拉线塔简易基础设计

袁英光 徐宗刚

摘 要：塔式结构的基础一般均为混凝土或钢筋混凝土基础，混凝土的强度等级一般不低于C20。其共性的受力要求是：为了保证塔体结构的安全性和整体稳定性，要求基础能够抵抗塔体压力、水平推力以及弯矩引起的拔力。塔式基础设计是铁塔设计的重要组成部分，该文对塔式结构的概况讲述，分析了塔式结构基础承载力计算与校核，并对基础设计计算过程进行了详细的阐述。

关键词：基础设计 计算 校核

中图分类号：TM753 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0159-02

塔式结构的基础是结构的重要组成部分，它承担着将上部结构所承受的全部载荷和作用安全可靠地传递到地基，并保持结构整体稳定的作用。塔式结构基础的选型及基础布置与上部塔体结构的形式、结构布置、外部载荷和作用的类型、场地和地质条件以及塔座附属建筑的形式与结构均有着密不可分的关系。合理的基础选型和设计对于降低结构造价、缩短建造周期和保证结构的安全性至关重要的。

无论钢塔还是钢筋混凝土塔，不论其塔体高度、建筑规模及使用用途是否存在差异，塔式结构的基础一般均为混凝土或钢筋混凝土基础，混凝土的强度等级一般不低于C20。其共性的受力要求是：为了保证塔体结构的安全性和整体稳定性，要求基础能够抵抗塔体压力、水平推力以及弯矩引起的拔力。

当场地表层地基土具有良好的承载力，地基变形也能控制在可以接受的范围内，同时基础的上拔力可由基础及基础上覆土所平衡时，塔式结构基础可以采用浅基础形式。

1 基础承载力计算与校核

基础承载力是基础设计最重要的参数，也是基础设计需实现的最基本要求。基础承载力即地基压力，是指基础传递给地基持力层顶面处的压力，其值取决于基础所受载荷的大小、基础埋深、基础底部面积和土的类别等多种因素。本计算选取一般性粘土进行计算。

基础底面的压力应符合下式要求：

当基础顶部受轴心载荷作用时：

≤ （1）

式中：

为相应于载荷效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；

为修正后的地基承载力特征值，（kN/m2）。

基础底面的压力可按下列公式计算：

（2）

式中：

为相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的压力值，（kN）；为基础自重与基础上的土重之和，（kN）；为基础底面面积，（m2）；

修正后的地基承载力特征值可按下列公式计算：

（3）

式中：

为修正后的地基承载力特征值；为地基承载力特征值，一般性粘土取100kN/m2；为基础底面下土的计算容重，与土的类别有关，一般性粘土取16 kN/m3；为基础底面以上土的加权平均重度，取15kN/m3；为基础底面宽度，小于3 m时按3 m考虑，（m）；为基础埋置深度，从地面标高起算，（m）；，为分别为基础宽度和深度的地基承载力修正系数，与土质有关。

2 基础抗滑稳定性

基础抗滑移稳定按下式计算

≥1.3 （4）

式中：

为基底上部结构传至基础的水平力计算值，（kN）；

为上部结构传至基础的竖向力设计值，即取，（kN）；

为基础自重与基础上的土重之和，（kN）；μ为基础底面与地基的摩擦系数，一般性粘土取0.25。

1.3为规范规定的最小安全系数。

3 基础台阶计算

刚性基础的台阶高度一般为250～300 mm，当确定每个台阶的宽度时，应使基础台阶的宽高比满足下列公式的要求：

b≤htana （5）

式中：

b为台阶的宽度；h为台阶的高度；

tana为为刚性基础台阶的宽高比的允许值，根据基础材料、基底平均压力等，按表1采用。当基础台阶的宽高比满足上述表要求时，可以不必检验基础台阶的受弯及受剪强度。

4 结语

塔式基础设计是铁塔设计的重要组成部分，通过对塔基设计过程计算参数的选取，使设计人员掌握塔基设计方法，切实做到结合现场实际，合理选择塔基基础形式。

参考文献

[1]上海市建设和交通委员会.GB50135-2006高耸结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2007.

[2]北京工业建筑设计院.塔桅钢结构设计[M].中国建筑工业出版社，1972.