CN116356871A - 一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础及其设计方法 - Google Patents

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CN116356871A CN202310245066.6A CN202310245066A CN116356871A CN 116356871 A CN116356871 A CN 116356871A CN 202310245066 A CN202310245066 A CN 202310245066A CN 116356871 A CN116356871 A CN 116356871A
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王远航
朱黎明
范巍
张同生
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Abstract

本申请涉及建筑施工技术领域，提供一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础及其设计方法，方法包括：塔吊基础的结构确定；结构受力模型简化；塔吊基础的钢梁受力计算；塔吊基础的钢梁尺寸设计；预埋件设计；牛腿尺寸设计及焊缝验算。塔吊基础包括四根钢梁，所述四根钢梁包括两根下梁和两根上梁；所述下梁的一端设计为连接有牛腿，所述牛腿用于与预埋于剪力墙的预埋件焊接，下梁的另一端设计为搁置于地下室柱顶；两根上梁的两端分别设置在两根下梁之上。本发明提高了建筑结构的施工效率；降低了核心筒质心偏移和核心筒水平变形的风险。降低了计算复杂度，实操性强。

Description

一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础及其设计方法
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础及其设计方法。
背景技术
目前，常用的塔吊基础形式为落地式和爬升式，落地式塔吊或标准节穿越地下室或桩基础穿越地下室，导致地下室顶板在塔楼主体结构封顶之前，都无法封闭以便继续后续工序施工，造成大量的成本损失、安全与质量风险。而爬升式塔吊将塔吊重量全部施加在核心筒上，会进一步影响偏置核心筒的质心位置，增大核心筒质心偏移，加大偏置核心筒水平变形的风险。另外，现有塔吊基础的设计计算非常复杂，均为多元函数，不仅需要借助BAQUS、SAP2000等复杂的三维模拟软件，而且从业人员需要具备较高的专业能力，并熟练掌握上述软件的使用方法方可完成塔吊基础的设计验算，实操性较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础及其设计方法，用于解决现有塔吊基础不适用于核心筒偏置结构，设计计算复杂的问题。
本发明提供一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，包括以下步骤：
步骤1：确定塔吊基础的结构；所述塔吊基础包括四根钢梁，所述四根钢梁包括两根下梁和两根上梁；所述下梁的一端设计为连接有牛腿，所述牛腿用于与预埋于剪力墙的预埋件焊接，下梁的另一端设计为搁置于地下室柱顶；两根上梁的两端分别设置在两根下梁之上；其中，预埋件包括锚板和锚筋；
步骤2：简化塔吊基础的受力为简支梁受力模型，计算钢梁受到的最大支座反力值和最大弯矩值；
步骤3：基于钢梁受到的最大弯矩值，并结合所述钢梁的宽度和厚度的给定值，确定钢梁的设计高度；
步骤4：确定牛腿的最大支座反力值，并结合牛腿的长度、锚筋的抗拉强度设计值以及给定的锚筋直径和锚板厚度，计算锚筋的设计总面积，基于锚筋的设计总面积，确定锚筋实配数量；
步骤5：基于牛腿的最大支座反力值和长度，确定牛腿的最大弯矩值，并基于牛腿的最大弯矩值，结合所述牛腿的宽度和材料厚度的给定值，确定牛腿的设计高度；进行牛腿与预埋件的焊缝验算。
进一步地，所述步骤2中，在简化塔吊基础的受力为简支梁受力模型之前，还包括步骤：
按照以下公式计算塔吊基础的上梁和下梁相交的支点在塔吊不同工作状态下的荷载：
Figure BDA0004125720110000021
上述式中：F压/拉—塔吊基础的支点的集中力；NV—塔吊在工作状态或非工作状态下的垂直力；M—塔吊在工作状态或非工作状态下的弯矩值；n—塔吊基础的支点数量；la—塔吊标准节中心点距离塔吊基础的支点的距离。
进一步地，所述步骤2中，简化塔吊基础的受力为简支梁受力模型的步骤还包括：将塔吊基础简化为结构力学中有刚度和强度但无尺寸的受力杆件，所有受力杆件按照简支梁建立受力模型；所述钢梁受到的最大支座反力值和最大弯矩值的计算公式如下：
Figure BDA0004125720110000022
Mmax＝MAX{Mxi}＝Rmax×Lxi
上述式中：Rmax—钢梁受到的最大支座反力值；Mmax—钢梁受到的最大弯矩值；N1、N2—受力杆件所受到的集中力；Lx1、Lx2—受力杆件所受到的集中力距离支座的距离；Mxi—受力杆件所受集中力处的弯矩值；Lxi—受力杆件所受集中力距离支座的距离。
进一步地，所述步骤3中钢梁的设计高度的计算公式如下：
Figure BDA0004125720110000031
上述式中：H—钢梁的设计高度；B—钢梁的宽度；t—钢梁的厚度；γ—钢梁的截面系数；[σ]—钢梁的材料最大允许正应力值。
进一步地，所述步骤4中锚筋的设计总面积的计算公式如下：
Figure BDA0004125720110000032
上述式中：Asmin-锚筋的设计总面积；R’max-牛腿的最大支座反力值；LNT-牛腿的长度；fy-锚筋的抗拉强度设计值；fc-混凝土抗压强度设计值；ar-锚筋层数的影响系数；d-锚筋的直径；t-锚板的厚度；z-沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离。
进一步地，所述步骤5中，所述牛腿的最大弯矩值计算公式为：
M’max＝R’maxLNT/2
上述式中：M’max-牛腿的最大弯矩值；R’max-牛腿的最大支座反力值；LNT-牛腿的长度。
进一步地，所述步骤5中，所述牛腿的设计高度的计算公式如下：
Figure BDA0004125720110000033
上述式中：h—牛腿的设计高度；b—牛腿的宽度；t—牛腿的材料厚度；[σ]-牛腿的材料允许最大应力值；M’max-牛腿的最大弯矩值；γ—牛腿的截面系数。
进一步地，所述步骤5中，采用如下公式进行牛腿与预埋件的焊缝验算：
lw＝b+2h
Figure BDA0004125720110000041
上述式中：σ-牛腿焊缝处应力；hf-牛腿焊缝高度；lw-牛腿焊缝长度；M-牛腿所受弯矩值；V-牛腿所受剪力值；[σ]-牛腿材料允许最大应力值；βf-正面角焊缝的强度设计值增大系数。
进一步地，所述步骤1中，基于塔吊型号、地下室柱顶的位置以及主体结构剪力墙的位置，确定塔吊基础的下梁的布置位置；基于塔吊的基脚位置确定两根上梁的间距。
第二方面，本发明还提出一种上述方法设计的用于核心筒偏置结构的塔吊基础，包括：
预埋件，包括焊接的锚板和锚筋，所述锚筋预埋于剪力墙；
牛腿，与所述锚板焊接；
两根下梁，沿其梁宽方向间距分布，所述下梁的一端连接所述牛腿，所述下梁的另一端搁置于地下室柱顶；以及
两根上梁，沿其梁宽方向间距分布，两根上梁的两端分别设置在两根下梁之上。
本发明的有益效果包括：通过将下梁的一端通过牛腿与预埋于剪力墙的预埋件连接，另一端搁置于地下室柱顶，并在下梁上铺设两根上梁，用于支撑塔吊；相比于传统的落地式塔吊基础而言，塔吊标准节位于地下室顶板之上，无需穿越地下室顶板，不影响地下室封闭及其后续施工，提高了建筑结构的施工效率，并降低了施工成本；相比传统的爬升式塔吊基础而言，塔吊重量直接施加在剪力墙和地下室柱顶上，不会施加在核心筒上，从而不会影响偏置核心筒的质心位置，降低了核心筒质心偏移和核心筒水平变形的风险。提高了施工安全性。另外，可根据地下室柱网和剪力墙的布置位置，灵活的调整塔吊基础的设置位置，塔吊施工更灵活。本发明的塔吊基础设计方法可以很好的解决目前超高层工程地下室穿插施工的痛点，并满足偏心筒结构施工荷载严格控制的需求。通过本发明的设计方法，融合大量工程力学、材料力学、结构力学等基础学科原理，将传统复杂的公式进行优化、组合、调整，使每一步公式由传统的多元函数简化为一元函数，降低了计算复杂度，从业人员无需具备较高的专业能力，也无需掌握专业三维模拟软件即可完成塔吊基础的设计验算，实操性强。
附图说明
图1为本发明的用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法的流程示意图。
图2为本发明的塔吊基础的俯视示意图。
图3为塔吊独立高度工况下的塔吊基础受力简化模型示意图。
图4为塔吊290m安装高度下的塔吊基础受力简化模型示意图。
图5为本发明塔吊基础的钢梁的横截面示意图。
图6为本发明塔吊基础的预埋件的主视图。
图7为图6的侧视图。
图中，1-下梁；2-上梁；3-预埋件；31-锚板；32-锚筋；4-牛腿；5-地下室柱顶；6-塔吊基础节支腿；7-上板；8-下板；9-侧板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示的用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，包括以下步骤：
步骤1：塔吊基础的结构确定。
步骤2：结构受力模型简化；塔吊基础的钢梁受力计算。
步骤3：塔吊基础的钢梁尺寸设计。
步骤4：预埋件设计。
步骤5：牛腿尺寸设计及焊缝验算。
其中，如图2所示为塔吊基础的俯视示意图。基于同一发明构思，本发明提出的塔吊基础采用上述设计方法设计，塔吊基础具体包括：预埋件3、牛腿4和四根钢梁，四根钢梁包括两根下梁1和两根上梁2。预埋件3包括焊接的锚板31和锚筋32，所述锚筋32预埋于剪力墙。牛腿4与所述锚板31焊接。两根下梁1沿其梁宽方向间距分布，所述下梁1的一端连接所述牛腿4，所述下梁1的另一端搁置于地下室柱顶5。两根上梁2沿其梁宽方向间距分布，两根上梁2的两端分别设置在两根下梁1之上。
结合附图1、2，本发明的方法的步骤1具体如下：
基于塔吊型号、地下室柱顶5的位置以及主体结构剪力墙的位置，确定塔吊基础的下梁1的布置位置；基于塔吊的基脚(即塔吊基础节支腿6)位置确定两根上梁2的间距。
以某建设工程为例，其塔吊型号为TCR6055，臂长40m，塔吊布置在1-8～1-9轴/1-P～1-R轴地下室柱网的地下室柱顶5与剪力墙位置。
如图2所示，牛腿4采用箱型结构，钢梁也可采用箱型结构。牛腿4与锚板31焊接，牛腿4还与钢梁焊接。上梁2与下梁1焊接。塔吊基础节支腿6与上梁2焊接，上述焊接的焊缝均采用一级焊缝，焊缝无损探伤采用磁粉检测。两根下梁1的间距为柱网间距(9500mm)，两根上梁2的间距为塔吊基础节的宽度(2300mm)，两根下梁1的长度为7900mm，上梁2的长度为9500mm，两根上梁2中，靠近地下室柱顶5的上梁2距离该搁置于地下室柱顶5的下梁1的一端的距离为1223mm，靠近剪力墙的上梁2距离该连接牛腿4的下梁1的一端的距离为4377mm，塔吊基础节支腿6与两根下梁1的距离均为3600mm。
步骤2：塔吊基础受力确定。具体包括：步骤21：结构受力模型简化。步骤22：塔吊基础的钢梁受力计算。
根据塔吊说明书确定其在两种不同工作状态(工作工况和非工作工况)下的荷载如下表所示：
Figure BDA0004125720110000071
另外，还需考虑塔吊在不同高度工况下的荷载，包括塔吊独立高度工况和塔吊290米安装高度工况。具体如下：
1)塔吊独立高度工况下：
各支点荷载计算按照公式(1)确定该支点在塔吊不同工作状态下的荷载；
Figure BDA0004125720110000072
工作工况：
Figure BDA0004125720110000073
Figure BDA0004125720110000074
非工作工况：
Figure BDA0004125720110000075
Figure BDA0004125720110000076
比较可以得出最大支点荷载出现在工作工况。因此，工作状态下更为不利，所以按照工作工况下的受力进行验算。独立高度工况下简化受力模型如图3所示。
2)290米安装高度工况下：
塔机(塔吊)需附着11次，每次附着装置按3吨计算，增加42个标准节，每个标准节重6.55吨，附着后基础弯矩M＝0KN/m，按照公式(1)，可以计算出：
工作工况下塔机单点竖向力为：F压＝(2123.6+30*11+65.5*42)/4＝1301kn；
非工作工况下塔机单点竖向力为：F压＝(1602.2+30*11+65.5*42)/4＝1171kn；
比较可以得出最大支点荷载出现在工作工况,因此，工作状态下更为不利，所以按照工作工况下的受力进行验算。290米安装高度工况下简化受力模型如图4所示。
将塔吊基础简化为结构力学中有刚度和强度但无尺寸的受力杆件，所有受力杆件按照简支梁建立受力模型；所述钢梁受到的最大支座反力值和最大弯矩值的计算公式如下：
Figure BDA0004125720110000081
Mmax＝MAX{Mxi}＝Rmax×Lxi (3)
上述式中：Rmax—钢梁受到的最大支座反力值；Mmax—钢梁受到的最大弯矩值；N1、N2—受力杆件所受到的集中力；Lx1、Lx2—受力杆件所受到的集中力距离支座的距离；Mxi—受力杆件所受集中力处的弯矩值；Lxi—受力杆件所受集中力距离支座的距离。
由公式(2)可计算上梁2的支座反力值。
1)塔吊独立高度工况下：
R1＝-1434.9kn；R2＝-2012kn；R3＝950kn；R4＝373.1kn；
则：Mmax(上梁2)＝2012×3.6＝7243.2KN/m2；
根据步骤3计算的上梁2的尺寸，上梁2均重9.2t(92kn)，计算下梁1受力时，需考虑上梁2的自重。通过折算R1'＝-1480.9kn；R2'＝-2058kn；R3'＝904kn；R4'＝327.1kn；
由公式(2)可计算下梁1支座反力值：
R5＝-1558.2kn；R6＝-172.7kn；R7＝-750.8kn；R8＝173.9kn；
则：Mmax(下梁1)＝1558.2×1.22＝1901.0KN/m2。
2)290米安装高度工况下：
R1＝-1301kn；R2＝-1301kn；R3＝-1301kn；R4＝-1301kn；
则：
Figure BDA0004125720110000091
因此，上梁2截面计算按照塔吊独立高度工况下荷载Mmax(上梁2)＝7243.2KN/m2计算。
根据步骤3计算的上梁2尺寸，上梁2均重9.2t(92kn)，计算下梁1受力时，需考虑上梁2的自重。通过折算R1'＝-1347kn；R2'＝-1347kn；R3'＝-1347kn；R4'＝-1347kn；
由公式(2)可计算下梁1支座反力值：
R5＝-1884.8kn；R6＝-809.2kn；R7＝-1884.8kn；R8＝-809.2kn；
则：
Figure BDA0004125720110000092
因此，下梁1截面计算按照290米安装高度工况下荷载Mmax(下梁1)＝3541.9KN/m2计算。
步骤3：塔吊基础的钢梁尺寸设计。基于钢梁受到的最大弯矩值，并结合所述钢梁的宽度和厚度的给定值，确定钢梁的设计高度。其中，钢梁的设计高度的计算公式如下：
Figure BDA0004125720110000101
上述式中：H—钢梁的设计高度；B—钢梁的宽度；t—钢梁的厚度(材料厚度)；γ—钢梁的截面系数，取值1.05；[σ]—钢梁的材料最大允许正应力值。
本实施例中，钢梁采用箱梁设计，如图5所示，包括上板7、下板8以及两个侧板9围合形成的箱梁，并在箱梁的两端设置封头板。上板7、下板8、侧板9及封头板均焊接。焊缝采用坡口焊，焊缝等级采用一级；假定钢梁的宽度B为0.5m，钢梁的材料厚度或称材料壁厚t为0.03m，材料选用Q345B，则钢梁的材料最大允许正应力值[σ]＝295MPa，可代入公式(4)计算求得上梁2的设计高度：
Figure BDA0004125720110000102
Figure BDA0004125720110000103
取H上梁2＝1.2m。
由于Mmax(下梁1)＝3541.9KN/㎡＜Mmax(上梁2)7243.2KN/㎡，因此，为保证钢梁尺寸的统一性，下梁1尺寸亦按照上梁2尺寸进行设计。
步骤4：预埋件3设计。确定牛腿4的最大支座反力值，并结合牛腿4的长度、锚筋32的抗拉强度设计值以及给定的锚筋32直径和锚板31厚度，计算锚筋32的设计总面积，基于锚筋32的设计总面积，确定锚筋32实配数量。
如图6、7所示，预埋件3采用锚板31与锚筋32的形式。锚板31与锚筋32采用穿孔塞焊；假定牛腿4长度为0.8m，下梁1均重7.8t(78kn)，计算牛腿4和地下室柱的受力时，需考虑下梁1的自重，采用公式(2)计算可知：
1)塔吊独立高度工况下：
Figure BDA0004125720110000111
Figure BDA0004125720110000112
2)290米安装高度工况下：
Figure BDA0004125720110000113
Figure BDA0004125720110000114
因此，R’max＝MAX[R′6(独)、R′8(独)、R′6(290)、R′8(290)]＝848.2Kn
剪力墙混凝土采用C35，则混凝土抗压强度设计值fc＝16.7N/mm2；锚筋32抗拉强度设计值fy＝360N/mm2；假定锚板31厚度t为30mm；锚筋32直径d为25mm；锚筋32层数为4层以上，锚筋32层数的影响系数ar取0.85；沿剪力作用方向最外层锚筋32中心线之间的距离z取值600mm。
锚筋32设计总面积可按照公式(5)进行计算：
Figure BDA0004125720110000115
上述式中：Asmin-锚筋32的设计总面积；
R’max-牛腿4的最大支座反力值；
LNT-牛腿4的长度；fy-锚筋32的抗拉强度设计值；fc-混凝土抗压强度设计值；ar-锚筋32层数的影响系数；d-锚筋32的直径；t-锚板31的厚度；z-沿剪力作用方向最外层锚筋32中心线之间的距离。将上述取值代入得：
Figure BDA0004125720110000116
锚筋32数量选择30根直径25mm的钢筋，实配钢筋面积为14718㎡；根据计算取得的锚筋32数量，依据钢结构设计标准(GB50017-2017)，确定锚筋32布局纵向五排，如图6所示，锚筋32最外侧与锚板31纵向两端间距100mm，锚筋32之间的纵向间距150mm；确定锚筋32横向六排，锚筋32最外侧与锚板31横向两端间距100mm，锚筋32之间的横向间距120mm；锚板31采用800mm×800mm，与锚筋32采用塞孔焊进行连接。
步骤5：牛腿4尺寸设计及焊缝验算。基于牛腿4的最大支座反力值和长度，确定牛腿4的最大弯矩值，并基于牛腿4的最大弯矩值，结合牛腿4的宽度和材料厚度的给定值，确定牛腿4的设计高度；进行牛腿4与预埋件3的焊缝验算。
其中，牛腿4的最大弯矩值计算公式为：M’max＝R’maxLNT/2
上述式中：M’max-牛腿4的最大弯矩值；
R’max-牛腿4的最大支座反力值；LNT-牛腿4的长度。
牛腿4的设计高度的计算公式如下：
Figure BDA0004125720110000121
上述式中：h—牛腿4的设计高度；b—牛腿4的宽度；t—牛腿4的材料厚度；[σ]-牛腿4的材料允许最大应力值；M’max-牛腿4的最大弯矩值；γ—牛腿4的截面系数。
本实施例的牛腿4采用箱型结构，由四块钢板焊接而成。材料选用Q345B，则牛腿4的材料允许最大应力值[σ]＝295MPa，设定牛腿4的宽度b为600mm，牛腿4的材料厚度t为30mm，箱型截面系数γ取1.05，可代入公式(6)计算求得箱型牛腿4的设计高度：
Figure BDA0004125720110000131
Figure BDA0004125720110000132
取牛腿4的设计高度h＝0.8m。
采用如下公式进行牛腿4与预埋件3的焊缝验算：
lw＝b+2h (7)
Figure BDA0004125720110000133
上述式中：σ-牛腿4焊缝处应力；hf-牛腿4焊缝高度；lw-牛腿4焊缝长度；M-牛腿4所受弯矩值；V-牛腿4所受剪力值；[σ]-牛腿4材料允许最大应力值；βf-正面角焊缝的强度设计值增大系数。
牛腿4焊缝采用坡口焊，焊缝高度hf＝20mm，正面角焊缝的强度设计值增大系数βf取值1.22；代入上述公式(7)和(8)可得：
牛腿4焊缝长度：lw＝0.6+2×0.8＝2.2m。
牛腿4焊缝处应力：
Figure BDA0004125720110000134
可知，牛腿4焊缝处应力满足要求，牛腿4与预埋件3的焊缝质量验算通过。完成上述塔吊基础的设计，并可按照上述设计进行塔吊基础的施工。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，同样也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：确定塔吊基础的结构；所述塔吊基础包括四根钢梁，所述四根钢梁包括两根下梁和两根上梁；所述下梁的一端设计为连接有牛腿，所述牛腿用于与预埋于剪力墙的预埋件焊接，下梁的另一端设计为搁置于地下室柱顶；两根上梁的两端分别设置在两根下梁之上；其中，预埋件包括锚板和锚筋；
步骤2：简化塔吊基础的受力为简支梁受力模型，计算钢梁受到的最大支座反力值和最大弯矩值；
步骤3：基于钢梁受到的最大弯矩值，并结合所述钢梁的宽度和厚度的给定值，确定钢梁的设计高度；
步骤4：确定牛腿的最大支座反力值，并结合牛腿的长度、锚筋的抗拉强度设计值以及给定的锚筋直径和锚板厚度，计算锚筋的设计总面积，基于锚筋的设计总面积，确定锚筋实配数量；
步骤5：基于牛腿的最大支座反力值和长度，确定牛腿的最大弯矩值，并基于牛腿的最大弯矩值，结合所述牛腿的宽度和材料厚度的给定值，确定牛腿的设计高度；进行牛腿与预埋件的焊缝验算。
2.根据权利要求1所述的一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，所述步骤2中，在简化塔吊基础的受力为简支梁受力模型之前，还包括步骤：
按照以下公式计算塔吊基础的上梁和下梁相交的支点在塔吊不同工作状态下的荷载：
Figure FDA0004125720100000011
上述式中：
F压/拉—塔吊基础的支点的集中力；
NV—塔吊在工作状态或非工作状态下的垂直力；
M—塔吊在工作状态或非工作状态下的弯矩值；
n—塔吊基础的支点数量；
la—塔吊标准节中心点距离塔吊基础的支点的距离。
3.根据权利要求1所述的一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，所述步骤2中，简化塔吊基础的受力为简支梁受力模型的步骤还包括：将塔吊基础简化为结构力学中有刚度和强度但无尺寸的受力杆件，所有受力杆件按照简支梁建立受力模型；所述钢梁受到的最大支座反力值和最大弯矩值的计算公式如下：
Figure FDA0004125720100000021
Mmax＝MAX{Mxi}＝Rmax×Lxi
上述式中：
Rmax—钢梁受到的最大支座反力值；
Mmax—钢梁受到的最大弯矩值；
N1、N2—受力杆件所受到的集中力；
Lx1、Lx2—受力杆件所受到的集中力距离支座的距离；
Mxi—受力杆件所受集中力处的弯矩值；
Lxi—受力杆件所受集中力距离支座的距离。
4.根据权利要求1所述的一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，所述步骤3中钢梁的设计高度的计算公式如下：
Figure FDA0004125720100000022
上述式中：
H—钢梁的设计高度；
B—钢梁的宽度；
t—钢梁的厚度；
γ—钢梁的截面系数；
[σ]—钢梁的材料最大允许正应力值。
5.根据权利要求1所述的一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，所述步骤4中锚筋的设计总面积的计算公式如下：
Figure FDA0004125720100000031
上述式中：
Asmin-锚筋的设计总面积；
R’max-牛腿的最大支座反力值；
LNT-牛腿的长度；
fy-锚筋的抗拉强度设计值；
fc-混凝土抗压强度设计值；
ar-锚筋层数的影响系数；
d-锚筋的直径；
t-锚板的厚度；
z-沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离。
6.根据权利要求1所述的一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，所述步骤5中，所述牛腿的最大弯矩值计算公式为：
M’cax＝R’maxLNT/2
上述式中：
M’max-牛腿的最大弯矩值；
R’max-牛腿的最大支座反力值；
LNT-牛腿的长度。
7.根据权利要求6所述的一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，所述步骤5中，所述牛腿的设计高度的计算公式如下：
Figure FDA0004125720100000041
上述式中：
h—牛腿的设计高度；
b—牛腿的宽度；
t—牛腿的材料厚度；
[σ]-牛腿的材料允许最大应力值；
M，max-牛腿的最大弯矩值；
γ—牛腿的截面系数。
8.根据权利要求7所述的一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，所述步骤5中，采用如下公式进行牛腿与预埋件的焊缝验算：
lw＝b+2h
Figure FDA0004125720100000042
上述式中：
σ-牛腿焊缝处应力；
hf-牛腿焊缝高度；
lw-牛腿焊缝长度；
M-牛腿所受弯矩值；
V-牛腿所受剪力值；
[σ]-牛腿材料允许最大应力值；
βf-正面角焊缝的强度设计值增大系数。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种用于核心筒偏置结构的塔吊基础设计方法，其特征在于，所述步骤1中，基于塔吊型号、地下室柱顶的位置以及主体结构剪力墙的位置，确定塔吊基础的下梁的布置位置；基于塔吊的基脚位置确定两根上梁的间距。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的方法设计的用于核心筒偏置结构的塔吊基础，其特征在于，包括：
预埋件，包括焊接的锚板和锚筋，所述锚筋预埋于剪力墙；
牛腿，与所述锚板焊接；
两根下梁，沿其梁宽方向间距分布，所述下梁的一端连接所述牛腿，所述下梁的另一端搁置于地下室柱顶；以及
两根上梁，沿其梁宽方向间距分布，两根上梁的两端分别设置在两根下梁之上。
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