塔吊基础 (2)

1、.塔吊基础设计方案编制 审批 目录编制依据- 1 -塔吊基础设计概况- 1 -QTZ40塔吊基础设计计算书- 1 -一. 参数信息- 1 -二. 荷载计算- 2 -1. 自重荷载及起重荷载- 2 -2. 风荷载计算- 3 -3. 塔机的倾覆力矩- 3 -三. 桩竖向力计算- 4 -四. 承台受弯计算- 4 -1. 荷载计算- 4 -2. 弯矩的计算- 5 -3. 配筋计算- 5 -五. 承台剪切计算- 6 -六. 承台受冲切验算- 7 -七. 桩竖向承载力验算- 7 -QTZ63塔吊基础设计计算书- 8 -一. 参数信息- 9 -二. 荷载计算- 9 -1. 自重荷载及起重荷载- 9 -2.

2、风荷载计算- 10 -3. 塔机的倾覆力矩- 10 -三. 桩竖向力计算- 11 -四. 承台受弯计算- 11 -1. 荷载计算- 11 -2. 弯矩的计算- 12 -3. 配筋计算- 12 -五. 承台剪切计算- 13 -六. 承台受冲切验算- 14 -七. 桩竖向承载力验算- 14 -承台基础图及平面布置- 15 -.;编制依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。岩土工程勘查报告混凝土设计规范（GB50010-2010）建筑地基基础设计规范（GB50007-2010）塔式起重机说明书塔吊基础设计概况本项目工程24#楼设计QTZ63一台，26#楼设计QTZ63塔

3、吊一台，28#楼设计QTZ40塔吊一台。1、24#楼QTZ63塔吊基础设置在24#楼北侧，结构主体外侧。塔吊基础底标高为-7.0同24#楼底板底标高，不影响主体结构，塔吊基础采用C30混凝土承台，承台尺寸为5500*5500*1300（H）。考虑现场承台持力层不满足承载力要求，设计桩HPC-400（AB）-95预应力空心管桩，设计桩长24m，共4根。2、26#楼QTZ63塔吊基础设置在E区地下室底板底部，塔吊基础承台尺寸为5500*5500*1300（H）。承台顶标高为-5.85，结构主体施工预留钢筋及止水钢板，做法参照结构设计说明中后浇带做法，考虑现场承台持力层不满足承载力要求，设计桩HPC

4、-400（AB）-95预应力空心管桩，设计桩长24m，共4根。3、28#楼QTZ40塔吊设置在28#楼南侧商铺内，承台基础在结构基础底部，塔吊基础尺寸为5000*5000*1100（H），塔吊承台顶标高为-6.05，结构主体施工预留钢筋及止水钢板，做法参照结构设计说明中后浇带做法，考虑现场承台持力层不满足承载力要求，设计桩HPC-400（AB）-95预应力空心管桩，设计桩长24m，共4根。QTZ40塔吊基础设计计算书一. 参数信息塔吊型号:QTZ40塔机自重标准值:Fk1=330.00kN起重荷载标准值:Fqk=40.00kN塔吊最大起重力矩:M=820.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=

5、1200.00kN.m塔吊计算高度:H=80m塔身宽度:B=1.4m桩身混凝土等级:C80承台混凝土等级:C30保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.0m承台厚度:Hc=1.30m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB400承台顶面埋深:D=0m桩直径:d=0.4m桩间距:a=4.0m桩钢筋级别:HPB235桩入土深度:17m桩型与工艺: HPC-400（AB）-95计算简图如下： 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=330kN2) 基础以自重标准值 Gk=5.0×5.0×1.30×25=812.5kN3) 起重荷

6、载标准值 Fqk=40kN2. 风荷载计算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 (Wo=0.2kN/m2) =0.8×1.59×1.95×1.39×0.2=0.69kN/m2 =1.2×0.69×0.35×1.4=0.41kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.41×55.00=22.3kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×22.3×55.00=613.65k

7、N.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 (本地区 Wo=0.35kN/m2) =0.8×1.62×1.95×1.39×0.35=1.23kN/m2 =1.2×1.23×0.35×1.40=0.73kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.73×55.00=40.0kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×40.0×55.00=1100.0kN.m3. 塔机的倾覆

8、力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1200.0+0.9×(820+613.65)=2490.29kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1200.0+1100.0=2300.0kN.m三. 桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(330+812.5)/4=285.63kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(330+812.5)/4+(2300+40.0×1.3)/5.65=735.59kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(330+812.5)/4

9、-(2300+40.0×1.3)/5.65=-164.33kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(600+812.5+40)/4=363.13kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(330+812.5+40)/4+(2490.29+22.3×1.3)/5.65=731.52kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(330+812.5+40-1618.375)/4-(2490.29+22.3×1.3)/5.65=-160.26kN四. 承台受弯计算1. 荷

10、载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 Ni=1.3×(Fk+Fqk)/n+1.3×(Mk+Fvk×h)/L =1.3×(330+40)/4+1.3×(2490.29+22.3×1.3)/5.65=699.9kN最大拔力 Ni=1.3×(Fk+Fqk)/n-1.3×(Mk+Fvk×h)/L =1.3×(330+40)/4-1.3×(2490.29+22.3×1.3)/5.65=-495.4kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.3×

11、;Fk/n+1.3×(Mk+Fvk×h)/L =1.3×330/4+1.3×(2300+40×1.3)/5.65=684.42kN最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.3×330/4-1.3×(2300+40×1.3)/5.65=-433.92kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni不计承台自重及

12、其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=2×699.9×1.414=1979kN.m承台最大负弯矩: Mx=My=2×-495.4×1.414=-1401.2kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=1979×10

13、6/(1.000×14.3×5000.0×12502)=0.0177 =1-(1-2×0.0177)0.5=0.0179 s=1-0.0179/2=0.991 As=1979×106/(0.991×1300.0×360.0)=4267mm2 底部配置双向 14180 钢筋顶部配筋计算: s=1401.2×106/(1.000×14.30×5000.0×12502)=0.0125 =1-(1-2×0.0125)0.5=0.0126 s=1-0.0129/2=0.994As=14

14、01.2×106/(0.994×1250.0×360.0)=3132mm2 顶部配置双向14250钢筋五. 承台剪切计算最大剪力设计值： Vmax=735.95kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 式中 计算截面的剪跨比,=1.577 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.43N/mm2； b承台的计算宽度，b=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。 箍筋配置1

15、2钢筋。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算 依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！ 承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：式中 Nl荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值； 1x，1y角桩冲切系数； 1x=1y=0.56/(0.72+0.2)=0.608 c1，c2角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=c2=700mm a1x，a1y承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离；a1x=a1y=900mm hp承台受冲切承载力截面高度影响系数；hp=0.877 ft承台混凝土抗拉强度设

16、计值；ft=1.43N/mm2 h0承台外边缘的有效高度；h0=1250mm 1x，1y角桩冲跨比，其值应满足0.251.0，取1x=1y=a1x/h0=0.72工作状态下：最大压力 Ni=1.3×(Fk+Fqk)/n+1.3×(Mk+Fvk×h)/L =1.3×(330+40)/4+1.3×(2490.29+22.3×1.3)/5.65=699.9kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.3×Fk/n+1.3×(Mk+Fvk×h)/L =1.3×330/4+1.3×(2300+40

17、15;1.3)/5.65=684.42kN等式右边0.608×(700+900)+0.608×(700+900)×0.877×1.43×1250/1000=3050kN比较等式两边，所以满足要求!七. 桩竖向承载力验算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=363.13kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=735.59kN.m桩基竖向承载力必须满足以下两式： 单桩竖向承载力特征值按下式计算： 其中 Ra单桩竖向承载力特征值； qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表

18、取值； qpa桩端端阻力特征值，按下表取值； u桩身的周长，u=1.256m； Ap桩端面积,取Ap=0.087m2； li第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下:土层土层厚度(m)极限侧阻力标准值(kPa)极限端阻力标准值(kPa)土名称-124-213.612-37.5283.1443000(16h30m)-13.5553200由于桩的入土深度为24m,所以桩端是在第-1层土层。最大压力验算: Ra=1.256×(13.6×12+7.5×28+3.1×44)+3200×0.087=918.45kN由于: Ra = 918.4

19、5> Qk =363.13,最大压力验算满足要求!由于: 1.2Ra = 1102.14> Qkmax = 735.59,最大压力验算满足要求!QTZ63塔吊基础设计计算书一. 参数信息塔吊型号:QTZ63塔机自重标准值:Fk1=600.00kN起重荷载标准值:Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩:M=984.00kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=1690.00kN.m塔吊计算高度:H=80m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C80承台混凝土等级:C30保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=5.5m承台厚度:Hc=1.35m承台箍筋间距:S=200mm承台钢筋级别:HRB

20、400承台顶面埋深:D=0m桩直径:d=0.4m桩间距:a=4.5m桩钢筋级别:HPB235桩入土深度:17m桩型与工艺: HPC-400（AB）-95计算简图如下： 二. 荷载计算1. 自重荷载及起重荷载1) 塔机自重标准值 Fk1=600kN2) 基础以自重标准值 Gk=5.5×5.5×1.35×25=1020.937kN3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN2. 风荷载计算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 (Wo=0.2kN/m2) =0.8×1.59×1.95×1.39&#

21、215;0.2=0.69kN/m2 =1.2×0.69×0.35×1.6=0.46kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.46×55.00=25.3kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×25.3×55.00=695.75kN.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 (本地区 Wo=0.35kN/m2) =0.8×1.62×1.95×1.39×0.35=1.23

22、kN/m2 =1.2×1.23×0.35×1.60=0.83kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.83×55.00=45.65kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×45.65×55.00=1255.375kN.m3. 塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1690+0.9×(984+695.75)=3201.775kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1690+1255.375=2945.375kN.

23、m三. 桩竖向力计算非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(600+1020.94)/4=368.73kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(600+1020.937)/4+(2945.375+45.65×1.35)/6.36=878.03kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(600+1020.9375)/4-(2945.375+45.65×1.35)/6.36=-76.56kN工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(600+1020.94+60)/4=383.73kN Qk

24、max=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(600+1020.937+60)/4+(3201.775+25.3×1.35)/6.36=929.028kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(600+1020.937+60-1618.375)/4-(3201.775+25.3×1.35)/6.36=-88.56kN四. 承台受弯计算1. 荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+F

25、vk×h)/L =1.35×(600+60)/4+1.35×(3201.775+25.3×1.35)/6.36=909.618kN最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(600+60)/4-1.35×(3201.775+25.3×1.35)/6.36=-464.118kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×600/4+1.35×

26、(2945.375+45.65×1.35)/6.36=844.78kN最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×600/4-1.35×(2945.375+45.65×1.35)/6.36=-435.78kN2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于非工作状态下，承台正弯矩最大： M

27、x=My=2×887.84×1.414=2572.4kN.m承台最大负弯矩: Mx=My=2×-435.78×1.414=-1312.53kN.m3. 配筋计算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10条 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。底部配筋计算: s=2572.4×106/(1.000×14.3×5500.000&

28、#215;13002)=0.0162 =1-(1-2×0.0162)0.5=0.0163 s=1-0.0163/2=0.9918 As=252.4×106/(0.9918×1300.0×360.0)=6205.5mm2 底部配置双向 20200 钢筋顶部配筋计算: s=1312.39×106/(1.000×14.300×5500.000×13002)=0.0079 =1-(1-2×0.0079)0.5=0.00793 s=1-0.0129/2=0.9960As=1312.39×106/(0.99

29、60×1300.0×360.0)=2644mm2 顶部配置双向20300 钢筋五. 承台剪切计算最大剪力设计值： Vmax=909.62kN依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 式中 计算截面的剪跨比,=1.577 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.43N/mm2； b承台的计算宽度，b=5500mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。 箍筋配置14钢筋。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!六. 承台受冲切验算 依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！ 承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：式中 Nl荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值； 1x，1y角桩冲切系数； 1x=1y=0.56/(0.923+0.2)=0.499 c1，c2角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=c2=750mm a1x，a1y承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离；a1x=a1y=1200mm hp承台受冲切承载力截面高度影响系数；hp=0.877 ft承台混凝土抗拉强度设计值；ft