施工塔吊基础Word文档下载推荐.docx
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一、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
QTZ63，塔吊起升高度H:
102.000m，
塔身宽度B:
2.2m，基础埋深D:
1.600m，
自重F:
293.91kN，基础承台厚度Hc:
1.500m，1
最大起重荷载F:
50kN，基础承台宽度Bc:
5.000m，2
桩钢筋级别:
HRB335，桩直径或者方桩边长:
0.900m，
桩间距a:
3.2m，承台箍筋间距S:
200.000mm，
承台混凝土的保护层厚度:
50mm，承台混凝土强度等级:
C40;
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=293.91kN;
1
塔吊最大起重荷载F=50.00kN;
2
作用于桩基承台顶面的竖向力F=F+F=343.91kN;
k12
1、塔吊风荷载计算
依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中风荷载体型系数:
2地处浙江温州市，基本风压为ω=0.60kN/m;
0
查表得:
荷载高度变化系数μ=1.61;
z
挡风系数计算:
221/2220.5φ=[3B+2b+（4B+b）]c/（Bb）=[（3×
2.2+2×
2.5+（4×
2.2+2.5））×
0.125]/（2.2×
2.5）=0.3
79;
因为是角钢/方钢，体型系数μ=2.243;
s
高度z处的风振系数取:
β=1.0;
所以风荷载设计值为:
4
2ω=0.7×
β×
μ×
ω=0.7×
1.00×
2.243×
1.61×
0.6=1.517kN/m;
zsz0
2、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算:
M=ω×
φ×
B×
H×
0.5=1.517×
0.379×
2.2×
102×
0.5=6571.703kN?
m;
ω
M,Me，M，P×
h,630，6571.703，30×
1.5,7246.7kN?
kmaxωc
三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
1.桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随
机变化的，所以取最不利情况计算。
22N=（F+G）/n?
Mx/?
x?
My/?
y;
ikkkykijxkij
其中n?
?
单桩个数，n=4;
F?
作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，F=343.91kN;
kk
G?
桩基承台的自重标准值:
G=25×
Bc×
Hc=25×
5.00×
kk
1.50=937.50kN;
M,M?
承台底面的弯矩标准值，取7246.70kN?
xkyk
0.5x,y?
单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=2.40m;
ii
N?
单桩桩顶竖向力标准值;
ik
经计算得到单桩桩顶竖向力标准值
2最大压力:
N=（343.91+937.50）/4+7246.70×
2.40/（2×
2.40）=1827.47kN。
kmax
2最小压力:
N=（343.91+937.50）/4-7246.70×
2.40）=-1186.76kN。
kmin
需要验算桩的抗拔～
2.承台弯矩的计算
5
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2条。
M=?
Nyxii
Nxyii
其中M,M?
计算截面处XY方向的弯矩设计值;
xy
x,y?
单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.60m;
扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，N=1.2×
i1i1
（N-G/4）=1911.71kN;
kmaxk
经过计算得到弯矩设计值:
M=M=2×
1911.71×
0.60=2294.05kN?
m。
四、承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。
2α=M/（αfbh）s1c0
1/2δ=1-（1-2α）s
γ=1-δ/2s
A=M/（γhf）ss0y
式中，α?
系数，当混凝土强度不超过C50时，α取为1.0,当混凝土强度等级为l1
C80时，α取为0.94,期间按线性内插法得1.00;
2f?
混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm;
c
h?
承台的计算高度:
H-50.00=1450.00mm;
oc
钢筋受拉强度设计值，f=300.00N/mm;
yy
62经过计算得:
α=2294.05×
10/（1.00×
14.30×
5000.00×
1450.00）=0.015;
0.5ξ=1-（1-2×
0.015）=0.015;
γ=1-0.015/2=0.992;
62A=A=2294.05×
10/（0.992×
1450.00×
300.00）=5314.55mm。
sxsy
由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:
25000.00×
1500.00×
0.15%=11250.00mm。
建议配筋值:
HRB33522@160。
承台底面单向根数30根。
实际配筋值
211403mm。
五、承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足
6
下面公式:
V?
βαfbhhst00
其中，b?
承台计算截面处的计算宽度，b=5000mm;
00
λ?
计算截面的剪跨比，λ=a/h，此处，a=0.28m;
当λ<
0.25时，取λ=0.25;
当λ>
3时,取λ=3，得λ=0.25;
β?
受剪切承载力截面高度影响系数，当h,800mm时，取h=800mm，hhs000
1/4,2000mm时，取h=2000mm，其间按内插法取值，β=（800/1450）=0.862;
0hs
α?
承台剪切系数，α=1.75/（0.25+1）=1.4;
0.862×
1.4×
1.43×
5000×
1450=12509.288kN?
1.2×
1827.467=2192.961kN;
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋～
六、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.1条:
桩的轴向压力设计值中最大值N=1827.467kN;
k
单桩竖向极限承载力标准值公式:
Q=u?
ql+qAuksikipkp
u?
桩身的周长，u=2.513m;
2A?
桩端面积,A=0.503m;
pp
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）抗拔系数土名称
12.2720.000.000.80粘性土
21.2020.000.000.70非饱和
粘性土
31.209.000.000.80淤泥
44.5026.000.000.80粉土或砂土
511.7016.000.000.80淤泥
615.9038.00800.000.80粉土或砂土
719.6034.00600.000.80粉土或
7
砂土
829.8020.001300.000.80粘性
土
由于桩的入土深度为40.00m,所以桩端是在第7层土层。
单桩竖向承载力验算:
Q=2.513×
1098.42+600×
0.503=3062.223kN;
uk
单桩竖向承载力特征值:
R=R=Q/2=3062.223/2=1531.112kN;
auk
N=1827.467kN?
1.2R=1.2×
1531.112=1837.334kN;
桩基竖向承载力满足要求～
七、桩基础抗拔验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.4.5条。
群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值:
T=Σλqulukisikii
其中:
T?
桩基抗拔极限承载力标准值;
破坏表面周长，取u=πd=3.142×
0.8=2.513m;
q?
桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值;
sik
λ?
抗拔系数，砂土取0.50,0.70，粘性土、粉土取0.70,0.80，桩长i
l与桩径d之比小于20时，λ取小值;
l?
第i层土层的厚度。
i
经过计算得到:
T=Σλqul=2202.47kN;
ukisikii
群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值:
T=（uΣλql）/4=3680.61kNgklisiki
=4×
（3.4+0.8）=16.80m;
u?
桩群外围周长，ull
桩基抗拔承载力公式:
T/2+Gkgkgp
T/2+Gkukp
其中N-桩基上拔力设计值，N=1186.76kN;
G-群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggpgp
=3528.00kN;
G-基桩自重设计值，G=502.65kN;
8
T/2+G=3680.611/2+3528=5368.306kN>
1186.762kN;
gkgp
T/2+G=2202.473/2+502.655=1603.891kN>
ukp
桩抗拔满足要求。
八、桩配筋计算（配筋详见附图二、三）
1、桩构造配筋计算
222A=πd/4×
0.65%=3.14×
800/4×
0.65%=3267mm;
2、桩抗压钢筋计算
经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋～
3、桩受拉钢筋计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.4条正截面受拉承载力计算。
N?
fAys
式中:
轴向拉力设计值，N=1186762.42N;
钢筋强度抗压强度设计值，f=300.00N/mm;
A?
纵向普通钢筋的全部截面积。
2A=N/f=1186762.42/300.00=4435.87mmsy
2建议配筋值:
HRB335钢筋，1222。
实际配筋值4461.1mm。
依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-2008），
箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm;
受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密;
间距不应大于100mm;
当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;
当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定;
当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
9
第三节塔吊格构式基础计算书
本计算书主要依据本工程地质勘察报告，塔吊使用说明书、《钢结构设计规范》
（GB50017,2003）、《钢结构设计手册》（第三版）、《建筑结构静力计算手册》（第二版）、
《结构荷载规范》（GB5009,2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩
基技术规范》（JGJ94,2008）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007,2002）等编制。
基本参数
1、塔吊基本参数
QTZ63;
标准节长度b:
2.5m;
塔吊自重Gt:
293.91kN;
塔吊地脚螺栓性能等级:
高强10.9级;
最大起重荷载Q:
50kN;
塔吊地脚螺栓的直径d:
22mm;
塔吊起升高度H:
102m;
塔吊地脚螺栓数目n:
40个;
塔身宽度B:
2.2m;
2、格构柱基本参数
格构柱计算长度lo:
5.45m;
格构柱缀件类型:
缀条;
格构柱缀件节间长度a:
0.6m;
格构柱分肢材料类型:
L125x10;
格构柱基础缀件节间长度a:
1.8m;
格构柱钢板缀件参数:
宽480mm，厚10mm;
格构柱截面宽度b:
0.52m;
格构柱基础缀件材料类型:
3、基础参数
桩中心距a:
3.2m;
桩直径d:
0.9m;
桩入土深度l:
36.3m;
桩型与工艺:
大直径灌注桩（清底干净）;
桩混凝土等级:
桩钢筋型号:
HRB335;
桩钢筋直径:
26mm;
承台宽度Bc:
5m;
承台厚度h:
1.5m;
承台混凝土等级为:
承台钢筋等级:
承台钢筋直径:
20;
承台保护层厚度:
50mm;
承台箍筋间距:
200mm;
4、塔吊计算状态参数
10
地面粗糙类别:
D类密集建筑群，房屋较高;
风荷载高度变化系数:
1.61;
主弦杆材料:
角钢/方钢;
主弦杆宽度c:
125mm;
非工作状态:
2所处城市:
浙江温州市，基本风压ù
:
0.6kN/m;
0额定起重力矩Me:
630kN?
基础所受水平力P:
30kN;
塔吊倾覆力矩M:
7246.7kN?
工作状态:
0.6kN/m，0额定起重力矩Me:
非工作状态下荷载计算
一、塔吊受力计算
1、塔吊竖向力计算
承台自重:
h=25×
作用在基础上的垂直力:
F=Gt+Gc=293.91+937.50=1231.41kN;
2、塔吊风荷载计算
2地处浙江温州市，基本风压ù
=0.6kN/m;
221/2ö
=（3B+2b+（4B+b）c/Bb）
挡风系数Ö
=0.38;
体型系数ì
=2.24;
荷载高度变化系数ì
=1.61;
â
=1.0;
2ù
=0.7×
×
ì
ù
2.24×
0.60=1.52kN/m;
3、塔吊弯矩计算
M=ù
Ö
0.5=1.52×
0.38×
2.20×
102.00×
0.5=6571.70kN?
ù
11
总的最大弯矩值:
M=1.4×
（M+M+P×
h）=1.4×
（630.00+6571.70+30.00×
1.50）=7246.70kN?
maxeù
4、塔吊水平力计算
水平力:
V=ù
+P=0.60×
0.38+30.00=80.98kN;
5、每根格构柱的受力计算
作用于承台顶面的作用力:
F=1231.41kN;
M=7246.70kN?
V=80.98kN;
k图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。
（1）、桩顶竖向力的计算
2N=（F+G）/n?
Mx/Ó
xikkkxkij
n,单桩个数，n=4;
F,作用于桩基承台顶面的竖向力标准值;
G,桩基承台的自重标准值;
M,承台底面的弯矩标准值;
xk
x,单桩相对承台中心轴的X方向距离;
12
N,单桩桩顶竖向力标准值;
-0.5-0.52最大压力:
N=F/4+（M×
a×
2）/（2×
（a×
2））=1231.41/4+（7246.70×
kmaxkkmax
-0.5-0.523.40×
（3.40×
2））=1814.97kN;
-0.5-0.52最小压力:
N=F/4-（M×
2））=1231.41/4-（7246.70×
kminkkmax
2））=-1199.26kN;
需要验算桩基础抗拔力。
（2）、桩顶剪力的计算
V=1.2V/4=1.2×
80.98/4=24.29kN;
0k
二、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算
每个螺栓所受剪力:
22bbN=nð
df/4=1×
3.14×
22.00×
310/4=117.84kN;
vvv
N=1.2V/n=1.2×
80.98/40=2.43kN<
117.84kN;
vk
螺栓抗剪强度满足要求。
2、螺栓抗拉验算
n×
N=N1tmin
n,塔吊每一个角上螺栓的数量，n=n/4;
11
N,每一颗螺栓所受的力;
t
2b2bN=ð
df/4=3.14×
19.65×
500/4=151.70kN;
tet
N=1.2N/n=1.2×
1199.26/10.00=143.91kN<
151.70kN;
tkmin1
螺栓抗拉强度满足要求。
3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算
221/2bb（（N/N）+（N/N））?
1vvtt
N、N,一个普通螺栓所承受的剪力和拉力;
vt
bbbN、N、N,一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值;
vtc
220.5220.5bb（（N/N）+（N/N））=（（2.43/117.84）+（143.91/151.70））=0.95;
vvtt
螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。
13
三、承台验算
1、承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.1条。
其中M,M,计算截面处XY方向的弯矩设计值;
x,y,单桩相对承台中心轴的XY方向距离，取ii
（a-B）/2=（3.40-2.20）/2=0.60m;
N,单桩桩顶竖向力设计值;
i1
0.60×
1580.59×
1.2=2276.05kN?
2、螺栓粘结力锚固强度计算
锚固深度计算公式:
h?
N/ð
d[f]b
其中N,锚固力，即作用于螺栓的轴向拉力，N=143.91kN;
d,楼板螺栓的直径，d=22mm;
2[f],楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，[f]=1.43N/mm;
bb
h,楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h?
143.91×
310/（3.14×
1.43）=1456.09mm;
构造要求:
528.00mm;
螺栓在混凝土承台中的锚固深度要大于1456.09mm。
3、承台截面主筋的计算
2á
=M/（á
fbh）s1c0
1/2æ
=1-（1-2á
）s
ã
=1-æ
/2s
A=M/（ã
hf）ss0y
á
系数，当混凝土强度不超过C50时，á
取为1.0,当混凝土强度等级为C80l1
时，á
取为0.94,期间按线性内插法得1.00;
14
2f,混凝土抗压强度设计值查表得14.30N/mm;
h,承台的计算高度h=1500.00-50.00=1450.00mm;
oo
2f,钢筋受拉强度设计值，f=300N/mm;
632经过计算得:
=2276.05×
10/（1.000×
14.3
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