CN116127623A - 基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法 - Google Patents

基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法 Download PDF

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CN116127623A CN202211521762.7A CN202211521762A CN116127623A CN 116127623 A CN116127623 A CN 116127623A CN 202211521762 A CN202211521762 A CN 202211521762A CN 116127623 A CN116127623 A CN 116127623A
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欧阳静怡
张洪庆
邓明亮
原志超
甘维琼
王庆元
甘国锋
刘建宇
林宇静
王明辉
林秀聪
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China Construction Second Engineering Bureau Co Ltd
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Abstract

本发明公开基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，涉及塔吊荷载预测技术，设计工况组合；计算支腿拔力时和计算支腿压力时，竖向力V和底部弯矩M、剪力S；由于塔吊可能360度旋转工作，底部弯矩M和剪力H的方向也会变化，在计算中，按30°一个方向进行计算，对工作状态和非工作状态分别计算12个方向、总计24个组合方式领域。该基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法。该基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，实现受塔吊反力改变导致结构位形实时变化的影响，及时预测塔吊反力的变化趋势。

Description

基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法
技术领域
本发明涉及塔吊荷载预测技术领域，具体为基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法。
背景技术
近年来，超高层结构的建造日趋广泛，施工过程中高层结构会受到较大的塔吊荷载影响，导致结构位形在施工中不断变化，从而导致施工安装过程中结构构件位置发生改变，影响整个施工方案的具体部署；
对结构位移的监测可以实时反映结构在施工过程中的位移变化；
然而，塔吊反力的传统计算方法只能获得塔吊工作下的最大位移，不能获得塔吊影响下的实时位移值；
受塔吊反力改变导致结构位形实时变化的影响，监测设备无法及时预测塔吊反力的变化趋势，难以及时预测结构的位形变化，从而难以及时调整施工方案。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了基础计算模型的塔吊荷载预测方法，解决受塔吊反力改变导致结构位形实时变化的影响，监测设备无法及时预测塔吊反力的变化趋势。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，包括如下步骤：
S1:设计工况组合；计算支腿拔力时和计算支腿压力时，竖向力V和底部弯矩M、剪力S；
S2:方向组合：由于塔吊可能360度旋转工作，底部弯矩M和剪力H的方向也会变化，在计算中，按30°一个方向进行计算，对工作状态和非工作状态分别计算12个方向、总计24个组合方式；
S3:塔吊基础计算不考虑地震作用；风荷载已经考虑在塔身计算中，对落地式塔吊基础不再额外考虑塔身所受风荷载；
S4:计算采用上部结构模块计算，塔吊基础部分厚度为1500mm；桩截面按500mm直径的柱子进行模拟，柱顶设置铰接；
S5:承台自重在模型中不做考虑，自重考虑为地基土自承重；计算所得柱子拉压力即为为塔吊荷载对桩的附加荷载；
S6:局部模拟塔吊支腿定位，采用刚性杆连接短柱，塔吊荷载输入至其中交点，模拟塔吊底部中心作用。
优选的，所述厚板采用弹性板六进行模拟。
优选的，所述按三级钢HRB400计算结果，为标准组合值，设计值可乘以1.35；
汇总如下：X向底筋最大值1821.2mm2/m；
Y向底筋最大值1409.4mm2/m；
X向面筋最大值740.2mm2/m；
Y向面筋最大值707.5mm2/m；
塔吊基础板配筋双层双向，面筋20/22@150，底筋25@150；
塔吊基础与主体承台重叠处钢筋按两者的大值设置。
优选的，所述塔吊基础承台计算区域设置拉筋，采用C14，间距不大于@450x450，拉钩钩住最外层面筋；
施工时除塔吊基础外，相邻半跨范围的底板与塔吊基础一起一次浇筑。
优选的，所述塔吊首次安装为独立式固定式安装。
本发明公开了基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，其具备的有益效果如下：
该基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，由于塔吊可能360度旋转工作，底部弯矩M和剪力H的方向也会变化，在计算中，按30°一个方向进行计算，对工作状态和非工作状态分别计算12个方向、总计24个组合方式，塔吊基础计算不考虑地震作用；风荷载已经考虑在塔身计算中，对落地式塔吊基础不再额外考虑塔身所受风荷载，实现受塔吊反力改变导致结构位形实时变化的影响，及时预测塔吊反力的变化趋势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明塔吊荷载输入点示意图；
图2为本发明桩轴力标准组合示意图；
图3为本发明塔吊工作反力如图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例公开基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，包括如下步骤：
结合说明书附图1-3，S1:设计工况组合；计算支腿拔力时和计算支腿压力时，竖向力V和底部弯矩M、剪力S；
S2:方向组合：由于塔吊可能360度旋转工作，底部弯矩M和剪力H的方向也会变化，在计算中，按30°一个方向进行计算，对工作状态和非工作状态分别计算12个方向、总计24个组合方式；
S3:塔吊基础计算不考虑地震作用；风荷载已经考虑在塔身计算中，对落地式塔吊基础不再额外考虑塔身所受风荷载；
S4:计算采用上部结构模块计算，塔吊基础部分厚度为1500mm；桩截面按500mm直径的柱子进行模拟，柱顶设置铰接；
S5:承台自重在模型中不做考虑，自重考虑为地基土自承重；计算所得柱子拉压力即为为塔吊荷载对桩的附加荷载；
S6:局部模拟塔吊支腿定位，采用刚性杆连接短柱，塔吊荷载输入至其中交点，模拟塔吊底部中心作用。
所述厚板采用弹性板六进行模拟。
所述按三级钢HRB400计算结果，为标准组合值，设计值可乘以1.35；
汇总如下：X向底筋最大值1821.2mm2/m；
Y向底筋最大值1409.4mm2/m；
X向面筋最大值740.2mm2/m；
Y向面筋最大值707.5mm2/m；
塔吊基础板配筋双层双向，面筋20/22@150，底筋25@150；
塔吊基础与主体承台重叠处钢筋按两者的大值设置。
所述塔吊基础承台计算区域设置拉筋，采用C14，间距不大于@450x450，拉钩钩住最外层面筋；
施工时除塔吊基础外，相邻半跨范围的底板与塔吊基础一起一次浇筑。
所述塔吊首次安装为独立式固定式安装。
首次安装为独立式固定式安装。塔吊工作反力如图：
表4.8-3 75m臂长基础载荷
Figure BDA0003974074470000051
塔吊标准节支腿中心距为2000mm，平面形状为正方形。根据施工方案实际最大独立高度为58.5m。
基本组合分项系数
竖向力V 底部弯矩M、剪力S
计算支腿拔力时 1.0 ±1.5
计算支腿压力时 1.3 ±1.5
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:设计工况组合；计算支腿拔力时和计算支腿压力时，竖向力V和底部弯矩M、剪力S；
S2:方向组合：由于塔吊可能360度旋转工作，底部弯矩M和剪力H的方向也会变化，在计算中，按30°一个方向进行计算，对工作状态和非工作状态分别计算12个方向、总计24个组合方式；
S3:塔吊基础计算不考虑地震作用；风荷载已经考虑在塔身计算中，对落地式塔吊基础不再额外考虑塔身所受风荷载；
S4:计算采用上部结构模块计算，塔吊基础部分厚度为1500mm；桩截面按500mm直径的柱子进行模拟，柱顶设置铰接；
S5:承台自重在模型中不做考虑，自重考虑为地基土自承重；计算所得柱子拉压力即为为塔吊荷载对桩的附加荷载；
S6:局部模拟塔吊支腿定位，采用刚性杆连接短柱，塔吊荷载输入至其中交点，模拟塔吊底部中心作用。
2.根据权利要求1所述的基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，其特征在于：所述厚板采用弹性板六进行模拟。
3.根据权利要求1所述的基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，其特征在于：所述按三级钢HRB400计算结果，为标准组合值，设计值可乘以1.35；
汇总如下：X向底筋最大值1821.2mm2/m；
Y向底筋最大值1409.4mm2/m；
X向面筋最大值740.2mm2/m；
Y向面筋最大值707.5mm2/m；
塔吊基础板配筋双层双向，面筋20/22@150，底筋25@150；
塔吊基础与主体承台重叠处钢筋按两者的大值设置。
4.根据权利要求1所述的基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，其特征在于：所述塔吊基础承台计算区域设置拉筋，采用C14，间距不大于@450x450，拉钩钩住最外层面筋；
施工时除塔吊基础外，相邻半跨范围的底板与塔吊基础一起一次浇筑。
5.根据权利要求1所述的基于基础计算模型的塔吊荷载预测方法，其特征在于：所述塔吊首次安装为独立式固定式安装。
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