运用PKPM软件计算塔吊基础时应注意的关键点上传

运用PKPM软件计算塔吊基础时应注意的关键点*建工集团有限公司 随着计算机技术的高速发展，各种计算机应用软件也如雨后春笋般纷纷亮相，开发出的与工程施工相关的著名安全计算软件有品茗、理正、PKPM等。相应的软件推出后受到了广大工程技术人员的大力欢迎，因为它缓解了技术人员的计算工作量，使各种安全计算变得快速、方便，不用再为记不住公式而到处找资料，工作效率大大提高。在使用过程中我们发现软件也存在一些问题，因为由于工程施工安全措施各不相同，软件不可能覆盖所有工况，有的计算结果与实际情况不符。故在应用软件进行计算时需注意调整参数，适当的时候改用手工计算预以修正，保证结果正确。下面以用PKPM软件计算塔吊天然基础为例进行详细解析。一、塔吊基本参数取值 塔吊型号:QTZ63，自重(包括压重)F1=513.00kN，最大起重荷载F2=60.00kN，塔吊倾覆力距M=1628.00kN.m，塔吊起重高度H=50.00m，塔身宽度B=1.60m，混凝土强度等级:C35，基础埋深D=2.00m，基础厚度h=1.35m，基础宽度Bc=5.00m。二、 PKPM安全设施软件计算结果2.1塔吊基础承载力验算 依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图: 当不考虑附着时的基础设计值计算公式： 式中 F塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重、压重和最大起重荷载,F=1.2573=687.60kN； G基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2(25.0BcBcHc+20.0BcBcD) =2212.50kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=5.00m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=20.83m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.41628.00=2279.20kN.m； a合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a=5.00/2-2279.20/(687.60+2212.50)=1.71m。 经过计算得到无附着的最大压力设计值 ：Pmax=(687.60+2212.50)/5.002+2279.20/20.83=225.41kPa 无附着的最小压力设计值 ：Pmin=(687.60+2212.50)/5.002-2279.20/20.83=6.60kPa 2.2 地基基础承载力验算 修正后的地基承载力特征值fa=150.00kPa，小于最大压力设计值Pmax=225.41kPa，不满足要求！2.3 受冲切承载力验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。 验算公式如下: 式中 hp受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.95； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.60+(1.60 +21.30)/2=2.90m； h0承台的有效高度，取 h0=1.3m； Pj最大压力设计值，取 Pj=225.41kPa； FL实际冲切承载力： FL=225.41(5.00+4.20)0.40/2=414.75kN。 允许冲切力：0.70.951.5729001300=3936068.50N=3936.07kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！三、找出软件计算结果中的错误并手动纠正在软件自动生成的计算稿中，有以下几点错误需要纠正改用手工计算，不然的话会导致结果出现偏差，现逐条说明如下：1、实际施工中，为方便塔吊标准节拆除，塔吊基础上一般不回填土方，而是用砖砌挡墙沿基础边把标准节保护起来，挡墙外侧才回土，故2.1 中G的取值不用计入回填土重量。2、根据建筑地基基础设计规范，验算地基承载力时应采用荷载标准值，而不是设计值，故F、G、M值中不需乘1.2的荷载分项系数。正确取值应为FK=573KN MK=1628.0KN.mGK=25.0BcBcHc=843.75KN3、偏心距=1.15m， L/6=0.833m eL/3=1.667m, 此时基底边缘小压力Pkmin=0，最大压力Pkmax应按计算, 而不是2.1中的,算得Pkmax=139.93kpa，小于修正后的地基承载力特征值fa=150.00kPa，承载力满足要求，并非2.2中所说不满足要求。4、根据建筑地基基础设计规范8.2.7，Pj为扣除基础自重及其上土重后的基底净反力设计值， 即=67.91kpa,而非2.3中的Pj=225.41kPa。四、结语1、从上述案例可知，有时软件计算不一定正确，因为它涉及到各种工况状态下的参数取值问题。软件对使用者的要求比较高，它不但要求施工技术人员能熟练运用软件，同时要求撑握相应的规范，特别是对经常用到的规范条文更是要铭记于心，只有这样在使用软件时才能做到针对性调整、纠错，确保计算结果正确，在保证使用安全的同时节约材料（本例如按2.2计算得地基承载力不满足要求，需加大基础平面尺寸，增加了挖土工作量、混凝土用量及钢筋用量，但经纠错后承载力能满足要求，不需要增加投入）。2、只有正确的理论计算才能做出正确的施工（设计）方案并指导施工，这提醒我们在进行安全计算时，不要过于依恋于软件，只有打好扎实的理论基础，将理论与软件相结合，遇到出错处及时调整，才能使软件发挥更大的作用，更好地为工程施工服务。4