十字梁塔吊基础设计

矩形板式基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ40（浙江建机）塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 30塔机独立状态的计算高度H(m) 36塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m) 1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN) 251起重臂自重G1(kN) 37.4起重臂重心至塔身中心距离R G1(m) 222、风荷载标准值ωk(kN/m2)3、塔机传递至基础荷载标准值4、塔机传递至基础荷载设计值倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.2×(37.4×22-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.5×26.81×36＝247.38 三、基础验算矩形板式基础布置图基础布置基础长l(m) 6 基础宽b(m) 6 基础高度h(m) 1.5基础参数基础混凝土强度等级C35 基础混凝土自重γc(kN/m3) 25 基础上部覆土厚度h’(m)0 基础上部覆土的重度γ’(kN/m3) 19 基础混凝土保护层厚度δ(mm)40地基参数地基承载力特征值f ak(kPa) 100 基础宽度的地基承载力修正系数ηb0.3 基础埋深的地基承载力修正系数ηd 1.6 基础底面以下的土的重度γ(kN/m3) 19 基础底面以上土的加权平均重度19 基础埋置深度d(m) 1.5基础及其上土的自重荷载标准值：G k=blhγc=6×6×1.4×25=1260kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×1260=1512kN荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：M k''=G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4+0.9×(M2+0.5F vk H/1.2)=37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8+0.9×(690+0.5×11.89×36/1.2)=468.35kN·mF vk''=F vk/1.2=26.81/1.2=22.34kN荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：M''=1.2×(G1R G1+G2R Qmax-G3R G3-G4R G4)+1.4×0.9×(M2+0.5F vk H/1.2) =1.2×37.4×22+3.8×11.5-19.8×6.3-89.4×11.8)+1.4×0.9×(690+0.5×11.89×36/1.2) =718.33kN·mF v''=F v/1.2=37.53/1.2=31.28kN基础长宽比：l/b=6/6=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。

十字梁板式塔吊基础计算谢建民 肖 备 刘 悦（浙江广厦建设职业技术学院 浙江 东阳 322100）摘 要：塔吊的倾覆荷载较大，采用独立基础时，基础底面积较大，故混凝土用量较大，技术经济指标较低，改用十字梁板式基础力学性能较佳，混凝土投入用量相对较小。

关键词：塔吊 十字梁板基础 力学数学模型Cross-beam Board Tower Crane Foundation CalculatesXie Jianmin Xiao Bei Liu Yue(Guangsha College of Applied Construction Technology, Dongyang 322100, Zhejiang)Abstract: The overturning load of the tower crane is huge. Using an independent basis, the bottom area is comparatively broad so that we need use more concrete, and thus the technical and economic indicators are lower. Using the cross-beam board, however, the basic mechanical properties are much better, and less concrete is needed. Key words: tower crane; cross beam basis; mechanical model塔吊的倾覆荷载较大，采用独立基础时，基础底面积较大，故混凝土用量较大，技术经济指标较低，改用十字梁板式基础力学性能较佳（见图1），混凝土投入用量相对较小。

1 数学力学模型十字梁板式塔吊基础平面（图1），正方形对角线布十字梁，321,,,D D D D 为塔吊四根立柱，最不利工况为塔吊倾覆方向与对角线梁重合，现计算地基板AFG ∆地基反力对D 点的力矩就是地梁AD 所承载的弯矩，正方形基础取对角线为对称轴时：对角线长a l 2=，面积2a A =，惯性矩124a I =截面系数33118.02622a a a I W ===塔吊基础荷载为基础中心受集中荷载P 和倾覆力矩M ，则地基应力为：WM a P ±=2max min σ (2) 在图1中，取2,,,,,D E D C B A 对角线为x 轴，A 点为原点，D 点处应力为t σ，由图2可得： max σσ=Aminmax maxσσσ+=l c （3）max σσcxc x -=（4） σmaxminσx图1图2AA 1取一条微分板带4321,,,B B B B ，x AB =，x AB BB B B ===21, x B B B B 22121==，x BC ∆=，a AE 22=。

一、编制依据：十二、工程概况：1.建筑和结构概况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。

十三、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： 1).单桩承载力验算：1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+（7.07-1.2）×1.2+[（2.5/2-0.6×1.414）×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为：200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN ＞648 KN ，符合设计要求 2).群桩承载力验算：按塔吊基础图要求，地基承载力不得小于200KN/m 2，按最大值考虑， 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩，群桩效应系数K 取1，桩基础设计承载力为700×5=3500 KN ＞F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。

筑龙网WW W.ZH U L ON G.C OM（一）塔吊基础设计计算 1、根据塔吊使用说明书，十字梁设计为1100×1500、砼C25，适当配置钢筋，本基础坐落在5根桩上，即本塔吊基础设计， 2、基础十字梁钢筋设计根据塔吊使用说明书，十字梁所受的荷载为F1＝F2＝150KN 截面尺寸为1100×1500，砼为C25假如十字梁双排钢筋为5Φ25验算如上草图，M max F ×a ＝150×3.00=450KN.M 查表：ρ＝0.26%As ＝ρ×b ×h ＝0.26%×1100×1500＝4290mm 2A 设＝4908mm 2 ＞As ＝4290mm 2故十字梁双排配筋满足要求。

3、 稳定验算以知条件：基础所受的垂直荷载 476KN基础所受的水平荷载 24KN 基础所受的倾翻力矩 1220KN 基础所受的扭矩 185 KN.mm 基础设计重量 610 KN.mm计算塔吊在非工作情况下是否稳定筑龙网WW W.ZH U L ON G.C OMe ＝（M+H ×h ）/（V+G ）≤Le/3=（185×103×24103×50）/（476×103+610×103）=1.28＜=2.03L/3 故基础满足要求 五、塔吊稳定验算：（1） 塔吊在工作情况下有荷载稳定验算：K1=[G ×（c-h ×sina+b ）-v ×（a-h ）÷gt] ÷[Q ×（a-b ）]=1.534＞1.15 取a =0（2） 非工作下的稳定验算(取W3=2KN/M 风载按12级台风取) K2=[G1×（b+c1-h1×sina ）] ÷[G2×C2-b + h2×sina+W3×P3]]=1.39＞1.15故：塔吊在工作和非工作下均能保持稳定。

十字梁板式塔吊基础计算本工程由某某房开公司投资建设，某某设计院设计，某某勘察单位地质勘察，某某监理公司监理，某某施工单位组织施工；由章某某担任项目经理，李某某担任技术负责人。

本计算书主要计算依据：施工图纸、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。

本工程用《塔吊使用说明书》、地质勘探报告和施工现场总平面布置图等。

基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号：QTZ63；塔吊自重Gt：450.8kN；标准节长度b：2.5m；最大起重荷载Q：60kN；塔身宽度B：2.5m；主弦杆材料：角钢/方钢；塔吊起升高度H：60m；主弦杆宽度c：180mm；非工作状态时：额定起重力矩Me：600kN·m；基础所受的水平力P：20kN；工作状态时：额定起重力矩Me：600kN·m；基础所受的水平力P：50kN；2、风荷载基本参数所处城市：风荷载高度变化系数μz：0.62；地面粗糙度类别：D类密集建筑群，房屋较高；非工作状态时，基本风压ω0：0.55kN·m；工作状态时，基本风压ω0：0.55kN·m；3、基础基本参数交叉梁截面高度h1：1m；交叉梁宽t：0.5m；基础底面宽度Bc：6m；基础底板厚度h2：0.4m；基础上部中心部分正方形边长a1：4m；混凝土强度等级：C35；承台混凝土保护层厚度：50mm；基础埋置深度d：0.6m；非工作状态下荷载计算一、塔吊对交叉梁中心作用力的计算 1、塔吊竖向力计算 塔吊自重：G=450.800kN ；作用于塔吊的竖向力：；KN G F k 96.54080.4502.12.1=⨯== 2、塔吊弯矩计算221BH w M k ϕω=依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)中风荷载体型系数:本工程，基本风压为20/55.0m KN w =查表得:风荷载高度变化系数μ z =0.62; 挡风系数计算：；）（52.050.250.218.050.250.2450.2250.23)423(2222=⨯⨯+⨯+⨯+⨯=+++=Bb c b B b B ϕ因为是角钢/方钢，体型系数μ s =2.402; 高度z 处的风振系数取:β z =1.0; 所以风荷载设计值为:m KN BH w M k ∙=⨯⨯⨯⨯==80.13336050.252.057.0212122ϕω最大弯矩值：m KN Ph M M M w e ∙=⨯++=++=32.2735)0.12080.1333600(4.1)(4.11max二、塔吊抗倾覆稳定验算 基础抗倾覆稳定性按下式计算： 3c k k k BG F M e ≤+=式中 e ──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； M ──作用在基础上的弯矩； k F ──作用在基础上的垂直载荷；2/57.055.062.0402.20.17.07.0m KN w w z s z k =⨯⨯⨯⨯==μμβk G ──混凝土基础重力、基础埋置深度的土重。

一、编制依据：十二、工程概况：1.建筑和结构概况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。

十三、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： 1).单桩承载力验算：1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+（7.07-1.2）×1.2+[（2.5/2-0.6×1.414）×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为：200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN ＞648 KN ，符合设计要求 2).群桩承载力验算：按塔吊基础图要求，地基承载力不得小于200KN/m 2，按最大值考虑， 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩，群桩效应系数K 取1，桩基础设计承载力为700×5=3500 KN ＞F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。

塔式起重机地基基础的设计计算1、前言塔式起重机（以下简称塔机）地基基础的设计应根据工程地质勘察资料，综合考虑工程结构类型及布置、施工条件、环境影响、使用条件和工程造价等因素，做到因地制宜且安全经济地设计计算。

塔机基础的设计应按独立状态下的工作状态和非工作状态的荷载分别计算。

塔机基础工作状态的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、起重荷载、风荷载，并应计入可变荷载的组合系数，其中起重荷载不应计入动力系数；非工作状态下的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、风荷载。

塔机在独立状态时，所承受的风荷载等水平荷载及倾覆力矩、扭矩对基础的作用效应最大；附着状态（安装附墙装置后）时，塔机虽然增加了标准节自重，但对基础设计起控制作用的各种水平荷载及倾覆力矩、扭矩等主要由附墙装置承担，故附着状态可不计算。

目前各工程项目塔机的地基基础均按塔机制造商提供的基础图施工，由于这些塔机基础图在全国各地使用中所处的风荷载、工程地质差异很大，当使用地的风荷载很大时就会不安全，而在风荷载较小地区就会导致浪费保守，例如利用天然地基承载的塔机基础图常注明地基承载力特征值不得小于200KN/m2，实际上不符合因地制宜的设计原则。

下面根据国家行业标准《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009，通过实例说明塔机独立状态下地基基础科学合理的设计计算。

2、塔机竖向荷载分析塔机的竖向荷载F K包括：塔身自重G0、起重臂自重G1、小车和吊钩自重G2、平衡臂自重G3、平衡块自重G4、最大起重荷载Q max、最小起重荷载Q min、塔机各分部重心至塔身中心的距离R Gi、最大或最小起重荷载至塔身中心相应的最大距离R Qi。

将塔机各构件自重及起重荷载分别计算的目的在于分析计算竖向荷载作用下的倾覆力矩，常用的QTZ60塔机竖向荷载如图1所示。

=10kN 4图1 QTZ60塔机竖向荷载简图3、塔机风荷载分析3.1 塔机风荷载取值的基本规定塔机工作状态的基本风压应按0.20 kN/m2取用，风荷载作用方向应按起重力矩同向计算；非工作状态的基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中给出的50年一遇的风压取用，且不小于0.35kN/m2，风荷载作用方向应从平衡臂吹向起重臂。

十字交叉梁板式基础的计算书一、参数信息塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=450.8kN，最大起重荷载F2=60.0kN，塔吊倾覆力距M=630.0kN.m，塔吊起重高度H=101.0m，塔身宽度B=1.6m，混凝土强度等级:C35，底板的厚度h1=0.3m，梁的高度 h2=0.8m，回填土的厚度h3=0.4m。

梁宽 t=0.6m，基础边长b=4.00m。

基础上部中心部分正方形边长 a1=1.2m，二、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:基础设计值计算公式：当考虑偏心距较大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=1.2×510.80=612.96kN；G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×(基础混凝土重力+回填土重力) =364.44kN；B c──基础底面的宽度，取B c=4.00m；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=4.00/2-630.00/(612.96+364.44)=1.36m。

经过计算得到:基础压力设计值 P=(612.96+364.44)/4.002=61.09kPa偏心距较大时压力设计值 P kmax=2×(612.96+364.44)/(3×4.00×1.36)=120.18kPa三、抗倾覆稳定性验算梁板式基础抗倾覆稳定性按下式计算式中 e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离(m)；M──作用在基础上的弯矩(kN.m)；F──作用在基础上的垂直载荷(kN)；G──混凝土基础重力(kN)；b,h──分别为基础的边长和高度(m)。

计算得：e =630.00/(612.96364.44)=0.64≤b/3=1.33m满足要求！四、地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。

目录一、编制依据 (2)二、工程概况 (2)三、塔吊基础设计概况 (2)四、塔吊桩基础的计算 (5)4.1 3#塔吊基础计算 (5)4.2 4#塔吊基础计算 (8)五、施工组织与部署 (12)六、施工要点 (12)七、施工安全 (13)一、编制依据1.1塔吊租赁合同。

1.2根据***设计院提供的设计施工图纸和工程特点。

1.3**地质工程勘察院提供的《***工程详细勘察报告》（工程编号：勘2008-024）。

1.4湖北江汉建筑工程机械有限公司提供的TC5610塔式起重机使用说明书；长沙中联重工科技发展股份有限公司提供的TC5610塔式起重机使用说明书。

1.5《建筑机械使用安全规范》（JGJ33-2001）1.6《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）1.7《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）1.8《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）1.9《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）1.10国家现行桩基础工程设计、施工及验收规范等。

二、工程概况**包括1层地下室(包括1层夹层)、8层裙楼、A写字楼(26层)和B写字楼(28层)，占地面积10185.7m2、总建筑面积138610.81m2。

裙楼顶标高33.9m，写字楼A高90.8m （最高点为97.8m），写字楼B高97m（最高点为104m），混凝土框架剪力墙结构。

现裙楼混凝土结构已完成，基坑周边土方回填已完成30%。

三、塔吊基础设计概况3.1 塔吊定位因业主方提出裙楼提前营业，设置于裙楼内部的1#、2#塔吊需拆除。

现1#、2#塔吊距离建筑物外边线有28m远，工程施工场地和周边场地都比较狭小，无法采用吊车拆除此两台塔吊，拟利用设置的3#、4#塔吊拆除1#、2#塔吊。

为了使设置的3#、4#塔吊既可以服务于两栋塔楼，又可以满足拆除1#、2#塔吊和先拆塔吊后拆施工升降机的要求，将3#、4#塔吊定位在铁西路与建筑物间的施工场地内（见附图一）。

杭政储出（2014）27号地块二期工程（十字梁式塔吊基础）专项施工方案编制人：职务（称）审核人：职务（称）批准人：职务（称）批准部门（章）杭州建工集团有限责任公司编制日期目录第一章、工程概况 (1)第二章、编制依据 (1)第三章、塔吊基本性能及受力情况 (2)一、QTZ80（浙江建机）技术性能表 (2)二、塔机属性 (3)三、塔基荷载 (3)四、塔机自身荷载标准值 (3)五、风荷载标准值ΩK(K N/M2) (4)六、塔机传递至基础荷载标准值 (5)七、塔机传递至基础荷载设计值 (5)第四章、塔吊基础设计 (6)第五章、场地及机械设备人员等准备 (14)第六章、塔吊使用 (14)第七章、塔吊的安装及调试 (15)第八章、塔吊的拆卸 (17)第九章、塔吊的日常维护和操作使用 (17)一、维护与保养： (17)二、操作使用： (17)第十章、施工安全措施 (18)第十一章、防碰撞措施 (18)第十二章、塔吊验收及备案 (19)一、塔吊验收 (19)二、塔吊备案 (19)附件：附图第一章、工程概况工程名称：杭政储出（2014）27号地块二期工程建设地点：建华路以北、七堡地铁维修段以西、备塘河以东、德胜路以南结构类型：本项目为18栋6-11F小高层住宅楼及1F商业及配套用房、幼儿园、小学，采用框架结构。

建筑面积：本工程总建筑面积约21.384万平方米，地下1层，建筑面积62304平方米，地上 6-11层,建筑面积 134346平方米；商业及配套用房建筑面积3303平方米, 幼儿园建筑面积3386平方米，小学建筑面积10500平方米。

第二章、编制依据本方案主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）《地基基础设计方案》（GB5007-2011）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ196-2010）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号；QTZ80(ZJ5710)型塔式起重机说明书本工程的结构图及建筑图第三章、塔吊基本性能及受力情况一、QTZ80（浙江建机）技术性能表二、塔机属性三、塔基荷载四、塔机自身荷载标准值五、风荷载标准值ωk(kN/m2)六、塔机传递至基础荷载标准值七、塔机传递至基础荷载设计值第四章、塔吊基础设计根据现场实际情况及施工需要，需要在原结构梁板面上布置12台塔吊，本工程采用QTZ80（ZJ5710）塔吊。

深基坑钢格构柱支承“十”字交叉梁的组合式塔吊基础施工工法1 前言随着现代建筑的发展理论—充分利用地下空间，深大基坑的不断涌现，担负着基坑内水平运输及垂直运输的大型机械—塔吊的设置是慎之又慎的。

从早期的大底板基础发展到桩承载底板基础、桩承载底板加暗梁基础，又扩展到钢构柱承载的钢结构基础；从基坑外到基坑内，从砼结构到钢结构，各种各样，俱满足塔吊本身的性能及承载能力，但桩底板砼基础其体积较大，钢结构又涉及焊接工作量大等缺陷，寻求一种既结构简单、操作简便又节工省料的基础形式是建筑发展的需求和方向。

常规的钢格构柱塔吊基础基本上都是塔吊塔身的横断面与钢格构柱架体的横断面尺寸相同，不能利用工程桩，且塔吊桩间距不满足桩基规范要求。

而深基坑钢格构柱支承“十”字交叉梁的组合式塔吊基础施工工法，确定塔吊的平面位置，又从桩间距与塔身的尺寸差别出发，自行设计以钢格构柱作为支承点，加设“十”字交叉梁以承载并满足塔吊各工况下的荷载传递的受荷方式，解决了塔吊桩间距不满足桩基规范要求的难题且能充分利用工程桩减少投资，从而达到实用、安全、美观的设计效果。

为此特编制本施工工法，将在以后的工业与民用建筑深基坑塔吊施工中推广应用。

该技术已向国家知识产权局进行专利申报，目前已经受理，申请号为：200920294978.8。

2 工法特点2.0.1 组合式塔吊基础设计实用、安全，承载合理，桩间距符合规范要求。

2.0.2 充分利用工程桩，不受工程桩间距的影响，减少投资。

2.0.3 形状美观、牢固，相对板式基础不显得笨重。

2.0.4 钢格构柱与混凝土的连接质量容易保证。

2.0.5 结构简单、操作简便又节工省料。

3 适用范围该工法适用于：塔吊需安装在地下室基坑内，能利用工程桩作为塔吊桩的塔吊基础，在基坑土方开挖前施工塔吊基础的工程；4 工艺原理4.0.1 组合式塔吊基础由工程桩或新增塔吊桩（均为钻孔灌注桩）、型钢水平杆和斜杆、钢格构柱架体、“十”字交叉梁、角钢顶托及塔吊基础节等部分组成（见图）。

第1篇一、工程概况本工程位于XX市XX区，建设内容包括一栋高层住宅楼和一座十字塔吊。

十字塔吊主要用于高层住宅楼的建设，承担材料、设备的垂直运输任务。

为确保塔吊的安全稳定运行，本方案对十字塔吊基础施工进行详细规划。

二、施工依据1. 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300-2013）2. 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2018）3. 《建筑塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ 196-2010）4. 《建筑起重机械安全技术监察规程》（GB 5144-2006）5. 《建筑起重机械安全规程》（GB 6067.1-2010）6. 《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）7. 施工图纸及设计说明书三、施工组织1. 施工队伍由具备相关资质的专业施工队伍负责基础施工，施工人员应经过专业培训，熟悉施工工艺和安全操作规程。

2. 施工设备主要设备包括挖掘机、搅拌车、泵车、吊车、平板车等。

3. 施工进度根据工程进度计划，确保在塔吊安装前完成基础施工。

四、施工准备1. 场地平整对施工场地进行平整，清除杂草、杂物，确保施工场地干净、平整。

2. 测量放线根据设计图纸，进行测量放线，确定十字塔吊基础的位置和尺寸。

3. 材料准备准备水泥、砂、石子、钢筋、模板等施工材料，确保材料质量符合要求。

4. 机械设备准备准备挖掘机、搅拌车、泵车、吊车、平板车等机械设备，确保设备完好、性能稳定。

五、施工工艺1. 基坑开挖- 根据设计图纸，确定基坑开挖深度、宽度、长度。

- 使用挖掘机进行基坑开挖，注意保持坑壁稳定，防止坍塌。

- 开挖过程中，及时清理基坑内的杂物，确保基坑底部平整。

2. 基础垫层施工- 在基坑底部铺设一层厚度为100mm的碎石垫层。

- 垫层材料应经过筛选，确保粒径均匀，无杂质。

- 使用平板振动器对垫层进行压实，确保垫层密实。

3. 基础混凝土施工- 混凝土配合比应按照设计要求进行配置，确保混凝土强度和耐久性。

汝南碧桂园项目一期工程塔吊基础施工方案编制人：审核人：审批人：日期：河南四建股份有限公司年月目录一、编制依据 (3)二、工程概况 (3)三、塔吊选型及布置 (4)四、塔吊基础设计 (4)五、注意事项 (5)六、施工顺序 (5)七、施工操作及技术要求 (5)八、本工程塔吊基础计算书 (6)九、成品保护 (11)十、安全防护措施 (12)一、编制依据1、汝南碧桂园项目施工图纸、塔吊基础施工图纸及施工现场总平面布置图。

2、施工验收规范、规程及标准：（1）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2018（2）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015（3)、《混凝土质量控制标准》GB50164-2011（4）、《混凝土强度检验评定标准》GB50107-2010（5)、《工程测量规范》GB50026-20073、施工安全管理规范、规程及规定：（1）、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012（2）、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005（3）、河南省建设厅及驻马店建委关于建筑施工现场安全安全管理的文件及规定。

4、安全、文明施工标准。

5、《碧桂园集团安全文明标准化图册》6、《河南四建股份有限公司安全文明标准化图册》7、《汝南碧桂园项目一期工程施工组织总设计》二、工程概况工程名称：汝南碧桂园项目一期工程建设单位：汝南县碧桂园房地产开发有限公司设计单位：广东博意建筑设计院有限公司勘察单位：河南省有色工程勘察有限公司监理单位：河南衡大工程监理有限公司施工单位：河南四建股份有限公司汝南碧桂园项目位于河南省驻马店市汝南县清源路以西，西城大道以东，白马路以南，南海大道以北，占地面积为132500平方米，总建筑面积249722.60平方米。

本工程为10#楼工程，建筑面积7394.37平方米，建筑高度38.92m，建筑基底面积658.07平方米，地下一层为结构空腔，设计不加以利用，地上13层，框架剪力墙结构。

???????十字梁板式基础计算书工程信息：工程名称：未命名工程；方案编制人：张工；编制日期：2019-11-28。

施工单位：建科研施工；建设地点：和平西桥；地上层数：13；地下层数：3层；建筑高度：40米；建筑面积：10000m2；建设单位：建科研建设公司；设计单位：建科研设计院；监理单位：建科研监理公司；勘查单位：建科研勘察院；总工期：360天；结构类型：框架；计算依据：依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-2017）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）编制。

一、参数信息1)塔吊基本参数塔吊型号:QTZ63，塔吊最大起吊高度H0=40m，塔身宽度B=1.6m；2)塔机自重参数塔身自重G0=251kN，起重臂自重G1=37.4kN，小车和吊钩自重G2=3.8kN，平衡臂自重G3=19.8kN，平衡块自重G4=89.4kN，最大起重荷载Q max=60kN，最小起重荷载Q max=10kN；3)塔机尺寸参数起重臂重心到塔身中心的距离R G1=22m，小车和吊钩重心到塔身中心的距离R G2=11.5m，平衡臂重心到塔身中心的距离R G3=6.3m，平衡块重心到塔身中心的距离R G4=11.8m，最大起重荷载到塔身中心的距离R Qmax=11.5m，最小起重荷载到塔身中心的距离R Qmin=50m；4)塔吊承台参数承台长度b=8m，承台宽度l=1.1m，承台高度h=2m，十字梁腋宽度a=1m，承台混凝土强度等级：C35，承台混凝土自重=25kN/m3，承台上部覆土厚度d=1.5m，承台上部覆土重度=17kN/m3；5)塔吊基础参数地基承载力特征值f a=150kN/m2，基础宽度地基承载力修正系数ηb=0.3，基础埋深地基承载力修正系数ηd=1.6，基础埋深地基承载力修正系数γ=25kN/m3，基础底面以上的土的加权平均重度γm=25kN/m3，承台埋置深度D=1.5m，修正后的地基承载力特征值f a=227.5kN/m2；6)风荷载参数塔身桁架杆件类型为：型钢或方钢管，地面粗糙度类型为：B类城市郊区，塔机计算高度h=43m，塔身前后片桁架平均充实率α0=0.35，塔身风向系数α=1.2，基本风压W0=0.45kN/m2(工程所在地：北京，取50年一遇)，风荷载高度变化系数μz=1.32，风荷载体型系数μs=1.95，风荷载风振系数βz=1.65；7)十字梁基础配筋参数基础配筋：使用HPB235钢筋计算简图：二、荷载计算1、自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值F k1=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4kN；2)基础自重标准值基础底面积：A=2×8×1.1-1.1×1.1+2×1×1=18.39m2G k=18.39×(2×25+1.5×17)=1388.44kN；3)起重荷载标准值F qk=60kN；2、风荷载计算计算公式如下：1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值工作状态下ω0=0.2kN/m2μz=1.32μs=1.95βz=1.59α0=0.35α=1.2计算结果：ωk=0.65kN/m2q sk=0.44kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=18.92kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=406.78kN·m2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a. 塔机所受风均布线荷载标准值非工作状态下ω0=0.45kN/m2(北京，取50年一遇)μz=1.32μs=1.95βz=1.65α0=0.35α=1.2计算结果：ωk=1.53kN/m2q＇sk=1.03kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F＇vk=q＇sk×H=44.29kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M＇sk=0.5F＇vk×H=952.24kN·m3、塔机的倾覆力矩塔机自身产生的倾覆力矩，向前(起重臂方向)为正，向后为负。

十字交叉梁的计算书一、参数信息塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=450.8kN，最大起重荷载=60.0kN，塔吊倾覆力距M=630.0kN.m，塔吊起重高度H=101.0m，塔身宽度B=1.6m，混凝土强度等级:C35，钢筋级别:HPB235，桩直径或方桩边长 d=1.00m，桩间距=3000mm，交叉梁的宽度=300mm，交叉梁的高度=500mm，保护层厚度:50mm。

二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1.自重荷载及起重荷载 (1)塔机自重标准值：F lk=450.80kN(2)基础自重标准值：G k= 2×25.0×1.414×Lc×Bc×Hc = 2×25.0×1.414×3.00×0.30×0.50 = 31.82kN；(3)起重荷载标准值：F qk=60.00kN作用于塔吊的竖向力 F k=F1k+F qk=510.80kN塔吊的倾覆力矩 M k=630.00kN.m三、交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算计算简图：十字交叉梁计算模型(最大弯矩M方向与十字交叉梁平行)。

两段梁四个支点力分别为R A=N/4-3M/2LR B=N/4+3M/2L R C=N/4R D=N/4两段梁的最大弯矩分别为M1=N(L-b)2/16L+M/2M2=N(L-b)2/16L得到最大支座力为 R kmax=R B,最大弯矩为 M kmax=M1。

桩顶竖向力 R kmax:R kmax=N/4+3M/2L=(510.80+38.18)/4+3×630.00/(2×4.24)=358.43kNR kmin=N/4-3M/2L=(510.80+38.18)/4-3×630.00/(2×4.24)=-87.12kN交叉梁得最大弯矩 M kmax:M kmax=N(L-b)2/16L+M/2=(510.80+38.18)×(4.24-2.26)2/(16×4.24)+630.00/2=346.33kN.m四、十字交叉梁计算1.交叉梁截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2条受弯构件承载力计算。

目录一、编制依据 (2)二、工程概况 (2)三、塔吊基础设计概况 (2)四、塔吊桩基础的计算 (5)4.1 3#塔吊基础计算 (5)4.2 4#塔吊基础计算 (8)五、施工组织与部署 (12)六、施工要点 (12)七、施工安全 (13)一、编制依据1.1塔吊租赁合同。

1.2根据***设计院提供的设计施工图纸和工程特点。

1.3**地质工程勘察院提供的《***工程详细勘察报告》（工程编号：勘2008-024）。

1.4湖北江汉建筑工程机械有限公司提供的TC5610塔式起重机使用说明书；长沙中联重工科技发展股份有限公司提供的TC5610塔式起重机使用说明书。

1.5《建筑机械使用安全规范》（JGJ33-2001）1.6《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）1.7《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）1.8《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）1.9《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）1.10国家现行桩基础工程设计、施工及验收规范等。

二、工程概况**包括1层地下室(包括1层夹层)、8层裙楼、A写字楼(26层)和B写字楼(28层)，占地面积10185.7m2、总建筑面积138610.81m2。

裙楼顶标高33.9m，写字楼A高90.8m （最高点为97.8m），写字楼B高97m（最高点为104m），混凝土框架剪力墙结构。

现裙楼混凝土结构已完成，基坑周边土方回填已完成30%。

三、塔吊基础设计概况3.1 塔吊定位因业主方提出裙楼提前营业，设置于裙楼内部的1#、2#塔吊需拆除。

现1#、2#塔吊距离建筑物外边线有28m远，工程施工场地和周边场地都比较狭小，无法采用吊车拆除此两台塔吊，拟利用设置的3#、4#塔吊拆除1#、2#塔吊。

为了使设置的3#、4#塔吊既可以服务于两栋塔楼，又可以满足拆除1#、2#塔吊和先拆塔吊后拆施工升降机的要求，将3#、4#塔吊定位在铁西路与建筑物间的施工场地内（见附图一）。

十字梁式基础计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011一、塔机属性1、塔机传递至基础荷载标准值基础布置图基础底面积：A=2bl-l2+2a2=2×8.5×1.8-1.82+2×1.82=33.84m2基础中一条形基础底面积：A0=bl+2(a+l)a=8.5×1.8+2×(1.8+1.8)×1.8=28.26m2 基础及其上土的自重荷载标准值：G k=AhγC=33.84×1.5×25=1269kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×1269=1713.15kN1、偏心距验算条形基础的竖向荷载标准值：F k''=(F k+G k)A0/A=(562+1269)×28.26/33.84=1529.08kNF''=(F+G)A0/A=(758.7+1713.15)×28.26/33.84=2064.258kNe=(M k+F Vk·h)/ F k''=(2322+86×1.5)/1529.08=1.603m≤b/4=8.5/4=2.125m满足要求！2、基础偏心荷载作用应力(1)、荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值e=1.603m>b/6=8.5/6=1.417m合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=b/2-e=8.5/2-1.603=2.647m P kmin=0P kmax=2F k''/(3la)=2×1529.08/(3×1.8×2.647)=213.944kPa(2)、荷载效应基本组合时，基础底面边缘压力值P max=2F''/(3la)=2×2064.258/(3×1.8×2.647)=288.824kPa3、基础轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/A=(562+1269)/33.84=54.108kN/m24、基础底面压应力验算(1)、修正后地基承载力特征值f a=f ak+ηdγm(d-0.5)=160+1.6×19.3×(1.5-0.5)=190.88kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算P k=54.108kPa≤f a=190.88kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=213.944kPa≤1.2f a=1.2×190.88=229.056kPa满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度：h0=H-δ-D/2=1500-50-25/2=1438mm塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离：a1=(b-20.5B)/2=(8.5-20.5×1.8)/2=2.977m 塔身边缘处基础底面地基反力标准值：P k1=(1-a1/3a)P kmax=(1-2.977/(3×2.647))×213.944=133.735kPa基础自重在基础底面产生的压力标准值：P kG=G k / A=1269 / 33.84=37.5kPa基础底平均压力设计值：P=γ((P kmax+P k1)/2-P kG)=1.35×(( 213.944+133.735)/2-37.5)=184.058kPa基础所受剪力：V=pa1l=184.058×2.977×1.8=986.365kN6、软弱下卧层验算基础底面处土的自重压力值：p c=dγm=1.5×19.3=28.95kPa下卧层顶面处附加压力值：p z=lb(P k-p c)/(2(b+2ztanθ)2)=1.8×8.5×(64.791-28.95)/(2×(8.5+2×2×tan20°)2)=2.766kPa软弱下卧层顶面处土的自重压力值：p cz=zγ=2×20=40kPa软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值f az=f azk+ηdγm(d+z-0.5)=130.00+1.60×19.30×(2.00+1.50-0.5)=222.64kPa作用在软弱下卧层顶面处总压力：p z+p cz=2.766+40=42.766kPa≤f az=222.64kPa 满足要求！7、地基变形验算倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b'=|25-20|/8500=0.0006≤0.001满足要求！四、基础配筋验算基础底均布荷载设计值：q1=pl=184.058×1.8=331.305kN/m塔吊边缘弯矩：M=q1a12/2=331.305×2.9772/2=1468.306kN·m2、基础配筋计算(1)、基础梁底部配筋αS1= M/(α1f c lh02)=1468.306×106/(1×16.7×1800×14382)=0.024ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.024)0.5=0.024γS1=1-ζ1/2=1-0.024/2=0.988A s1=M/(γS1h0f y1)=1468.306×106/(0.988×1438×300)=3445mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.236)=0.236% 基础底需要配筋：A1=max(3445，ρlh0)=max(3445，0.0024×1800×1438)=6096mm2 基础梁底实际配筋：A s1'=7854mm2≥A1=6096mm2满足要求！(2)、基础梁上部配筋基础梁上部实际配筋：A s2'=4562mm2≥0.5A s1'=3927mm2满足要求！(3)、基础梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋HRB335 6Φ14(4)、基础梁箍筋配筋箍筋抗剪截面高度影响系数：βh=(800/h0)0.25=(800/1438)0.25=0.8640.7βh f t lh0=0.7×0.864×1.57×103×1.8×1.438=2456.755kN≥V=986.365kN按构造规定选配钢筋！配箍率验算ρsv=nA sv1/(ls)=4×113.097/(1800×200)=0.126%≥ρsv，=0.24f t/f yv=0.24×1.57/300=0.126%min满足要求！(5)、基础加腋处配筋基础加腋处，顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm，外侧纵向筋Φ10@200mm。

目录一、编制说明及依据：.................................................... 错误!未指定书签。

二、工程概况：................................................................ 错误!未指定书签。

三、塔基简况： (3)四、承台计算： (3)五、桩基计算 (5)六、塔吊基础施工 (6)七、注意事项 (7)桩基十字梁承台塔吊基础设计方案1.编制说明及依据：1.0.1编制说明为确保安全、保质、保量有效地完成本工程的施工任务，塔式起重机的位置选择尤为重要。

因塔式起重机基础承受的荷载较大，本部塔吊布置的位置在基础筏板内，并受高低跨差台及基础梁的限制，为确保塔式起重机正常、安全地使用，决定将本塔吊基础放置在筏板基础以下，由于本工程筏板基础有上返梁限制，塔吊十字钢底座无法放置，现定塔吊基础内预埋标准节代替钢底座。

并编制本设计方案。

1.0.2编制依据（1）、根据B区W5地下室施工图纸。

（2）、塔吊厂家提供的《40液压自升塔式起重机简介》及《液压自升塔式起重机使用说明书》。

（3）、本工程地质报告。

（4）、现场实地考察及各部门意见.（5）、结合类似工程实例。

2.工程概况本工程工程名称：黄埠岭居住区—徐戈庄、小石头社区安置项目区B1#～B7#楼工程，工程地点：位于黄河路以北，规划路朱宋路以东。

沿山地横向展开，工程概况：地下室二层，半地下室一层，住宅B17楼为6层加阁楼层及储藏室；地下室总建筑面积为：34819.27㎡,住宅总建筑面积为：14000㎡。

为了满足现场施工的垂直运输需要，以及不影响相邻施工现场，在建筑物东单元与周边网点裙房的南侧阴角设置塔吊，塔吊型号选用40型（4208）塔吊，塔身截面为1500×1500，塔身主弦杆中心间距为1500×1500，起重臂长为42m，自由立塔起吊高度为31m，鉴于楼梯高度较高，采用附着加强稳定性，基本满足吊装范围和起升高度要求。

十字钢梁装配式塔式起重机基础设计与施工论文
十字钢梁装配式塔式起重机是一种新型的起重机，它与传统塔式起重机具有许多不同之处。

本文将就其基础设计及施工进行详细介绍。

首先，十字钢梁装配式塔式起重机主要由塔体、梁架、牵引机构以及配套的控制系统等部件组成。

其中，塔体主要由钢板和角钢构成，在塔体内布置了索具，由塔体上悬索构成吊索。

梁架主要由连接件、梁杆、支架及支座等部件组成，在梁架上布置了两台电动机，形成主动和从动部件，这是其牵引机构最重要的部件。

最后，配套的控制系统可对塔式起重机进行控制，完成其上升和下降等动作，以确保安全使用。

接着，施工时需首先组装塔体，将各部件按绘图要求的位置安装配套，然后测量其大小及边角度，确定其合理性。

随后，进行梁架的安装，将梁架上的电动机安装并进行串联水平定位，最后，对十字钢梁装配式塔式起重机安装电力系统，并进行检测校准，此外，安装配套的控制系统也要进行相应施工。

综上所述，十字钢梁装配式塔式起重机分为基础设计及施工两部分。

基础设计主要由塔体、梁架及牵引机构等部件组成，施工要求对其进行组装及安装，对电力系统进行检测并校准，以确保十字钢梁装配式塔式起重机的安全使用。