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塔机基础设计计算例题

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A
暗梁 800×1500
(a)
暗梁 800×1500
700
φ700灌注桩
566 1131 1131 566 990 1697 1697 990 5374 100 100
(b)
图 2 桩基平面示意及 A-A 剖面图 （a）桩基平面示意（b）A-A 剖面图
3、基础综合受力计算 （1）基础自重标准值 GK=3.8×3.8×1.5×25=541.5KN 丰水期 GK’=3.8×3.8×0.5×25＋3.8×3.8×1.0×（25-10） =397.1KN （2）非工作状态下塔机对基础顶面作用力： ①倾覆力矩组合标准值：
Qmax Fv 'Gk ' M v ' Fv 'h ·h 4 L 795 541.5 3405.5 4 2 .4 2 1337.5 KN＜ 1.2 Ra 1.2 1170 .94 1405.13KN
（满足要求） Qmin Fv 'Gk ' M v ' Fv 'h ·h 4 L 795 397.1 3405.5 4 2 .4 2 705.3KN＜ 1.2 R f 1.2 699.6 838.87 KN
min

480 1684.8 1930 80 1.3 1 7 .2 7 .2 7 .2 3 6 2 74.46 KN / M 1.2 fa（满足） P
max

③弯矩作用于对角线方向时 （A）工作状态
Pmin Fk Gk Mkx Mky b Wx Wy (1720 50 1.3) 1 7 .2 3 6 2 2
-7-
塔机桩基础设计计算例题
1、塔机概况 根据工程实况， 选用塔机的塔身桁架结构尺寸为 1.6×1.6M （2.0M ×2.0M） ，埋脚深度为 0.7M，塔机变幅半径为 60.0M，塔机吊钩高度 为 48.6M，塔机使用时丰水期地下水位为自然地面下 0.5M，塔机基础 受力如图 1 所示：
Ms Mv Fh Fv
Gk
图1 塔机基础受力示意图
根据塔机使用说明书，其受力值如下表： 非工作状态 垂直力 水平力 倾覆力矩 扭矩 2、桩基及承台选择 塔机的桩基选用φ700 钻孔灌注桩，桩长为 24.92M，砼强度为水 下 C35，桩端持力层为第⑤层（进入第⑤层 3.0M） ，采用四桩承台， 桩间距为 2400 ㎜×2400 ㎜，承台尺寸为 3800×3800×1500，内设
-8-
工作状态 Fv=923KN Fh=47KN Mv=2547KN·M Ms=220KN·M
Fv’=795KN Fh’=171KN Mv’=3149KN·M Ms’=220KN·M
800 ㎜宽十字暗梁，承台埋置深度为 1.5M，顶面不覆土，桩基础平面 图及 A-A 剖面图如图 2 所示。
400 1600 400 1200 1200 700 3800 400 700 1600 400 700 1200 1200 3800
M 合=2547＋47×1.5
=2617.5 KN·M ②水平合力标准值： Fh=47KN ③竖向荷载标准值： FV=923KN（塔机自重） GK=541.5KN（基础自重） GK’=397.1KN（基础自重丰水期） 4、桩基承载力计算 根据工程地质报告提供的土层， 土层厚度以及侧阻力和端阻力标准值 如下： 序 ① ② 土层厚度（M） 侧阻力标准值（KPa） 端阻力标准值（KPa） 2.42 10.8 10 20
-5-
取简化分项系数 1.35 1.0 M宽的弯矩为： M 1 P 2 2
1 1.35 59.73 2.85 2 2 327.48 KN / M
（3）基础底板的配筋计算 已知：板厚为 h=1300mm，每米宽作用弯矩为 327.48KN·M，保护层厚 度 as=50mm，砼为 C35，Ⅱ级钢。 弯矩配筋计算如下： （按 b=1000mm 计算）
d 1 .0 。
（2）基础底面的压力计算 ①基础自重标准值 Gk=7.2×7.2×1.3×25=1684.8KN 丰水期： G＇k=7.2×7.2×0.3＋7.2×7.2×1.0×（25-10）=1166.4KN ②弯矩作用于 x 或 y 轴时 （A）工作状态
Fk G k M k Fvk ·h b W 540 1684.8 1720 50 1.3 1 7 .2 7 .2 7 .2 3 6 71.614 KN / M 2 1.2 fa 1.2 91 109.2 KN / M 2 Pmax
（2）基础底板的弯矩计算 基底压力计算结果：弯矩作用于 x、y 轴时的最不利荷载组合为 非工作状态，其数值为
2 Pmax 74.46 KN / M 2 , Pmin 0.94 KN / M （取 Pmin 0）
74.46 0 （2.85 1.5） 7 .2 45 KN / M 2 P1 阴影部分平均压力： Pmax P1 2 74.46 45 2 59.73KN / M 2 Pp
14.48 KN / M 2＜ 0 由于Pk min＜ （偏心荷载合力作用点 0 在核心区外） 则求： e M’ k F’ vk ·h F’ k Gk
1930 80 1.3 480 1684.8 0.94 b’ l’ b e 2
7 .2 0.94 2 2.66 故Pk max
7 .2 0.802 2 2.798
-3-
Fk G k 3b’ l’ 540 1684.8 3 2.798 2 94.73KN / M 2＜ 1.2 fa（满足） Pk max
（B）非工作状态
Pk min 1166 .4 2 7 .2 7 .2 (1930 80 1.3) 1 7 .2 3 6 2 2
（满足要求）
基桩竖向承载力符合要求，按抗压、抗拔桩设计，基桩的主筋配
Qmin 1.35 705.3 103 3071.5mm 2 筋为 A fy 310
-2-
Fk G 'k M k Fvk ·h b W 540 1166 .4 1720 50 1.3 1 7 .2 7 .2 7 .2 3 6 2 4.23KN / M ＞ 0 Pmin
（B）非工作状态
480 1166 .4 1930 80 1.3 1 7 .2 7 .2 7 .2 3 6 2 0.94 KN / M 0 P
Gk
图1 基础荷载
根据塔机使用说明书，其基础受力值如下表： 非工作状态 垂直力 水平力 弯矩 扭矩 Fk＇=480KN Fvk＇=80KN MK＇=1930KN·M TK＇=260KN·M 工作状态 Fk=540KN FvK=50KN MK=1720KN·M TK=260KN·M
2、基础概况 根据现场的场地条件和《岩土工程勘察报告》 ，塔机选用板式基 础。基础埋深为 1.5M；承台顶面不覆土；持力层地耐力为 fa=80KN/
M 10·bho 2 327.48 106 2 10 1000 （1300 50） 0.021 A 查表得
0.068% AS bho 0.068 1000 （1300 50） 100 850mm 2
ห้องสมุดไป่ตู้
根据设计规范有关最小配筋率的要求， 0.15%
0 .7 2 4
②单桩抗拔力设计值：
R f Q f / sp 1118 .5 / 1.60 699.06 KN
（注：取 sp 1.60 ）
- 11 -
5、桩基础受力计算 （1）基桩竖向承载力验算 倾覆力矩按最不利的对角线方向作用， 取最不利的非工作状态荷 载进行验算（在偏心竖向力作用下） ：
M 合’= MV’＋Fh·h
=3149＋171×1.5 =3405.5 KN·M
-9-
100 1500
A
②水平合力标准值： Fh’=171KN ③竖向荷载标准值： FV’=795KN（塔机自重） GK=541.5KN（基础自重） GK’=397.1KN（基础自重丰水期） （3）工作状态下塔机对基础顶面作用力： ①倾覆力矩组合标准值：
塔机板式基础设计计算例题
1、塔机概况 根据工程实况， 采用塔机型号为 JL5613， 该塔机塔身尺寸为 1500 ×1500，预埋脚埋深为 1195 ㎜，其独立状态塔机高度为 39M，变幅 为 56M 时，塔机使用时丰水期的地下水位为自然地面下 0.5M，塔机 基础受力如图 1 所示：
Tk Fvk Fk Mk
-1-
㎡。塔机工作地点为上海市。根据塔机埋脚深度，确定承台高度为 1.3M，基础尺寸通过试运算初步确定为 b×L×h=7200×7200×1300。
（注：根据规程的要求， “不宜采用坡形或台阶形截面的基础” 。故本实例选用统一高度的矩 形截面基础。具体实施时，也可根据实际条件采用坡形或台阶形截面进行基础设计。 ）
3、地基承载力计算 （1）修正后地基承载力特征值：
f a f ak b (b 3) d m (d 0.5) 80 0 1.0 91KN / m 2 0.5 18 1.0 (18 10) 1 .5
注：根据《建筑地基基础设计规范》GB50007 第 5.2.4 条规定，查表得 b 0 ，
F’ k Gk 3b’ l’ 480 1684.8 3 2.66 2 101.98 KN / M 2＜ 1.2 fa（满足）
-4-
4、基础计算 （1）计算简图 根据塔机砼基础工程技术规程第 5.3.1 条规定， 基础计算简图如 下：
I
I
I
F Pmin P1
M Pmax
I
图2
板式基础基底压力示意
540 1166 .4 2 7 .2 7 .2 7.66 KN / M 2＜ 0

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塔吊基础计算

塔吊基础计算

塔吊基础方案一、工程概况1、本工程位于松江区九亭镇，地块南临蒲汇塘河，东临沪亭路，西临横泾河，北临沪松公路并与地铁9#线车站一墙之隔，与9#线车站物业开发管理为一个整体。

地块面积41162㎡，由3#、4#、5#、6#、7#、8#公寓楼及9#酒店、10#办公楼组成。

2、因地块面积巨大，根据塔吊平面布置应最大程度满足施工区域吊装需要，尽可能减少吊装盲区的原则，以及地下室工程施工中能充分利用塔吊来满足施工需要，按照施工组织总设计要求拟搭设6台附墙式塔吊，其中QTZ80B（工作幅度60M，额定起重力矩800KN.M）2台，QTZ80A（工作幅度55M，额定起重力矩800KN.M）4台，平面位置详附图。

3、拟建建筑物高度及层数4、根据建筑物高度，1#塔吊位于3#楼西北侧位置，搭设高度为86M；2#塔吊位于9#楼南侧位置，搭设高度为114M；3#塔吊位于5#楼西北侧位置，搭设高度为77M，设水平限位装置；4#塔吊位于10#楼东南侧位置，搭设高度为114M；5#塔吊位于6#楼西北侧位置，搭设高度为100M，6#塔吊位于8#楼西北侧位置，搭设高度为100M。

其中5#、6#塔吊为QTZ80B，其余4台为QTZ80A。

5、塔吊应在土方开挖前安装完毕，故采用型钢格构式非塔吊标准节插入钻孔灌注桩内，以保障塔吊安全、稳定和牢固可靠，且不妨碍地下室顶板混凝土的整体浇筑施工，有利于加快施工进度和确保工程质量。

6、本工程采用钻孔灌注桩筏板基础，基坑底标高为-8.000、-8.800、-9.100，本工程±0.000相当于绝对标高6.150M，自然地坪标高相对于绝对标高-1.45M。

7、根据本工程地质勘察报告，各土层极限摩阻力、端阻力标准值指标见下表：8、塔式起重机主要技术性能表二、塔吊布置原则本工程作业面积大，综合考虑塔吊的作用半径、起吊重量、基础工程桩位布置、围檩支撑结构设计、房屋结构设计、经济性比较后，作出以下布置原则。

塔吊基础计算

塔吊基础计算

【案例7.6.2】塔吊基础计算某厂生产的5015液压自升式塔吊，生产厂家提供的资料基本数据见图图5.9 塔机稳定性计算简图 1.基础所承受的荷载的计算、分析塔吊附墙装置只承担风荷载等水平荷载及弯矩、扭矩，不承担自重等坚向荷载，将塔身、附墙简化为多跨连续梁受力模型，通过受力分析、可以得出结论：塔吊在独立高度状态下，所承受的风载等水平荷载及各种弯矩、扭矩对底座即对基础产生的荷载最大；安装附墙装置以后，各种水平荷载及弯矩、扭矩等主要由附墙承担。

塔吊上升到最大高度以后，对基础的荷载与独立高度相比仅多了标准节的重量，而其所传的风荷载要小得多。

故下面荷载取值均以独立高度状态计算，分工作状态和非工作状态两种工况分别进行受力分析；a.工作状态1)自重基础尺寸初步选为4.8×4.8×1.2m基础自重g F =4.8×4.8×1.2×24=664kN塔吊独立高度(49.5m )满载8t 时的自重:1V F =530kN 2)风荷载产生的倾覆弯矩1M 2/W W q C P A H =••=12()/W C A A Hη•+=1.3×250×1.15×0.675=252/N m WC －风力系数，取值1.3 2W P －计算工作风压值,验算整体抗倾覆稳定性时取0.2502/kN m 1A －塔身前片结构迎风面积 2A －塔身后片结构迎风面积12A A bH ω===0.422×1.6H =0.675Hω－塔前后片结构充实率，考虑安全网等面积，取为0.422，1.6m 为塔身宽度。

η－两片绗架前片对后片的挡风系数，取0.15w F =qH =252×49.5=12480kN =12.5kN 1M = 212qH ==112.549.52⨯⨯=309/kN m H 为独立高度状态下，从基础到塔吊顶的高度，取49.5m 3) 满载时塔机产生的倾覆弯矩2M最大工作工况时塔机自身产生的倾覆弯矩为2M ，向前弯矩为正，向后弯矩为负：大臂自重向前弯矩：21M =1φ×56.8kN ×25=1.1×56.8×25=1420kN m •最大起重荷载产生的向前弯矩： 22M =2φ×80×11.6=1.3×80×11.6=1206kN m •小车位于上述位置时向前弯矩：23M =1φ×7×11.8=1.0×7×11.8=83kN m • 平衡臂向后弯矩：24M =-1φ×32.4×(6.5+1.6) = －1.0×32.4×8.1=－262kN m •平衡重向后弯矩： 25M =1φ×74.6×(13.5+1.6) = －1.0×74.6×15.1=－1126kN m •说明：塔机最大起重力矩一般情况下应当将最大起重量与相应最大幅度的乘积和臂端最大幅度与相应起重量的乘积作比较，取两者中的较大值。

QTZ80(6013)塔机基础计算书

QTZ80(6013)塔机基础计算书

QTZ80(6013)塔机基础计算书QTZ80(6013)塔机（臂长60米，端部起重量1.0吨，最大起重量6吨），独立安装高度不大于37.4米，采用基础6.0mx6.0mx1.5m 、配筋HRB335双层双向Φ25@195、地面承受力220KPa 时，能满足使用要求，符合技术和安全规范。

1、抗倾覆稳定性验算塔式起重机独立安装时，基础所承受的载荷如图所示。

取其工作状态和非工作状态中最不利工况进行稳定性校核。

根据塔式起重机设计规范，塔机稳定的条件为：P imin3M Fn h b e Fv Fg +=≤+ (1) 地面压力按公式（2）验算：2()[]3B B Fv Fg P P b+=≤ (2) 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；M=2400KN.mF V ——作用在基础上的垂直载荷；F V =650KN.F n ——作用在基础上的水平荷载力；Fn=85KN.F g ——混凝土基础的重力；Fn=24 KN/m3xbxhxl.PB——地面计算压应力；〔PB〕——地面计算许用压应力，由实地勘探和基础处理情况而定，一般情况取〔PB 〕＝2×105 ～3×105Pa 。

取〔PB〕=220KPa。

经计算结果:e=1.3≤b/3=2m.P b =216KPa≤〔PB〕=220KPa.稳定性验算通过。

2、地基承载力验算DP k =2（F V +F g ）/3xlxa ≤〔P B 〕根据塔机受力情况，产生的地基反力如上图所示。

P k ——基础底面边缘的最大压力值MPa ；l ——矩形基础底面的长边宽度m ；a ——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离m ；其中：a=b/2-e ；计算结果：P k =127KPa ≤〔P B 〕=220KPa 。

满足地基承载力要求，验算通过。

3、结论从上述计算可知，基础的抗倾覆稳定性、地基承载力都满足要求，故基础符合设计要求和安全规范。

塔式起重机6010基础计算书

塔式起重机6010基础计算书


共 3 页第 3 页
1300
5 基础图
按上述要求的基础见图 3。
共 3 页第 2 页
32- φ 25@190
32- φ 25 @190
150
地脚 螺栓
1500
M4 8
150
32 - φ 25@190
32- φ 25@190 6000 1510±1
11 × 11- φ 16@570
370
37 0
1 510±1
6000
1 2 3 4
塔式起重机独立安装时，基础上所承受 的载荷如图1所示。取其工作状态和非工作状 态中最不利工况进行稳定性校核。 根据塔式起 重机设计规范，塔机稳定的条件为：
M Fh.h b e Fv Fg 3
Fh Fv Fg e
l
M
式中 M—作用在基础上的弯矩 Fv—作用在基础上的垂直载荷 Fh—作用在基础上的水平载荷 Fg—混凝土基础的重力 b—基础宽度 h—基础的高度 e—偏心距,即地面反力的合力至基础 中心距离 塔机QTZ80（臂长60m，臂端起重量1t） 独立安装时，其暴风侵蚀状态为最不利工 况。此时,作用在基础上的弯矩M=213t.m、 垂直载荷Fv =49.1t、水平载荷Fh =8.9t，取 基础宽度b=6m、高度h=1.5m、密度按2.4计 算时，基础重力Fg=130t,则 e=1.3m≤b/3=2m，稳定性验算通过。
b'
q=Fg /b2 Fh Fv
b
图 1 塔机对基础的作用力示意图
M
h
e l
PB
b
Ⅱ -Ⅱ
Ⅰ -Ⅰ
2 地基承载力计算
根据塔机受力情况， 产生的地基反力如 图2所示，地面最大压应力
PB