塔吊基础的设计与计算
（刘宏林）
一、塔吊基础的设计依据
GB/T13752-1992 塔式起重机设计规范
JGJ/T187-2009 塔式起重机混凝土基础工程技术规程
GB50007-2011 建筑地基基础设计规范
JGJ94-2008 建筑桩基技术规范
GB50017-2003 钢结构设计规范
二、塔吊基础设计选型
塔吊基础形式应根据工程地质、荷载大小与塔机稳定性要求、现场条件、技术经济指标，并结合塔吊厂商提供的《塔机使用说明书》要求确定。
塔吊基础设计常用类型分为板式基础（矩形、方形）、十字形基础和桩基础、组合式基础。
板式基础是由钢筋混凝土筑成的平板形基础；十字形基础是由长度和截面相同的两条互相垂直等分且节点加腋的混凝土条形基础组成的基础；板式基础、十字形基础适用于地基承载力较高，基坑较浅的工程。
板式基础十字形基础应用工程有：建行灾备中心、光谷新世界等工程、武汉保利文化广场（利用底板）
桩基础是由预制混凝土桩、预应力混凝土管桩、混凝土灌注桩或钢管桩及上端连接的矩形板式或十字形梁式承台组成的基础；桩基础适用于在软弱土层，浅基础不能满足塔机对地基承载力和变形的要求或因场地限制，塔吊布置于地下室
范围内且不需在土方开挖之前投入使用的工程。
桩基础
应用工程有： 武汉万达广场（桩+承台）、武商摩尔城（桩+承台）
组合式基础是由若干格构式钢柱或钢管柱与其下端连接的基桩以及上端连接的混凝土承台或型钢平台组成的基础；适用于因场地限制，塔吊布置于地下室范围内且需在土方开挖之前投入使用的工程。
应用工程有：天津117大厦（桩+钢格构柱+钢承台）；福新惠誉（桩+钢格构柱+混凝土承台）；
组合式基础
三、塔吊基础设计计算 1、基础荷载取值
采用塔机制造商提供的《塔机使用说明书》的基础荷载，包括作用于基础顶
的竖向荷载标准值（F k ）、水平荷载标准值（F vk ）、倾覆力矩（包括塔机自重、起重荷载、风荷载等引起的力矩）荷载标准值（M k ）及扭矩荷载标准值（T k ）；基础荷载还包括基础及其上土的自重荷载标准值（G k ）。
如：TC5613塔式起重机厂家给定的基础荷载如下表：
础荷载
2、板式基础设计和计算
⑴设计构造要求：
基础高度应满足塔机预埋件的抗拔要求，且不宜小于1000mm，不宜采用坡星或台阶形截面的基础。
基础的混凝土强度等级不应低于C25，垫层混凝土强度不应低于C10，厚度不小于100mm。
板式基础在基础表层和底层配置直径不应小于12mm、间距不应大于200mm 的钢筋，且上、下层主筋应用间距不大于500mm的竖向构造钢筋连接；架立筋的截面积不宜小于受力筋截面积的一半
预埋于基础中的塔机基础节锚栓或预埋节，应符合塔机制造商提供的《塔机使用说明书》规定的构造要求，并应有支盘式锚固措施。
矩形基础的长边与短边长度之比不宜大于2，宜采用方形基础。
板式基础一般根据地勘报告提供的地基承载力特征值，从塔机制造商提供的《塔机使用说明书》中的基础中选取。
如：TC5613塔式起重机厂家给定的基础图如下：
注：本基础应采用整体钢筋砼基础。对基础的基本要求如下：1）基础下土质应坚固夯实，根据土质情况，可选用不同的基础（见左固定基础图）；2）砼强度等级不得低于，地耐力不小于表2的规定；3）砼基础的深度应大于1350；4）砼基础的四个固定支腿上表面应校水平，平面度误差小于1/500。
表2
注：表1中及弯矩为基础最大弯矩工况载荷，扭矩为基础最大扭矩工况载荷。
表1
固 定 基 础
（.）
（
.）
（
）
（
）
工况载荷非工作工况
工作工况纵横向各33-¦µ25
纵横向各30-¦µ25纵横向各27-¦µ25纵横向各33-¦µ25
纵横向各30-¦µ25下 层 筋上 层 筋架立筋
地耐力
砼方量
重 量
纵横向各27-¦µ25塔式起重机固定基础图
⑵设计计算 1）抗倾覆验算
k vk k k
M F h e F G +=
+
2）地基承载力验算 ①求基础底面平均压应力
k
k k
F G p bl
=
+
②求基础底面边缘最大压应力值 当偏心距
时：
max 2()
3k k k F G p la
+=
其中，a ——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离
当偏心距
时：
max
k k k k vk F G M F h p bl W =
+++
③修正后的地基承载力特征值
/4
e b
≤
④地基承载力验算
基础底面压力应同时符合：
——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值； ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值；
a f ——修正后的地基承载力特征值
3）基础计算
①求基底静反力
基底净反力采用基底平均压力设计值p ：
max 1
2
p p p +=
max p 、1p ——荷载效应基本组合计算的基
底边
缘最大压力值、塔机立柱边的基底压力值。 ②求弯矩设计值
8/)(2a b Pl M -=
其中a 为塔吊标准节边长 ③基础受弯计算
按单筋矩形截面进行受弯配筋计算，计算简图如图所示。
k a p f ≤ax 1.2km a
p f ≤k
p ax
km p (3)(0.5)
a
ak
b d m b d f f ηνην=
+-+
-
单筋矩形截面的计算简图
单筋矩形截面受压区混凝土的等效应力图
求截面抵抗矩系数
s α
2
01bh f M
c s αα=
求相对受压区高度ξ
b s ξαξ≤--=211
b ξ取0.55（≤C50 HRB330）0.518(≤C50 HRB400)
求内力臂系数
s γ
ξγ5.01-=s =
2
211s
α-+
求配筋
s
A
h f M
A y s s γ=
求最小配筋
s
A
bh A s min ρ=
y
t
f f 45
.0min =ρ，且2.0min ≥ρ 底部钢筋取配筋最大值，上部钢筋不小于底部钢筋的一半，一般对称布置。 ③基础受剪计算
07.0bh f V t h β=
4
10800⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛=h h β
当h0小于800mm 时取h0=800mm 当h0≥2000mm 时取h0=2000mm 3、十字形基础计算
1）设计构造要求：
十字形基础主筋应按梁式配筋，主筋直径不应小于12mm ，箍筋直径不应小于8mm 且间距不应大于200mm ，侧向构造纵筋的直径不应小于10mm 且间距不应大于200mm 。架立筋的截面积不宜小于受力筋截面积的一半。
十字形基础的节点处应采用加腋构造。 2）基础计算
倾覆力矩设计值（M ）和水平荷载设计值（Fv ）应按其中任一条形基础纵向作用计算，竖向荷载设计值（F ）应由全部基础承受。
其他参考板式基础。 5、桩基础计算
1）桩端持力层的选择
桩端持力层宜选择中低压缩性的黏性土、中密或密实的砂土或粉土等承载力较高的土层。桩端全断面进入持力层的深度，对于黏性土、粉土不宜小于2d ，对于砂土不宜小于1.5d ，碎石类土不宜小于1d
；当存在软弱下卧层时，桩端以
下硬持力土层厚度不宜小于3d ，并应验算下卧层的承载力。
2）桩基计算
桩基计算应包括桩顶作用效应计算、桩基竖向抗压及抗拔承载力计算、桩身承载力计算、桩承台计算等，可不计算桩基的沉降变形。
(1)桩顶作用效应计算
桩顶作用效应，应取沿矩形或方形承台对角线方向的倾覆力矩和水平荷载及竖向荷载进行计算。当采用十字形承台时，倾覆力矩和水平荷载的作用应取其中任一条形承台按其纵向作用进行计算，竖向荷载应按全部桩基承受进行计算。
基桩的桩顶作用效应计算公式： 轴心竖向力作用下 k k
k F G Q n
+=
偏心竖向力作用下 max min vk k k k k vk k k k k F G M F h
Q n L
F G M F h
Q n L
++=
+++=-
式中：
k
Q ──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，基桩的平均竖向力； max k Q ──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，角桩的最大竖向力； min k Q ──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，角桩的最小竖向力；
k F ──荷载效应标准组合时，作用于桩基承台顶面的竖向力；
k
G ──桩基承台及其上土的自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣
除水的浮力；
n ──桩基中的桩数
k
M ──荷载效应标准组合时，沿矩形或方形承台的对角线方向作用于承台
顶面的力矩；
vk F ──荷载效应标准组合时，塔机作用于承台顶面的水平力；
h ──承台的高度；
L ──矩形承台对角线两端基桩的轴线距离；
(2) 桩基竖向承载力计算
桩基竖向承载力应符合： m a x 1.2k a
k a
Q R Q R ≤≤
式中a R ──单桩竖向恒载力特征值；a sia i pa p R u q l q A =⨯⨯+⨯∑
pa q 、sia q ──桩端端阻力、桩侧阻力特征值，由当地静载荷试验结果统计分
析算得；
p A ──桩底端横截面面积；
u ──桩身周边长度； i l ──第i 层岩土的厚度。
(3) 桩的抗拔承载力
桩的抗拔承载力应符合：
k a
a i sia i p
Q R R u q l G λ''≤'=+∑
式中k Q '——按荷载效应标准组合计算的基桩拔力；
a R '——单桩竖向抗拔承载力特征值；
i λ——抗拔系数，
当无试验资料且桩的入土深度不小于6.0m 时，可根据土质和桩的入土深度，取i λ=0.5～0.8（砂性土，桩入土较浅时取低值；黏性土和粉土，桩入土较深时取高值）；
p G ——桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计。
(4)桩身承载力计算：
轴心受压桩桩身承载力应符合：0.9ps y
s c c Q f A f A ϕ''≤+ 式中Q ──荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值；
c ϕ──基桩成桩工艺系数，混凝土预制桩和预应力混凝土空心桩取0.85；干作业非挤土灌注桩取0.90；泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩和挤土灌注桩取0.70～0.80；软土地区挤土灌注桩取0.60；
c f ──混凝土轴心抗压强度设计值；按现行《混凝土结构设计规范》取值，
桩身混凝土等级为C30；
ps A ──桩身横截面积；
y f '──纵向主筋抗压强度设计值；
s A '──纵向主筋截面面积；
轴心抗拔桩桩身承载力应符合：y s py py Q f A f A '≤+
式中Q '——荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值；
y f 、py f ——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值；
s A 、py A ——普通钢筋、预应力钢筋的截面面积。
(5)承台计算：
①承台弯矩计算公式：x i i
y i i M N y M N x ==∑∑
其中x M ,y M ──分别为绕X 轴、Y 轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN ·m)；
i x ,i y ──分别为垂直y 轴、x 轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离； i N ──扣除承台及格构柱自重，在荷载效应基本组合下的第i 桩桩顶竖向反力设计值(kN)
当板式承台基础下沿对角线布置4-5根基桩时，宜在桩顶布置暗梁。
1-1截面计算简图
集中荷载作用点尺寸按
塔机立柱的实际间距确定
②塔机对角线上两立柱对基础的集中荷载设计值：max min
14F M F L =±
max min
F ——塔机倾覆力矩沿塔身截面对角线方向作用时，相应对角线上两立柱对基础的集中荷载设计值；
F ——塔机荷载效应基本组合时作用于基础顶的竖向荷载；
M ——塔机荷载效应基本组合时作用在基础顶的倾覆力矩；
L1——塔机塔身截面对角线上两立柱轴线间的距离。
③承台受角桩冲切计算：
[]1211110(/2)(/2)l x y y x hp t N c a c a f h βββ=+++
110.560.2
x x βλ=+ 110.560.2y y βλ=+ l N ——荷载效应基本组合时，不计承台及
其上土重力的角桩桩顶的竖向力设计值；
1x β、1y β——角桩冲切系数；
1c 、2c ——角桩内边缘至承台外边缘的水平
距离；
1x a 、1y a ——从承台底角桩顶内边缘引45°
冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距
离；当塔机塔身柱边位于该45°线以内时，则取
由塔机塔身柱边与桩内边缘连线为冲切椎体的锥线；
hp β——承台受冲切承载力截面高度影响系数，当h ≤800mm 时，hp β取1.0,；
h ≥200mm 时，hp β取0.9；其间按先行内插法取值；
t f ──混凝土轴心抗拉强度设计值；
0h ──承台外边缘的有效高度；
1x λ、1y λ——角桩冲垮比，其只应满足0.25~1.0，110/x x a h λ=，110/y y a h λ= 6、组合式基础计算
（1）设计构造
组合式基础可由混凝土承台或型钢承台、
格构式钢柱或钢管柱及灌注桩或钢
管桩等组成。混凝土承台及基桩见桩基础设计计算部分。
（2）型钢承台设计和计算
型钢平台的设计应符合《钢结构设计规范》GB50017的有关规定，由厚钢板和型钢主次梁焊接或螺栓连接而成，型钢主梁应连接于格构式钢柱，宜采用焊接连接。
采用型钢承台时，桩的布置宜与塔机标准节尺寸一致。
钢承台须计算承台抗弯、抗剪和整体稳定性以及连接。
①抗弯强度计算
f W M W M ny
y y nx x X ≤+λλ
②抗剪强度计算 v w
f It VS ≤=τ ③整体稳定性的计算
f W M W M y
y y x b X ≤+Φλ
④连接计算
对接焊缝计算 ）（w w t w f f t
l N c ≤=σ 直角焊缝计算
w f w
e f f l h N 1βσ≤= w f w
e f l h N ≤=τ （3）格构式钢柱设计计算
格构式钢柱的布置应与下端的基桩轴线重合且宜采用焊接四肢组合式对称
构件，界面轮廓尺寸不宜小于400×400mm ，分肢宜采用等边角钢。格构式钢柱深入承台的长度不宜低于承台厚度的中心。下端深入灌注桩的锚固长度不宜小于2.0m ，且应与基桩的纵筋焊接。
格构式钢柱按轴心受压构件设计和计算，须计算格构式钢柱受压整体稳定性、分肢长细比和缀件弯矩、剪力。
①受压整体稳定性计算
求构件换算长细比0λ
缀板时 2
120λλλ+=x x
2
120λλλ+=y y
缀条时 x x x A A 12
040+=λλ
y y y A A 12
040+=λλ
004A I
H x x =λ
004A I H y y =λ
[]2000)2/(4Z a A I I x x -+=
[]2000)2/(4Z a A I I y y -+=
求格构式钢柱换算长细比0max λ
[]0max λλ≤
0max λ——格构式钢柱绕两主轴x 、y 的换算长细比中大值；
[]λ——轴心受压构件允许长细比，取150。
求受压整体稳定性
max /N A f
ϕ≤
②格构式钢柱分肢的长细比验算
格构式钢柱分肢的长细比要求：
当缀件为缀板时，10max 0.5λλ≤，且 140λ≤
当缀件为缀条时，10max 0.7λλ≤
1λ——格构式钢柱分肢对最小刚度轴的长细比
③缀件计算
缀件剪力计算
85Af V =
式中：A ——格构式钢柱四肢的毛截面面积之和，A=4A ；
f ——钢材的抗拉、抗压强度设计值；
fy ——钢材的强度标准值（屈服强度）
缀板弯矩、剪力计算
缀板应按受弯构件设计，弯矩和剪力分别为：
1
04Vl M =
1
012Vl V b =
斜缀条受压计算
斜缀条应按轴心受压构件设计，轴向压力值为：
02cos V
N α=
M0——单个缀板承受的弯矩；
V0——单个缀板承受的剪力；
N0——单个斜缀条承受的轴向压力；
b1——分肢型钢形心轴之间的距离；
1l——格构式钢柱的一个节间长度；
α——斜缀条和水平面的夹角。
四、塔吊基础设计和计算常见问题
1、基础设计常见问题
1）持力层选择不妥，忽视地基变形和稳定性
天然地基持力层宜选择承载力特征值不小于130kPa，黏性土状态不低于可塑（液性指数I l不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密的土层，否则要进行天然地基的变形验算。
塔机持力层下有软弱下卧层，或基础底距离坡顶小于2m，或距破底大于1.0m时应进行边坡的稳定性分析。
桩端持力层宜选择中低压缩性的黏性土、中密或密实的砂土或粉土等承载力较高的土层。桩端全断面进入持力层的深度，对于黏性土、粉土不宜小于2d，对于砂土不宜小于1.5d，碎石类土不宜小于1d；当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力土层厚度不宜小于3d，并应验算下卧层的承载力。
2）基础布置不合理，未避开承台和地梁
塔吊基础设计时，应绘制基础剖面图，表现塔吊基础与地下室底板、承台，塔吊标准节和主体结构在平面和立面上的相对位置关系，尽量避开承台、梁以及电梯井的位置，同时考虑基础和标准节拆除的方便。
3）板式基础设计不经济，未按地耐力进行选择
板式基础设计时过于保守，习惯按最低地耐力选择基础，非常不经济。以TC5613塔式起重机厂家给定的基础图为例，当地耐力大于210kPa时，可选截面5000*5000*1350，混凝土33.75m3，钢筋81t，若按地耐力120kPa选择，截面6000*6000*1350，混凝土48.6m3，钢筋116t，则混凝土多用44%，钢筋多用43%。
板式基础在征得工程设计单位同意时，可利用地下室底板作为塔机基础。
4）承台设计不经济，截面选择太大
承台设计时习惯采用塔机厂家提供的板式基础，截面太大，非常不经济。根据试算，TC7030及以下当支腿长度为800mm 时选用1000mm 厚承台均能满足要求，而按板式基础，如选择厚1700mm 厚承台，则钢筋混凝土多用70%。另外承台的长宽，满足承台的相关构造要求即可，尽量减少承台的截面尺寸。
承台设计时应考虑预埋支腿的高度，如采用TC153、CJ140等平头塔吊时，预埋支腿长度达1800mm ，承台厚1500mm 。
承台在征得工程设计单位同意时，可利用地下室底板作为塔机承台。
5）桩基设计不经济，桩径、桩长取值过大
桩基设计习惯采用工程桩设计，非常不经济。工程桩设计应根据计算来设计和优化确定相关参数。桩基钢筋主要满足抗拔的需要。
6）钢格构柱设计不合理，分肢稳定和构造不符合要求
钢格构柱习惯按支撑格构柱设计，计算时未验算分肢的长细比或稳定性，缀件设计不满足构造要求，如： 缀板高度：`13
2b d ≥
缀板厚度：`1401b t ≥且6≥t mm ； 缀板间距：112b l ≤，且满足分肢长细比的计算要求
格构柱上端伸入承台处可焊接竖向锚固钢筋，钢柱每分肢不少于1∮25，锚固长度不小于35d,格构式钢柱与承台底相接处焊接水平角钢抗冲切，下端伸入灌注桩的锚固长度不宜小于2m ，且与基桩的纵筋焊接。
格构式钢柱外侧四周宜随土方开挖及时设置型钢支撑，将各格构钢柱连接成整体，计算长度超过8m 时，宜设置水平型钢剪刀撑，剪刀撑的竖向间距不宜超过6m 。
2、基础计算常见问题
1）荷载重复取值或漏取荷载
常见问题是采用了塔机制造商提供的《塔机使用说明书》的基础荷载，包括工作和非工作状态的垂直荷载、水平荷载、倾覆力矩、扭矩，又组合风荷载、起重荷载等重复荷载，这些荷载应视为已经组合了各种不利荷载后的最终荷载，作用于基础顶面，当非工作状态时塔机现场基本风压大于说明书提供的基本风压
时，仅需对风荷载予以换算。
另外也有未考虑水平荷载产生的弯矩的情况。
2）荷载效应组合和分项系数取值有误
常见的问题是标准组合和基本组合混用，计算地基承载力、变形、单桩竖向承载力、抗拔承载力时错误用基本组合，记取分项系数；同样在进行基础抗弯、抗剪、抗冲切及桩身承载力时错误采用标准组合，漏取分项系数。
3）最不利工况有误
常见问题是最不利工况未按独立状态下的工作状态和非工作状态分别计算，或者未采用塔机塔身截面的对角线方向进行计算。
4）桩基单桩承载力计算时特征值和标准值混用
常见问题是桩基单桩承载力计算时采用了特征值，计算时按仍按规范要求除以2。或者按规范查表（标准值），仍按特征值计算。
5）计算结果不满足最小配筋率的要求
常见问题是板式基础、十字基础、承台、桩基等计算后，未复核最小配筋率，导致配筋不够，上述结果当截面取值较大时，往往由最小配筋率决定最后的设计结果。
6）钢格构柱漏算分肢长细比或稳定性
钢格构柱计算时未验算分肢的长细比或稳定性，使分肢先于构件整体失去承载能力。
塔式起重机方形独立基础的设计计算 余世章余婷媛 《内容提要》文章通过对天然基础的塔吊基础设计，详细论述整个基础的设计过程，经济适用，安全可靠、结构合理，思路清晰，论述精辟有据；在现场施工中，有着十分重要的指导意义。 关键词：塔机、偏心距、工况、一元三次方程、核心区、基底压力。 一、序言 随着建筑业迅猛发展，塔式起重机（简称塔机）在建筑市场中是必不可少的一项重要垂直运输机械设备；塔机基础设计，在建筑行业中是属于重大危险源的范畴，正因为如此，塔机基础设计得到各使用单位的高度重视；本人通过网络查阅过许多塔机基础设计方案，除采用桩基外，塔基按独立基础所设计的方形基础，绝大部分都按厂家说明书所提供的基础尺寸进行配筋，按规范设计计算的为数不多，厂家所提供基础大小数据有些是不满足规范要求，而塔机基础配筋绝大多数情况是配筋过大，浪费较为严重；厂家说明书所提供数据表明，地基承载力特征值小的基础外形尺寸就较大，承载力特征值较大，基础尺寸就相应的小点，似乎看起来这种做法是正确的，其实并非如此。 塔机基础型式方形等截面最为普遍，下面通过一些规范限定的条件，对方形截面独立基础规范化的设计，很有参考和实用价值。下面举例采用中联重科的塔吊类型进行论述和阐明。 二、塔吊基础设计步骤 2.1、确定塔吊型号
首先根据施工总平面图，根据建筑物外形尺寸（长、宽、高）、及材料堆放场地和钢筋加工场地，根据塔机覆盖率情况，按塔机说明书中的主要参数确定塔机型号。 2.2、根据塔机型号确定荷载 厂家说明书中都有荷载说明，按塔吊自由独立高度条件提供两组数据（中联重科），一组为工作状态（工况）荷载，另一组为非工作状态（非工况）荷载，确定出一组最不利的工况荷载。 2.3、确定塔吊基础厚度h 根据说明书中塔机安装说明，基础固定塔基及有两种形式，一种是地脚螺栓，另一种是埋入固定支腿式；因此根据塔机地脚螺栓锚固长度和支腿的埋深，可以确定塔机基础厚度h。 2.4、基础外形尺寸的确定 根据荷载大小和基础厚度h，确定独立方形基础的边长尺寸。 2.5、基础配筋计算 求出内力进行基础配筋计算，并根据《规范》的构造要求进行配筋和验算。 2.6、基础冲切、螺杆（支腿）受拉或局部受压的验算 三、方形独立基础尺寸的确定 3.1方形基础宽度B的上限值 根据上面塔机基础计算步骤可以看出，塔机基础尺寸的确定是方形基础的计算关键。利用偏心距限定条件，可求出基础最小截面尺寸。根据偏心距e（荷载按标准组合）：
塔吊基础设计计算方法 地基基础采用预应力混凝土管桩基础，设计等级教工宿舍C1C4、教工宿舍C15C16为丙级，教工宿舍C5C6为乙级。抗震设防烈度为6度，设计使用年限50年。 标签：塔吊基础；四桩；预应力管桩；承载力；倾覆力矩 1 工程概况 广东水利电力职业技术学院从化校区教工宿舍工程包括C1C4、C5C6、C15C16共3栋主体建安工程，二期精装修以及其他配套工程等。 三栋建筑由教工宿舍C1C4和教工宿舍C5C6、教工宿舍C15C16组成，总建筑面积：17782.82m2。其中教工宿舍C1C4地上6层；教工宿舍C5C6地上12层；教工宿舍C15C16地上6层，基地建筑面积2358.99m2（其中C1C4为862.89m2；C5C6为745.05m2；C15C16为751.05m2）。C1C4首层层高3m，二层～六层层高为3.0m，六层以上层高均为3.2m；C5C6首层层高4m，二层～十二层层高3m，十二层以上4.7m；C15C16首层层高3m，二层～六层层高3m，六层以上3.9m。C1C4、C15C16建筑结构类型为异形柱框架结构，C5C6建筑结构类型为剪力墙结构。 教工宿舍C1C4、教工宿舍C15C16建筑结构类型为异形柱框架结构，教工宿舍C5C6建筑结构类型为剪力墙结构。建筑安全等级为二级，抗震设防类型为丙类。地基基础采用预应力混凝土管桩基础，设计等级教工宿舍C1C4、教工宿舍C15C16为丙级，教工宿舍C5C6为乙级。抗震设防烈度为6度，设计使用年限50年。建筑防火类别为二类，耐火等级为二级；主体建筑屋面工程防水为2级。 根据施工现场场地条件及周边环境情况，安装1台塔式起重机负责建筑材料的垂直及水平运输。 2 塔吊基础（四桩）设计 2.1 计算参数 采用1台QTZ80塔式起重机，塔身尺寸1.60m，地下室开挖深度为0m；现场地面标高-0.60m，承台面标高-0.30m；采用预应力管桩基础，地下水位-2.90m。 2.1.1 塔吊基础受力情况 图1 塔吊基础受力示意图
****三期工程 塔吊基础施工方案 及计算书 上海****工程有限公司 二〇二〇年五月
目录 第一章工程概况 (1) 第二章编制依据 (1) 第三章塔吊布置 (2) 第四章塔吊基础设计主要参数 (3) 一、土层特征和物理力学性质 (3) 二、塔吊桩基础设计参数 (5) 三、塔吊基础受力情况 (5) 第五章预制管桩施工方案 (7) 一、静力压桩施工工艺流程 (7) 二、预防预制桩质量通病措施 (8) 三、施工注意事项 (9) 第六章承台施工及防雷接地 (10) 一、承台施工 (10) 二、防雷接地 (11) 第七章施工技术质量要求 (12) 第八章质量保证措施 (12) 一、PHC桩质量验收 (12) 二、承台质量标准 (13) 第九章塔吊监测 (14) 第十章安全技术要求 (15) 一、塔吊基础施工安全操作规程 (15) 二、塔机安全防范的管理措施 (16) 第十一章群塔运行控制 (17) 一、目的 (17) 二、组织协调与管理 (17) 上海****工程有限公司
三、运行原则 (18) 四、“十不吊” (18) 五、运行安全控制措施 (19) 第十二章大型机械事故应急预案 (22) 一、目的 (22) 二、范围 (22) 三、职责 (22) 四、资源配置 (22) 五、应急准备 (23) 六、应急响应 (23) 七、纠正和改进 (25) 八、台风、暴雨应急预案 (26) 九、善后处理 (26) 第十三章塔吊基础计算书 (26) 一. 参数信息 (26) 二. 荷载计算 (27) 三. 桩竖向力计算 (28) 四. 承台受弯计算 (28) 五. 承台剪切计算 (30) 六. 承台受冲切验算 (30) 七. 桩身承载力验算 (30) 八. 桩竖向承载力验算 (31) 九. 桩的抗拔承载力验算 (33) 第十四章附图 (34) 一、塔吊总平面图 (34) 二、塔吊基础平面图 (34) 三、塔吊基础剖面图 (34) 上海****工程有限公司
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、塔吊设计参数 (2) 四、塔吊基础设计 (4) 五、塔吊基础施工技术措施及质量验收 (5) 六、塔吊穿地下室处理措施 (7) 七、塔吊基础计算书 (9) 1. 参数信息 (9) 2. 基础最小尺寸确定 (9) 3、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定 (9) 4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 (10) 5、矩形承台截面主筋的计算 (10) 6、桩承载力验算 (11) 7、桩竖向承载力验算 (12) 8、塔吊稳定性验算： (12) 附图： (13)
高层塔吊基础施工方案 一、编制依据 1、本工程施工组织设计； 2、哈尔滨世茂滨江新城三期三区工程岩土工程勘察报告； 3、GB50202-2002《地基与基础施工质量验收规范》； 4、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》； 5、GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》； 6、GB50017-2003《钢结构设计规范》； 7、JGJ33-2001《建筑机械使用安全技术规程》； 8、JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》； 9、本工程设计图纸； 10、长沙中联重工科技发展股份公司生产的QTZ63(TCT5010-4)型平头塔式起重机使用说明书。 二、工程概况 1、工程名称：哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目 2、建设单位：哈尔滨世茂滨江新城开发建设有限公司 3、监理单位：北京中建工程顾问有限公司 4、施工单位：中建三局第三建设工程有限责任公司 5、建设地点：哈尔滨市松北区世茂大道西端。。 6、结构形式：地下室部分为框剪结构，主体为剪力墙结构 7、建设规模： 哈尔滨世茂滨江新城三期三区工程位于哈尔滨市松北区三环路以西，四环以东，世茂大道以南，松花江以北。本工程拟建11栋高层，其中三栋21层，五栋18层，三栋15层；69栋别墅，层数为2 －3层。建筑用地面积174545.60㎡，代征半道、绿地等面积22481.77
塔吊基础的设计计算 1．前言 塔吊是目前建筑工地的一种常用机械，担负着建筑材料垂直和水平运输的重任。塔吊基础一般根据土质情况好坏决定采用天然地基或桩基础，基础的设计，直接关系到塔吊安装好后是否会因基础设计不好而发生整体倒塌的事故，所以对塔吊基础设计必须给予足够重视，必须进行专项设计计算，按设计结果施工，才能投入使用。 2．设计依据 2.1《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008； 2.2《混凝土结构设计规范》GB50010-2002； 2.3《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002； 2.4《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001； 2.5《简明施工计算手册》(第三版)； 2.6《PKPM施工安全设施计算软件》； 2.7《工程地质勘察报告》； 2.8《塔吊使用说明书》。 3．塔吊天然地基的设计要求 天然地基是指未经人工处理的天然土层直接作为地基以承受塔吊基础传来的上部荷载，在塔吊基础设计时，最经济的方案是采用天然地基，这是因为既充分利用了天然地基的承载能力，而且工程量又最少。采用天然地基的条件，首先要有比较好的持力层，有足够的承载能力使地基保持稳定，满足地基承载力设计的要求，其次当持力层下存在强度低于持力层的软弱下卧土层，需验算软弱下卧土层强度。 塔吊天然基础设计的内容包括基础最小尺寸计算、基础承载力计算、地基基础承载力验算、基础受冲切承载力验算和承台配筋计算。 4．塔吊天然基础的设计计算实例
塔吊天然基础的计算书 一. 参数信息 塔吊型号:QTZ60, 自重(包括压重)F1=833.00kN，最大起重荷载F2=60.00kN，塔吊倾覆力距M=787.50kN.m，塔吊起重高度H=50.00m，塔身宽度B=1.80m，混凝土强度等级:C35，基础埋深D=0.00m，基础最小厚度h=1.20m，基础最小宽度Bc=5.00m， 二. 基础最小尺寸计算 基础的最小厚度取:H=1.20m 基础的最小宽度取:Bc=5.00m 三. 塔吊基础承载力计算 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:
一、基本概况： 1、塔吊（型号为TC6015A-10E）：最大工作幅度60米，最大起重荷载10吨，塔吊计划搭设高度100米； TC6015A-10E（独立高度60米）基础载荷 2、承台的规格尺寸定为：5000㎜（长）×5000㎜（宽）×1500㎜（深），承台采用4根PHC500-125-AB型静压预应力管桩作基础（即同本工程9#楼工程桩，单桩竖向承载力特征值R a=2100KN，单桩抗拔承载力特征值R a’=600KN）。 3、TC6015A-10E基础桩及承台布置详见下图： 二、塔吊桩基础承台混凝土结构设计 （1）静压预应力桩PHC500-125-AB型
本工程中塔吊基础所使用的桩与工程中所用的桩相同，为静压预应力管桩PHC500-125-AB型，D=500管桩，管桩桩身质量必须满足国家标准要求。 桩顶标高根据塔吊桩基础承台确定，满足桩顶锚入承台100mm。 （2）塔吊桩基础承台 塔吊桩基础承台设计尺寸5000×5000×1500；承台混凝土采用C35商品混凝土； 三、塔吊基础验算： 塔吊自重（包括压重）F1=1050.00KN 塔吊最大起重荷载F2=100.00KN 作用于桩基承台顶面的竖向力F k=1.2*(F1+F2)=1380.00KN 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M kmax=5100.00K N·m 塔吊基础桩与工程桩相同，单桩竖向承载力特征值R a=2100KN，单桩抗拔承载力特征值R a’=600KN 桩间间距S a=S b=4000㎜，承台边缘至桩心距离S C=500㎜， 承台5000*5000*1500㎜+1400*1400*1500㎜+1400*5500*1500㎜（与地下室工程桩承台BCT-1和BCT-2连成一体），C35商品砼，塔身宽度2000㎜ 附：TC6015A-10E（独立高度60米）基础载荷 （一）、桩竖向承载力验算： 根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ187-2009）的第6.3.2条，基桩的桩顶作用效应计算。 1、轴心竖向力作用下： Q k=(F k+G k)/n 其中Q k──荷载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩的平均竖向力； n──单桩个数，n=4； F k──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，F k=1380.00kN； G k──桩基承台的自重标准值： G k=1.2*25×Bc×Bc×Hc=25×(5.00×5.00×1.50+1.4*1.4*1.5+1.4*5.5*1.5)=1559.70kN；
塔吊基础设计计算书 四桩基础计算 一、塔吊的基本参数信息 塔吊型号：QTZ63，塔吊起升高度H=101.00m， 塔吊倾覆力矩M=630.00kN.m，混凝土强度等级：C35， 塔身宽度B=2.50m，基础以上土的厚度D=1.50m， 自重F1=450.80kN，基础承台厚度Hc=1.00m， 最大起重荷载F2=60.00kN，基础承台宽度Bc=4.00m， 桩钢筋级别：II级钢，桩直径或者方桩边长=0.60m， 桩间距a=3.50m，承台箍筋间距S=200.00mm， 承台砼的保护层厚度=50.00mm。 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重（包括压重）F 1 =450.80kN， 塔吊最大起重荷载F 2 =60.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F 1+F 2 )=612.96kN， 塔吊的倾覆力矩M=1.4×630.00=882.00kN。 三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 1. 桩顶竖向力的计算 依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。 其中 n──单桩个数，n=4； F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=612.96kN； G──桩基承台的自重 G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)= 1.2×(25×4.00×4.00×1.00+20×4.00×4.00× 1.50)=1056.00kN； Mx，My──承台底面的弯矩设计值，取882.00kN.m； xi，yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.75m； Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)；
塔吊基础的设计和计算 塔吊基础设计的依据包括GB/T-1992塔式起重机设计规范、/T187-2009塔式起重机混凝土基础工程技术规程、GB-2011建筑地基基础设计规范、94-2008建筑桩基技术规范以及GB-2003钢结构设计规范。 ⑵根据工程地质、荷载大小与塔机稳定性要求、现场条件、技术经济指标以及塔吊厂商提供的《塔机使用说明书》要求确定塔吊基础设计常用类型，包括板式基础（矩形、方形）、十字形基础、桩基础和组合式基础。 ⑶板式基础是由钢筋混凝土筑成的平板形基础，适用于地基承载力较高，基坑较浅的工程。十字形基础是由长度和截面相同的两条互相垂直等分且节点加腋的混凝土条形基础组成的基础，也适用于地基承载力较高，基坑较浅的工程。 ⑷桩基础是由预制混凝土桩、预应力混凝土管桩、混凝土灌注桩或钢管桩及上端连接的矩形板式或十字形梁式承台组成的基础，适用于在软弱土层，浅基础不能满足塔机对地基承载
力和变形的要求或因场地限制，塔吊布置于地下室范围内且不需在土方开挖之前投入使用的工程。 ⑸组合式基础是由若干格构式钢柱或钢管柱与其下端连接的基桩以及上端连接的混凝土承台或型钢平台组成的基础，适用于因场地限制，塔吊布置于地下室范围内且需在土方开挖之前投入使用的工程。 ⑹基础荷载取值采用塔机制造商提供的《塔机使用说明书》的基础荷载，包括作用于基础顶的竖向荷载标准值（Fk）、 水平荷载标准值（Fvk）、倾覆力矩（包括塔机自重、起重荷载、风荷载等引起的力矩）荷载标准值（Mk）及扭矩荷载标 准值（Tk）；基础荷载还包括基础及其上土的自重荷载标准 值（Gk）。 ⑺板式基础的设计和计算要求考虑基础的安全性、稳定性和承载力，采用弹性基础设计方法，包括确定基础的尺寸、布置钢筋、混凝土强度等参数。 The n height should meet the anti-pull requirements of the tower crane pre-embedded parts and should not be less than
塔吊基础计算 我们需要了解塔吊的基本构造。塔吊主要由塔身、臂架和起重机构组成。塔身是塔吊的支撑结构，臂架是塔吊的工作部分，而起重机构则负责起重作业。塔吊的稳定性主要依靠其基础来保证，因此塔吊基础计算的重要性不可忽视。 塔吊基础计算主要包括以下几个方面： 1. 基础类型选择：塔吊的基础可以根据具体情况选择不同的类型，常见的有钢筋混凝土基础、钢板桩基础和钢管桩基础等。选择合适的基础类型需要考虑地质条件、塔吊的工作状态和荷载等因素。 2. 地质勘察：在进行塔吊基础计算之前，必须进行地质勘察，了解地质情况。地质勘察可以确定地下水位、土层的性质及其承载力等重要参数，为基础设计提供依据。 3. 载荷计算：塔吊基础计算需要考虑到塔身、臂架和起重机构的重量以及作业时的荷载等。这些荷载包括塔吊自重、起重物的重量、风荷载、横向力矩等。通过对这些荷载进行计算和分析，可以确定基础的尺寸和强度。 4. 基础设计：根据载荷计算的结果，进行基础的设计。基础设计包括基础的尺寸、深度、强度等方面的确定。在设计过程中，需要考虑到地质条件、荷载要求、施工工艺等因素，确保基础的稳定性和
安全性。 5. 施工监测：在基础施工过程中，需要进行施工监测，及时发现和解决问题。监测内容包括基础的沉降、倾斜等情况。通过监测数据的分析，可以确保基础施工的质量和稳定性。 总结一下，塔吊基础计算是建筑工程中不可或缺的一部分。正确的基础计算可以保证塔吊的稳定性和安全性，避免发生意外事故。在进行基础计算时，需要考虑到基础类型选择、地质勘察、载荷计算、基础设计和施工监测等方面的因素。只有经过准确严谨的基础计算，才能确保塔吊的正常运行和施工安全。希望通过本文的介绍，读者对塔吊基础计算有了更深入的了解。
塔吊基础计算 一、基础设计原则 塔吊基础设计的目标是确保塔吊在使用过程中的稳定性和安全性。基础设计应遵循以下原则： 1. 承载能力：基础应具备足够的承载能力，能够承受塔吊的自重、荷载和风荷载等。 2. 抗倾覆能力：基础应能够提供足够的抗倾覆能力，以防止塔吊因倾覆而引发事故。 3. 稳定性：基础设计应确保塔吊在使用过程中的稳定性，避免因地基不稳造成的塔吊晃动和倾斜。 二、计算步骤 塔吊基础计算通常包括以下步骤： 1. 确定设计参数：根据塔吊的类型和规格，确定设计参数，如塔吊的高度、自重、荷载等。 2. 地基勘察：进行地质勘察，了解地基的承载能力、土层稳定性和地下水情况等。 3. 基础类型选择：根据地基勘察结果和设计参数，选择合适的基础
类型，常见的基础类型包括钢筋混凝土桩基、扩底基础和浅基础等。 4. 基础尺寸计算：根据塔吊的荷载和地基的承载能力，计算基础的尺寸和承载能力。 5. 基础构造设计：根据基础尺寸计算结果，进行基础的构造设计，包括基础底板、基础柱等。 6. 基础施工：按照设计图纸和施工规范进行基础的施工，包括土方开挖、基础浇筑和基础固结等。 7. 基础验收：进行基础的质量验收，确保基础符合设计要求和施工规范。 三、注意事项 在进行塔吊基础计算时，需要注意以下几点： 1. 地基勘察的重要性：地基勘察是基础计算的前提，只有了解地基的性质和承载能力，才能进行准确的基础计算。 2. 基础设计的合理性：基础设计应符合塔吊的使用要求，确保塔吊在使用过程中的稳定性和安全性。 3. 施工质量的控制：基础施工过程中，应严格按照设计要求和施工规范进行施工，确保基础的质量和稳定性。
目录 一、设备参数 (1) 二、塔吊基础施工 (3) 三、塔机计算书 (4) 1、计算依据 (4) 2、参数信息 (4) 3、基础验算 (6) 4、基础配筋验算 (9)
一、设备参数 1、QTZ200(W7015-10E)整机外型及技术性能参数 1）臂长选用60m，整机外型如下图所示: 2）技术性能参数如下:
二、塔吊基础施工 塔吊基础在原四号塔吊的基础上进行，塔吊基础选择支腿固定式塔吊基础，根据塔吊使用说明书，塔吊基础技术参数如下: 1、对原基础剔凿，破除原基础后，焊接新基础钢筋，周边配模或砌砖后再行编筋浇筑混凝土。 2、以原基础中心线中点为中点，混凝土浇筑7.6m*7.6m垫层，厚度100mm，混凝土标号C15. 3、主筋保护层40mm，固定支腿先用定位筋固定，使四个支腿中心线与水平面垂直度误差控制在1.5/1000以内，固定支腿周围砼填充率＞95%； 4、混凝土标号C40，养护期大于15天；砖胎膜厚度200mm，砌筑砂浆标号M5.0。 5、钢筋与固定支腿干涉时允许钢筋避让，但不允许切断钢筋； 6、插入地面以下部分长度必须≥1.5m，不要与建筑物基础的金属加固件连接； 7、基础尺寸7m*7m*1.6m，基础与15C-E轴平行、中心点为15C-E轴外延5m、坐标点x=2557639.683、y=498446.902。钢筋双层双向，纵横各41直径Ф25，马镫选用直径Ф25@1000*1000，侧壁横竖构造的选用直径Ф12@200的钢筋。
三、塔机计算书 1、计算依据 1）《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 4）《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 2、参数信息 1）基本参数 基本参数 塔机型号QTZ200(W7015-10E) 塔身桁架结构方钢管塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 60 塔机独立状态的计算高度 H(m) 60 塔身桁架结构宽度B(m) 1.6 荷载确定方式自定义承台长l(m) 7 承台宽b(m) 7 承台高度h(m) 1.6 承台混凝土强度等级C40 承台混凝土保护层厚度δ(mm) 50 承台混凝土自重γc(kN/m3) 25 承台上部覆土厚度h'(m) 0 承台上部覆土的重度γ '(kN/m3) 19
塔吊基础计算 一、天然基础 塔吊在安装完毕后。其下地基即承受塔吊基础传来的上部荷载，一是竖向荷载，包括塔吊重量F和基础重量G；另一部分是弯矩M，主要是风荷载和塔吊附加荷卸产生的弯矩。 塔吊基础受力，可简化成偏心受压的力学模型（图1），此时，基础边缘的接触压力最大值和最小值分别可以按下式计算： 图1塔吊基础受力简图（天然地基） 图1塔吊基础受力简图（天然地基）
其中：F————塔吊工作状态的重量，单位KN G————基础自重，单位KN G=b×b×h×ρ，单位KN b×h———基础边长、厚度，单位m ρ——————基础比重，取25KN/m3 e————偏心距，单位m e=M/（F+G） M————塔吊非工作状态下的倾覆力矩。 若计算出的P min<0，即基底出现拉力，由于基底和地基之间不能承受拉力，此时基底接触压力将重新分布。应按下式重新计算P max F、M可由塔吊说明书中给出，将计算得出的最大接触压力P max和地质资料中给出的地基承载力标准值相比较，小于地基的承载力标准值即可满足要求。 二、桩基础 对于有桩基础的塔吊，必须验算桩基础的承载力。根据计算分析，在非工作状态下，塔吊大臂垂直于基础面对角线时最危险。当以对角
两根桩的连线为轴（图2—1），产生倾覆力矩时，将由单桩受力，此时桩的受力为最不利情况。 图2—1桩基础 １、受力简图 图2—2塔吊基础受力简图（桩基础） ２、荷载计算 当只受到倾覆力矩时：
当只受到基础承台及塔吊重力时： 3、单桩荷载最不利情况 ３、单桩最小荷载 若计算出的P2＜0，即桩将受到拉力，拉力为|P2| L———桩的中心距。 ４、单桩承载力 单桩的受压承载力由桩侧摩阻力共同承担的，单桩受压承载力为： 单桩的抗拔承载力由桩侧摩阻力承担，单桩抗拔力为： R K2=U P∑q Si L i （2—6）其中：
四桩基础计算 一、塔吊及基础的基本参数信息 塔吊型号:QTZ63，塔吊起升高度H=32.00m，塔吊倾覆力矩M=50，混凝土强度等级:C35， 塔身宽度，基础以上土的厚度， 自重，基础承台厚度Hc=1.35m， 最大起重荷载F2=6，基础承台宽度Bc=5.50m， 桩钢筋级别:II级钢，桩直径或者方桩边长， 桩间距a=4.50m，承台箍筋间距， 承台砼的保护层厚度，空心桩的空心直径:0.24m。 承台底标高-0m，桩长10m。 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重〔包括压重〕F 1 ， 塔吊最大起重荷载F 2 =6， 作用于桩基承台顶面的竖向力×(F 1+F 2 )=366.00kN， 塔吊的倾覆力矩×500.00=700kN。 三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。 1. 桩顶竖向力的计算 依据?建筑桩技术标准?JGJ94-94的第条。
其中 n──单桩个数，n=4； F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，； G──桩基承台的自重 ×〔25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)= ×(25×5.0×5.0×1.35+20×××0.00)=kN； Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取7； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离； Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)； 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：N=(366.00+)/4+700×1.75/(4×2)=kN。 2. 矩形承台弯矩的计算 依据?建筑桩技术标准?JGJ94-94的第条。 其中 M x1,M y1 ──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； x i ,y i ──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取； N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，N i1 =N i 2； 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=2××。 四、矩形承台截面主筋的计算 依据?混凝土结构设计标准?(GB50010-2002)第条受弯构件承载力计算。 式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， α1取为0.94,期间按线性内插法得； f c ──混凝土抗压强度设计值查表得2；
常见塔吊基础设计方案及验算方法 LT
c：基槽底或两侧附近，如发现不明孔洞、沟、井等应及时汇报并作补充方案，重新编审后再实施。 d：设置控制铺筑厚度的标志（或标高桩）。 （10）人工级配的砂石地基应按方案要求的级配将砂石拌和均匀后再进行施工。 （11）砂石垫层按方案原则上应铺设在同一标高上，如有暗塘等确需深度不同时，基底面应挖成阶梯形搭接，搭接处应注意压实，施工应按先深后浅的顺序进行。 （12）砂石垫层施工时优先采用可靠度好的夯实法，机具采用蛙式打夯机，每层铺筑厚度（虚铺）控制在200～250m，施工时最佳含水量控制在10％左右（应根据砂石干湿程度和气候条件分别适当洒水以保持砂石的最佳含水量）。 （13）砂石垫层的承载力特征值与压实系数有关，正常按上述要求施工。砂石垫层压实系数λc在0. 94～0.97之间，其承载力特征值在200～250 Kpa之间，一般验算时取砂石垫层承载力特征值为22 0Kpa。 4、塔吊基础桩基设计及承载力验算 （1）桩数及布桩 QTz63t.m塔吊基础标准尺寸为5.0×5.0×1.3m，采用桩基时设计为四根单桩组成群桩承载，四根单桩平面布置应按下图布置： （2）一般直径单桩竖向极限承载力计算（d＜800mm） 一般直径单桩竖向极限承载力标准值按下式计算： Q uk＝Q sk＋Q pk＝U∑q sik l i＋q pk A p 式中：Q sk：单桩总极限侧阻力标准值 Q pk：单桩总极限端阻力标准值 U：桩身周长 q sik：桩侧第i层土的极限侧阻力标准值（按工程地质报告对应土层取值） l i：桩穿越第i层土的厚度（按工程地质报告对应土层厚度取值） q pk：极限端阻力标准值（按工程地质报告取值） A p：桩端面积 （3）桩基承载力验算： 考虑到塔吊设计时在不同吊幅及吊重引起的不利弯矩基本能通过平衡臂及配重予以克服且塔身重心基本重叠于桩群重心，因此可以近似地认为桩基基本承受轴心受压，可按下列计算：
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计 一、基础的设置:根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求选用基础设计图，基础尺寸采用5.5m ×5.5m ×1。2m,基础砼标号为C35（7天和28天期龄各一组），要有砼检测报告，基础表面砼平整度要求≤1/1000，塔式起重机预埋螺栓材料选用40Cr 钢，承重板高出基础砼面5～8㎜左右，要有排水设施。 二、塔式起重机抗倾覆计算 ①、塔式起重机的地基为天然地基，必须稳妥可靠，在表面上平整夯实，夯实后的 基础的承压能力不小于200kPa,基础的总重量不得小于80T ，砼 标 号 不 得 小 于 C35，砼的捣 制应密实,塔式起重机采用预埋螺栓固定式。 ②、参数信息：塔吊型号:QTZ5510，塔吊起升高度H ：37。50m ，塔身宽度B ：1。7m ， 自重F K ：453kN,基础承台厚度h ：1。2m ，最大起重荷载Q ：60kN,基础承台宽度b ：5。50m ， 混凝土强度等级：C35。 ③、塔式起重机在安装附着前,处于非工作状况时为最不利工况，按此工况进行设计计算。塔式起重机受力分析图如下: 根据《塔式起重机说明书》，作用在塔吊底座荷载标准值为:M K =1654kn ·m ， F K = 530KN ，Fv K =74。9KN ，砼基础重量 G K = 835KN ④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算： 为防止塔机倾覆需满足下列条件：
式中e-—-—- 偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离; M K -——-——相应于荷载效应标准组合时,作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值； Fv K -----—相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载; F K —————--塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值； h ------———基础的高度（h=1.2m）; G K ——---—---—基础自重； b——--————-矩形基础底面的短边长度。（b=5.5m) 将上述塔式起重机各项数值M K 、Fv K 、F K 、h、G K 、b代入式①得： e =1.28＜ b/3=1.83m 偏心距满足要求,抗倾覆满足要求。 三、塔式起重机地基承载力验算：根据岩土工程详细勘察报告资料,1#塔吊基础底板处承载力特征值为372Kpa。取塔式起重机基础底土层的承载力标准值为372Kpa，根据《TCT5613塔式起重机使用说明书》，采用塔式起重机基础：长×宽×高=5500×5500×1200的形式，塔吊采用预埋螺栓固定式，塔式起重机对地面压应力为170Kpa＜372Kpa满足要求,直接按说明的大样图施工，不再做另外特殊设计。 基础对地最大压力按下式样计算: ②式中s——-———b/2-e； b--—-—-—-—矩形基础底面的短边长度; F K —-——---塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值; G K —---—-—--—基础自重； 将上述塔式起重机各项数值F K 、G K 、b、s代入式②得: P=112。6Kpa ＜ [p］=372Kpa地基承载力满足要求。 结论:地基承载力及塔式起重机抗倾覆均满足要求，可直接按说明书的要求配筋并施工.（注：①、②式见1992年出版《高层建筑施工手册》111页)
四桩根底计算 一、塔吊及根底的根本参数信息 塔吊型号:QTZ63，塔吊起升高度H=32.00m，塔吊倾覆力矩M=50，混凝土强度等级:C35， 塔身宽度，根底以上土的厚度， 自重，根底承台厚度Hc=1.35m， 最大起重荷载F2=6，根底承台宽度Bc=5.50m， 桩钢筋级别:II级钢，桩直径或者方桩边长， 桩间距a=4.50m，承台箍筋间距， 承台砼的保护层厚度，空心桩的空心直径:0.24m。 承台底标高-0m，桩长10m。 二、塔吊根底承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重〔包括压重〕F 1 ， 塔吊最大起重荷载F 2 =6， 作用于桩基承台顶面的竖向力×(F 1+F 2 )=366.00kN， 塔吊的倾覆力矩×500.00=700kN。 三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进展验算。 1. 桩顶竖向力的计算 依据?建筑桩技术标准?JGJ94-94的第条。
其中 n──单桩个数，n=4； F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，； G──桩基承台的自重 ×〔25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)= ×(25×5.0×5.0×1.35+20×××0.00)=kN； Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取7； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离； Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)； 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：N=(366.00+)/4+700×1.75/(4×2)=kN。 2. 矩形承台弯矩的计算 依据?建筑桩技术标准?JGJ94-94的第条。 其中 M x1,M y1 ──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； x i ,y i ──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取； N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，N i1 =N i 2； 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=2××。 四、矩形承台截面主筋的计算 依据?混凝土构造设计标准?(GB50010-2002)第条受弯构件承载力计算。 式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， α1取为0.94,期间按线性内插法得； f c ──混凝土抗压强度设计值查表得2；
协和城工地塔吊基础钢平台设计及计算 1、 协和城工地共需安装三台塔吊，塔吊型号分别为F0/23C 、ZJ5710（QTZ80）和TC5613。塔吊基础为桩+钢平台基础。钢平台通过与桩内的内插格构焊接连接，钢平台与塔吊底部结构焊接，附塔吊基础图，桩距为2米。现对各塔吊基础部件钢平台进行设计及相关计算。（地基开挖时边开挖边打格构的水平撑和斜撑） 塔吊安装基础桩及钢撑示意图 2 3、F0/23C 塔吊基础受力参数： （钢平台可近似看作两面固定的板件结构） 3.1弯矩：M=1624 KNm
垂直力：Fv=516.2 KN 水平剪力：Fv=95 KN （说明书提供） 3.2单支腿最大压力118T ，最大拉力92T （说明书提供） 3.3计算钢平台下格构强度及稳定性时使用3.1中的数据，3.2中数据可由3.1中数据计算而得。 4、钢平台受力分析 说明 1、塔吊用基础钢平台由四根钢组焊而成 2、两根下支撑钢梁同格构封口板焊接，两根上支撑钢梁 与塔吊底部结构焊接上下钢梁通过焊接连成整体 3、在每根钢梁上成对配置横向加劲肋，间隔400配置， 在受集中力处按250配置，加劲肋外伸宽度150， 厚度14 塔吊钢平台 图中四根钢梁取为H400*400*13*21，由下示受力简图可知，上支撑钢梁受力和弯矩更大，故只需对上支撑钢梁进行计算。
说明 1、图中园圈表示塔吊对上支撑钢梁的力 2、三角形代表格构对下支撑钢梁的支座反力 为方便计算，取同一钢梁上的两个塔吊支点都为受力数值最大，即受压都为118T，且计算时以简支梁计算。 5、钢梁计算 5.1钢梁截面特性 WX=3340*1000 5.2钢梁抗弯强度 σ=M/（γWX）=1180*1000*200/（1.0*3340*1000）=71MPa<170Mpa 满足要求 5.3钢梁稳定性验算 钢梁自由长度l与宽度b比值:l/b=2000/400=5<13 可不计算梁的整体稳定性 钢梁稳定性满足要求 5.4钢梁局部压应力验算: σc=ΨF/(tw*lz)=1416*1000/13/725=151MPa<170 Mpa 其中未考虑支承加劲肋作用
一、编制依据： 二、工程概况： 1.建筑与结构概况 2.自然概况 本场地土质自上而下为：1）素填土、（2）粉质粘土、（3）中细砂、（4）粗砂、（5）强风化片麻岩。 工程室外设计地平为绝对标高57.4m，为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突，以减少拆除费用，将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。考虑现场地质条件，该处绝对标高52米以上均为素填土，且下层粉质粘土承载力（140 kPa）均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa，因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。 三、塔吊布设及基础验算 1.布设位置： 根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况，现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台，做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。塔吊位置平面布置见后附图。 2、塔吊基础设计： 1）考虑安全性、经济性要求，地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础，共设5根。 塔吊基础地基施工方法如下：桩机作业范围内的场地挖土（同楼一起
挖），挖至绝对标高55.30，放线打桩，截桩，人工清土至标高，浇筑垫层，垫层上平比桩顶（绝对标高为55.05米）低5㎝，绑扎钢筋，支设模板，预埋螺栓，浇筑C30混凝土，砼浇筑12h后浇水养护。承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。 桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作，填芯砼强度C35，采用微膨胀砼浇筑。 3、承载力验算： 1）、参数 塔吊型号: TC4208；塔吊起升高度H: 30.000m； 塔吊倾覆力矩M: 400kN.m；塔身宽度B: 2.500m； 塔吊自重G: 260kN；最大起重荷载Q: 40.000kN； 桩间距l: 4.3m；桩直径d: 0.400m； 桩钢筋级别: III级钢；混凝土强度等级: C30； 交叉梁截面宽度: 1.2m；交叉梁截面高度: 1.200m； 交叉梁长度: 7.07m；桩入土深度: 12.500m； 保护层厚度: 25.000mm。 2.TC4208塔吊基础验算： 塔身重量：P=260KN 基础承台自重：G=（16.2m2×1.2m）×25 KN/ m2 =486KN 桩自身重量（按桩直径R=0.4m，长l=12.5米）： G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN 桩竖向承载力验算：
塔吊基础设计计算方案 第一部分：方案的选定 (2) 一、设计依据 (2) 二、塔吊选型 (2) 三、塔吊位置的确定 (2) 四、塔吊基础的确定 (3) 五、塔吊基础施工 (4) 第二部分：QTZ63C（5709）型塔吊桩基础计算书 (5) 一．参数信息 (5) 二．塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 (5) 三. 矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 (6) (一)单桩允许承载力特征值计算 (7) (二)单桩桩顶作用力的计算和承载力验算 (7) (三)矩形承台弯矩的计算 (9) 四、矩形承台截面主筋的计算 (10) 五、矩形承台截面抗剪切计算 (11) 六、抗倾覆验算 (12) 七、桩配筋计算 (12) 第三部分：塔吊附着计算 (14) 一、支座力计算 (14) 二、附着杆内力计算 (16) 三、附着杆强度验算 (17) 1.杆件轴心受拉强度难验算 (17) 2.杆件轴心受压强度验算 (17) 四、附着支座连接的计算 (18) 五、附着设计与施工的注意事项 (18)
第一部分：方案的选定 一、设计依据 ➢《建筑桩基础技术规范》JGJ84—94 ➢《混凝土结构设计规范》GB50040—2002 ➢《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002 ➢《建筑地基基础设计规范》DB33/1001—2003 ➢《建筑机械使用安全规程》JGJ33—2001 ➢《建筑结构荷载规范》GB50009—2002 ➢本工程《岩石工程勘察报告》 ➢施工图纸 ➢简明施工计算手册 ➢塔吊使用说明书 二、塔吊选型 本工程为框剪结构，地下一层，总建筑面积246389m2、本标段72500m2。地上18~32层，地下室Ⅱ区地面结构标高为-5.6m,地下室Ⅱ区顶板结构标高为-1.20m,板厚500mm,5#--6#楼建筑物高度最大为98.6m, 5#--6#楼构架顶标高105.3m,7#--9#楼建筑物高度最大为55.3m, 7#--9#楼构架顶标高62m。根据本工程特点、布局，拟选用4台浙江凯达电梯制造有限公司制造的QTZ63型液压自升塔式起重机（简称塔吊），其相关技术参数适用于本工程垂直运输需要。 三、塔吊位置的确定 为最大限度的满足施工需要，拟将塔吊位置作如下确定： 塔吊基础：5#塔吊设置在5#楼E—F轴/24—25轴，7#塔吊设置在7#楼E—F轴/8—6轴，8#塔吊设置在8#楼Q轴/8—9轴，9#塔吊设置在9#楼B1轴/13轴，具体详见塔吊平面布置图。