理器601执行上述方法实施例中的塔吊基础的加固方法,例如,执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S170,图2中的方法步骤S210至S240,图3中的方法步骤S310至S340,图4中的方法步骤S410至S450。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述,本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体Read-Only Memory,ROM或随机存储记忆体Random Access Memory,RAM等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种塔吊基础的加固方法,其特征在于,加固后的塔吊基础包括基础承台、第一扩建梁、第二扩建梁和中间梁,所述第一扩建梁和所述第二扩建梁分别与所述基础承台的相邻两端连接,所述中间梁与所述基础承台的一侧边的中部连接,且所述中间梁位于所述第一扩建梁和所述第二扩建梁之间;
所述塔吊基础的加固方法包括:
获取塔吊的设计值、基础承台参数、中间梁参数、第一扩建梁参数和第二扩建梁参数;
根据所述中间梁参数进行变形协调处理,得到所述中间梁的X方向力;
根据所述中间梁的X方向力和所述设计值及所述基础承台参数进行承载要求和力矩要求处理,得到所述第一扩建梁的X方向力和所述第二扩建梁的X方向力;
根据所述第一扩建梁的X方向力和所述第二扩建梁的X方向力进行变形协调处理,得到所述第一扩建梁的Y方向力和所述第二扩建梁的Y方向力;
根据所述第一扩建梁的Y方向力和所述第二扩建梁的Y方向力进行承载要求处理,得到所述中间梁的Y方向力;
对所述中间梁参数、所述第一扩建梁参数和所述第二扩建梁参数进行变形协调处理,得到所述中间梁的Z方向力、所述第一扩建梁的Z方向力和所述第二扩建梁的Z方向力;
根据所述中间梁的三个方向力、所述第一扩建梁的三个方向力和所述第二扩建梁的三个方向力,得到所述中间梁的配筋数量和配筋的直径、所述第一扩建梁的配筋数量和配筋的直径和所述第二扩建梁的配筋数量和配筋的直径;
根据地质参数,计算得到所述基础承台的四个基础桩的最小承载力特征值;
根据对称轴原理,计算得到所述基础承台的四个基础桩的最大实际承载力;
将所述最小承载力特征值与所述最大实际承载力进行比较;
若所述最小承载力特征值小于所述最大实际承载力,则判断所述塔吊基础需要加固;
将所述中间梁的Z方向力、所述第一扩建梁的Z方向力和所述第二扩建梁的Z方向力进行竖向力平衡判定;
若所述中间梁的Z方向力、所述第一扩建梁的Z方向力和所述第二扩建梁的Z方向力不满足竖向力平衡,则增加所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的截面宽度和截面高度;
根据增加后的所述截面宽度和所述截面高度,更新所述中间梁参数、所述第一扩建梁参数和所述第二扩建梁参数;
根据新的中间梁参数、新的第一扩建梁参数和新的第二扩建梁参数进行变形协调处理,更新所述中间梁的Z方向力、所述第一扩建梁的Z方向力和所述第二扩建梁的Z方向力;
所述根据所述中间梁的三个方向力、所述第一扩建梁的三个方向力和所述第二扩建梁的三个方向力,得到所述中间梁的配筋数量和配筋的直径、所述第一扩建梁的配筋数量和配筋的直径和所述第二扩建梁的配筋数量和配筋的直径,包括:
根据所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的Z方向力、所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的X方向力投影到其自身梁体轴线的力及所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的Y方向力投影到其自身梁体轴线的力,分别计算得到所述中间梁的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径,所述第一扩建梁的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径,所述第二扩建梁的一号钢筋的数量和直径、二号钢筋的数量和直径、三号钢筋的数量和直径、四号钢筋的数量和直径、五号钢筋的数量和直径和第一组六号钢筋的数量和直径;
根据所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的X方向力投影到其自身梁体轴线的力和所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的Y方向力投影到其自身梁体轴线垂直的力,分别计算得到所述中间梁的第二组六号钢筋的数量和直径、所述第一扩建梁的第二组六号钢筋的数量和直径和所述第二扩建梁的第二组六号钢筋的数量和直径;
将所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的第一组六号钢筋的数量分别与所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的第二组六号钢筋的数量进行比较,均取较大的一组六号钢筋的数量;
将所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的第一组六号钢筋的第一组六号钢筋的直径分别与所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的第二组六号钢筋的直径进行比较,均取较大的一组六号钢筋的直径;
根据所述较大的一组六号钢筋的数量和所述较大的一组六号钢筋的直径,分别得到所述中间梁的最终六号钢筋的数量与直径、所述第一扩建梁的最终六号钢筋的数量与直径和所述第二扩建梁的最终六号钢筋的数量与直径。
2.根据权利要求1所述的塔吊基础的加固方法,其特征在于,所述塔吊基础的加固方法还包括:
增加所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁的截面宽度和截面高度;
根据增加后的所述截面宽度和所述截面高度,更新所述中间梁参数、所述第一扩建梁参数和所述第二扩建梁参数;
根据所述设计值、所述基础承台参数、新的中间梁参数、新的第一扩建梁参数和新的第二扩建梁参数重新计算,得到新的所述中间梁的三个方向力、新的所述第一扩建梁的三个方向力和新的所述第二扩建梁的三个方向力;
根据新的所述中间梁的三个方向力、新的所述第一扩建梁的三个方向力和新的所述第二扩建梁的三个方向力进行力的判定和力矩的判定;
若新的所述中间梁的三个方向力、新的所述第一扩建梁的三个方向力和新的所述第二扩建梁的三个方向力满足力的要求和力矩的要求,则判断所述中间梁、所述第一扩建梁和所述第二扩建梁满足加固要求。
3.根据权利要求1所述的塔吊基础的加固方法,其特征在于,所述塔吊基础还包括第三扩建梁,所述第三扩建梁的两端分别与所述第一扩建梁的一端和所述第二扩建梁的一端连接,且所述第三扩建梁的中部与所述中间梁的一端连接;
所述塔吊基础的加固方法还包括:
根据所述中间梁的Y方向力,得到所述中间梁的轴向力;
根据所述中间梁的轴向力和所述中间梁的Z方向力,得到所述第三扩建梁的配筋的数量和直径。
4.根据权利要求1所述的塔吊基础的加固方法,其特征在于,所述获取塔吊的设计值,包括:
获取所述塔吊的标准值;
根据所述标准值转换,得到所述设计值。
5.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器,以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行所述指令时实现如权利要求1至4任一所述的塔吊基础的加固方法。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至4任一项所述的塔吊基础的加固方法。
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