塔吊基础计算方案.docx
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塔吊基础计算方案
塔式起重机基础计算方案书
工 程 名 称：
施 工 单 位：
编制人：
日期：
一、编制依据 ......................................................................................................1
二、塔机属性 ......................................................................................................1
三、塔机荷载 ......................................................................................................2
四、基础验算 ......................................................................................................4
五、基础配筋验算 ..............................................................................................7
塔机型号
QTZ40
塔身桁架结构
型钢
桁架结构宽度 B
1.5m
塔机独立状态的计算高度 H
28m
##工程施工方案
一、编制依据
1、工程施工图纸及现场概况
2、塔机使用说明书
3、《塔式起重机混凝土基础工程技术规范 JGJ/T 187-2009》
4、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
5、《塔式起重机设计规范》GB13752-92
6、《混凝土结构设计规范 GB50010-2010》
7、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
8、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
9、《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）
二、塔机属性
1
塔身自重G0
109kN
起重臂自重G1
29.8kN
起重臂重心至塔身中心距离RG1
20.7m
小车和吊钩自重G2
3.1kN
最大起重荷载Qmax
40kN
最大起重荷载至塔身中心最大距离RQmax
12.44m
最小起重荷载Qmin
9kN
最大吊物幅度RQmin
48m
最大起重力矩M2
490kN·m
平衡臂自重G3
20.7kN
平衡臂重心至塔身中心距离RG3
6.5m
平衡块自重G4
82.5kN
平衡块重心至塔身中心距离RG4
10.72m
工程所在地
内蒙古集宁市
2
基本风压ω0（kN/m ）
工作状态
0.2
非工作状态
0.6
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
B类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城
（一）塔机自身荷载标准值
（二）风荷载标准值
2
##工程施工方案
三、塔机荷载
工作状态
塔机自重标准值Fk1
109+29.8+3.1+20.7+82.5=245.1kN
起重荷载标准值Fqk
40KN
竖向荷载标准值Fk
245.1+40=285.10kN
水平荷载标准值Fvk
0.71×0.35×1.5×28=10.44kN
倾覆力矩标准值Mk
29.8×20.7+3.1×12.44-20.7×6.5-
82.5×10.72+0.9×（490+0.5×10.44×28）=209.02kN·m
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'
245.1kN
水平荷载标准值Fvk'
2.25×0.35×1.5×28=33.08kN
倾覆力矩标准值Mk'
29.8×20.7-20.7×6.5-82.5×10.72+0.5×33.08×28=61.03kN·m
市郊区
风振系数βz
工作状态
1.59
非工作状态
1.67
风压等效高度变化系数μz
1.2
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk
ωk=0.8βzμsμzω0
工作状态
0.8×1.2×1.59×1.95×1.2×0.2=0.71kN/m2
非工作状态
0.8×1.2×1.67×1.95×1.2×0.6=2.25kN/m2
##工程施工方案
（三）塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
3
塔机自重设计值F1
1.2 Fk1=1.2×245.1=294.12kN
起重荷载设计值Fq
1.4Fqk=1.4×40=56.00kN
竖向荷载设计值F
294.12+56.00=350.12kN
水平荷载设计值Fv
1.4Fvk=1.4×10.44=14.62kN
倾覆力矩设计值M
1.2×（29.8×20.7+3.1×12.44-20.7×6.5-
82.5×10.72）+1.4×0.9×（490+0.5×10.44×28）=365.33kN·m
非工作状态
竖向荷载设计值F'
1.2 Fk'=1.2×245.1=294.12kN
水平荷载设计值Fv'
1.4 Fvk'=1.4×33.08=46.31kN
倾覆力矩设计值M'
1.2×（29.8×20.7-20.7×6.5-
82.5×10.72）+1.4×0.5×33.08×28=165.86kN·m
基础参数
承台梁长b
8m
承台梁宽l
1.6m
加腋部分宽度a
1m
基础高度h
1.25m
基础混凝土强度等级
C30
基础混凝土自重γc
25kN/m3
混凝土保护层厚度δ
40mm
基础上部覆土厚度h’
0m
基础上部覆土的重度γ’
19kN/m3
地基参数
地基承载力特征值fak
160kPa
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
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
20kN/m3
基础底面以上土的加权平均重度γm
19.3kN/m3
基础埋置深度d
1.5m
修正后的地基承载力特征值fa
190.88kPa
地基变形
##工程施工方案
四、基础验算
4
##工程施工方案
基础倾斜方向一端
基础倾斜方向另一端
基础倾斜方向的
mm
mm
mm
沉降量S1
沉降量S2
基底宽度b'
基础底面积：
A=2bl-l2+2a2=2×8×1.6-1.62+2×12=25.04m2
基础中一条形基础底面积：
A0=bl+2（a+l）a=8×1.6+2×（1+1.6）×1=18m2
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=25.04×1.25×25=782.5kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2×782.5=939kN
1、偏心距验算
条形基础的竖向荷载标准值：
Fk''=（Fk+Gk）A0/A=（285.10+782.5）×18/25.04=767.44kN
F''=（F+G）A0/A=（350.12+939）×18/25.04=926.68kN
e=（Mk+FVk·h）/ Fk''=（209.02+10.44×1.25）/767.44=0.29m
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=0.29m
I=lb3/12+2×al3/12+4×[a4/36+ a2/2（a/3+l/2）2]
=1.6×83/12+2×1×1.63/12+4×[14/36+12/2×（1/3+1.6/2）2]=71.63
基础底面抵抗矩：
W=I/（b/2）=71.63 /（8/2）=17.91m3
Pkmin= Fk''/A0-（Mk+FVk·h）/W=767.44/18-（209.02+10.44×1.25）/17.91 =30.24kPa
Pkmax= Fk''/A0+（Mk+FVk·h）/W=767.44/18+（209.02+10.44×1.25）/17.91 =55.03kPa
（2）、荷载效应基本组合时，基础底面边缘压力值
Pmin= F''/A0-（M+FV·h）/W=926.68/18-（365.33+14.62×1.25）/17.91 =30.06kPa
Pmax= F''/A0+（M+FV·h）/W=926.68/18+（365.33+14.62×1.25）/17.91 =72.9kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/A=（285.10+782.5）/25.04=42.64kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηdγm（d-0.5）
=160+1.6×19.3×（1.5-0.5）=190.88kPa
5
##工程施工方案
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=42.64kPa 满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=55.03kPa <1.2fa=1.2×190.88=229.06kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ-D/2=1250-40-25/2=1198mm
塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离：
a1=（b-1.414B）/2=（8-1.414×1.5）/2=2.94m
塔身边缘处基础底面地基反力标准值：
Pk1=Pkmax-a1（Pkmax-Pkmin）/b=55.03-2.94×（55.03-30.24）/8=45.92kPa
基础自重在基础底面产生的压力标准值：
PkG=Gk/A=782.5/25.04=31.25kPa
基础底平均压力设计值：
P=γ（（Pkmax+Pk1）/2-PkG）=1.35×（（55.03+45.92）/2-31.25）=25.95kPa
基础所受剪力：
V=pa1l=25.95×2.94×1.6=122.07kN
h0/l=1198/1600=0.75 <4
0.25βcfclh0=0.25×1×14.3×1600×1198/1000=6852.56kN >V=122.07kN
满足要求！
6、地基变形验算
6
##工程施工方案
倾斜率：
tanθ=|S1-S2|/b'=|46-50|/5000=0.0008 <0.001
满足要求！
五、基础配筋验算
基础底部配筋：
HRB4008Φ25 基础上部配筋：
HRB4008Φ22
基础腰筋配筋：
HPB3008Φ16 基础箍筋配筋：
HPB300Φ12@200，4 肢
1、基础弯距计算
基础底均布荷载设计值：
q1=pl=25.95×1.6=41.52kN/m
塔吊边缘弯矩：
M=q1a12/2=41.52×2.942/2=179.44kN·m
2、基础配筋计算
（1）、基础梁底部配筋
αS1=M/（α1fclh02）=179.44×106/（1×14.3×1600×11982）=0.005
ζ1=1- 1 - 2αs1 =0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.998
AS1=M/（γS1h0fy1）=179.44×106/（0.998×1198×360）=417mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×1.43/360）=max（0.2,0.18）=0.2%
最小配筋面积Amin=ρlh0=0.2×1600.0×1198=3834mm2
取两者大值，A1= 3834mm2
基础底长向实际配筋：
As1'=3925mm2 >A1=3834mm2
满足要求！
（2）、基础梁上部配筋
基础梁上部实际配筋：
As2'=3040mm2'>0.5As1=1962.50mm2
满足要求！
（3）、基础梁腰筋配筋
梁腰筋按照构造配筋HPB3008Φ16
（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=（800/1198）0.25=0.90
0.7βhftlh0=0.7×0.90×1.43×103×1.6×1198=1726.85kN >V=122.07kN
7
##工程施工方案
满足要求！
配箍率验算
ρsv=nAsv1/（ls）=4×113.04/（1600×200）=0.14%>ρsv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/270=0.13%
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。
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