塔吊计算

塔吊基础受力的计算
一、已知的参数
A、桩、承台和塔吊的参数
桩：Φ600mm；
桩长L：南塔吊桩长L=10M，北塔吊桩长L=11M；
砼为C25
配筋为：主筋10Φ14、箍筋φ8@200（螺旋）、φ12@2000加强箍筋。

桩承台尺寸：B×H×L=4800mm×4800mm×1350mm；
承台埋深d=1.0M；
地下水位在地面下0.5M。

B、
N1，N2—基础所受的水平力，单位：KN；
N3—基础所受的垂直力，单位KN；
M1，M2—基础所受的倾翻力矩，单位：KN·M；
M3—基础所受的扭矩，单位：KN·M。

C、2台塔吊所处位置的地质状况表：
二、承载计算过程：
桩承台重量G d=1.2×4.8×4.8×1.35×25-1×10×4.8×4.8×0.5
=817.9KN
㈠单桩竖向承载力设计值：
Rd=R sk/γs+R pk/γp=U p∑f si l i/γs+ f p A p /γp
南塔吊单桩承载力设计值、
R sk= U p∑f si l i
=1.2×（1.2×15+2.7×6+2×23+0.9×37+0.9×47+0.5×160）
=283KN
同理可得：北塔吊单桩承载力设计值
R sk =1.2×（1.2×15+5×6+2.3×23+1.3×37+0.4×47+0.5×160）
=297.4KN
因为R sk（南）=283KN＜R sk（北）=297.4KN，所以以下按南塔吊桩L=10M计算。

R pk=f p·A p=5500×π·（0.6）2/4=1544.3KN
ρp=R sk/（R pk+R sk）=1554.3/（1554.3+283）=0.845
由规范查得：γs=γp=1.67
R d= R sk/γs+R pk/γp=283/1.67+1554.3/1.67=1100.2KN
单桩抗拔承载力：
R d＇= U p∑λi f si l i/γs+G p
G p=1.0×25×π·（0.6）2/4×10-1.2×10×π·（0.6）2/4
=36.7KN·M
R d＇=0.6×283/1.67+36.7=138.4KN
㈡倾翻稳定性验算：
a、核算工作状态：
N d=γo（F dv+G d）/n=0.9×（513×1.35+817.9）/4
=339.9KN＜R d=1100.2KN
N di =γo（F dv+G d）/n±γo（M d+ F nd×h）x i/∑x i2
=339.9±0.9×（1252×1.35+24.5×1.35×1.35）/4×1.8
=339.9±216.9KN
由此可见，桩全部受压。

b、核算非工作状态：
N d=γo（F dv+G d）/n=0.9×（434×1.35+817.9）/4
=315.9KN＜R d=1100.2KN
N di =γo（F dv+G d）/n±γo（M d+ F nd×h）x i/∑x i2
=315.9±0.9×（1796×1.35+73.5×1.35×1.35）/4×1.8
=315.9±319.8 KN
受压桩N d max=635.7KN＜1.2R d
抗拔桩N1=3.9KN＜R d＇满足要求
㈢桩承台受弯、剪、冲切强度计算：
桩承台砼为C30（fs=1.43N/mm2），Ⅱ级钢筋（fy=300N/mm2）
a、受弯计算：
计算截面取塔身钢构柱边截面
M y=∑N di x i=2×635.7×0.9=1144.3KN·M
A Si =M I/（0.9f y h oi）
=1144.3×106 /[0.9×（1350-50）×300]
=3260mm2
ρj min=45·f t/f y=0.2145＞0.2
A sm min=0.2145%×4800×1350=13899.6mm2＞3260mm2
故按构造配筋：Ⅱ级钢筋、双层双向
上面Φ18@200 双向；下面Φ20@100 双向
A s=49×314=15386mm2＞A sm min满足要求
b、受冲切计算：
βhp=1.0-0.1×（1.35-0.8）/（2.0-0.8）=0.954
塔身钢构柱对承台的冲切
λo=a o/h o=0.7/1.3=0.538 0.2＜λo＜1
βo=0.84/（λo+0.2）=1.1382
4βo（b c+a o）·βhp·f t·h o=4×1.1382×（1800+700）×0.954×1.43×1300
=20185.8KN
F1=F dv=0.9×513×1.35=623.3KN＜20185.8KN
（扣除承台及其上土重，作用在冲切破坏锥体上的荷载设计值）
满足要求
角桩对承台的冲切
λ1=a p/h o=0.7/1.3=0.538 0.2＜λ1＜1
β1=0.56/（λ1+0.2）=0.759
β1（2c+a1）βhp·f t·h o =0.759×（2×900+700）×0.954×1.43×1300
=3365.2KN＞N d max满足要求
c、受剪计算：
λ=a/h o=0.7/1.3=0.538 0.3＜λ＜3
β=1.75/（λ+1.0）=1.138
βhs=（800/h o）1/4=0.886
βhs·f t·b o·h o =0.886×1.138×1.43×4800×1300
=8997KN＞2N d max满足要求。

经过以上的力学计算，可以看出：塔吊基础（桩和承台）的结构设计满足受力要求。