QTZ80塔吊计算书

塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187—2009)。

一。

参数信息
塔吊型号：QTZ80（ZJ5710）塔机自重标准值:Fk1=777。

00kN
起重荷载标准值:Fqk=60kN 塔吊最大起重力矩:M=810kN.m
非工作状态下塔身弯矩:M=1668kN.m 塔吊独立计算高度:H=43m（塔吊安装高度111。

35m）塔身宽度：B=1。

6m 桩身混凝土等级：C30
承台混凝土等级:C35 保护层厚度：H=50mm
矩形承台边长：H=3m 承台厚度：Hc=1.3m
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。

8m
桩间距：a=2。

1m 桩钢筋级别:HRB400
桩入土深度：46。

75m 桩型与工艺:泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩
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
F k1=777kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=3×3×1.30×25=292.5kN
承台受浮力:F lk=3×3×0。

80×10=72k N
3）起重荷载标准值
F qk=60kN
2. 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。

49×1。

95×1。

674×0.2=0.78kN/m2
=1。

2×0。

78×0。

35×1。

6=0.52kN/m
b。

塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0。

52×43.00=22。

49kN
c。

基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0.5F vk×H=0。

5×22.49×43。

00=483.47kN。

m
2) 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=0.60kN/m2） =0。

8×1。

55×1.95×1.674×0。

60=2.43kN/m2 =1.2×2.43×0。

35×1。

60=1.63kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=1。

63×43。

00=70.18kN
c。

基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M sk=0。

5F vk×H=0.5×70。

18×43。

00=1508.83kN。

m 3。

塔机的倾覆力矩
工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1668+0。

9×(810+483。

47)=2832。

13kN.m
非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值
M k=1668+1508.83=3176。

83kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下：
Q k=（F k+G k）/n=(777+292.50)/4=267.38kN
Q kmax=(F k+G k）/n+（M k+F vk×h)/L
=（777+292。

5）/4+（3176。

83+70.18×1.30)/2.97=1367。

95kN
Q kmin=(F k+G k—F lk)/n-(M k+F vk×h)/L
=(777+292.5-72）/4—(3176。

83+70。

18×1.30)/2.97=—851。

20kN
工作状态下：
Q k=（F k+G k+F qk)/n=（777+292.50+60）/4=282。

38kN
Q kmax=(F k+G k+F qk）/n+（M k+F vk×h）/L
=（777+292。

5+60）/4+（2832。

13+22.49×1.30)/2.97=1245.99kN
Q kmin=（F k+G k+F qk-F lk）/n-（M k+F vk×h)/L
=(777+292.5+60—72)/4-（2832.13+22.49×1.30）/2.97=-699.24kN
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 N i=1。

35×(F k+F qk)/n+1.35×（M k+F vk×h）/L
=1.35×(777+60)/4+1.35×（2832.13+22。

49×1.30)/2.97=1583。

37kN
最大拔力 N i=1。

35×(F k+F qk）/n-1.35×(M k+F vk×h）/L
=1。

35×（777+60）/4—1.35×（2832。

13+22.49×1.30）/2.97=—1018.39kN 非工作状态下:
最大压力 N i=1。

35×F k/n+1.35×(M k+F vk×h)/L
=1。

35×777/4+1。

35×（3176.83+70。

18×1.30)/2。

97=1748.02kN
最大拔力 N i=1。

35×F k/n—1.35×(M k+F vk×h)/L
=1.35×777/4-1。

35×(3176。

83+70.18×1.30)/2。

97=—1223。

54kN
2。

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 M x，M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN。

m）;
x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m）;
N i──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 x=M y=2×1748。

02×0.25=874。

01kN。

m
承台最大负弯矩:
M x=M y=2×-1223。

54×0。

25=—611。

77kN。

m
3. 配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6。

2。

10条
式中α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1。

0，当混凝土强度等级为C80时，α1取为0。

94,期间按线性内插法确定；
f c──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度；
f y──钢筋受拉强度设计值，f y=360N/mm2.
底部配筋计算:
αs=874.01×106/（1.000×16。

700×3000.000×12502)=0.0112
=1—(1—2×0.0112)0。

5=0。

0112
γs=1-0.0112/2=0.9944
A s=874。

01×106/(0.9944×1250.0×360。

0）=1953.2mm2
顶部配筋计算：
αs=611.77×106/（1.000×16.700×3000.000×12502）=0.0078
=1-(1-2×0.0078)0。

5=0.0078
γs=1—0.0078/2=0.9944
A s=611.77×106/（0.9961×1250。

0×360.0）=1364。

8mm2
五. 承台剪切计算
最大剪力设计值： V max=1748.02kN
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λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500
f t──混凝土轴心抗拉强度设计值，f t=1.570N/mm2;
b──承台的计算宽度,b=3000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm；
f y──钢筋受拉强度设计值，f y=360N/mm2;
S──箍筋的间距，S=200mm。

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
角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算
七。

桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94—2008）的第5。

8.2条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1.35×1367。

95=1846.74kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.75
f c──混凝土轴心抗压强度设计值，f c=14。

3N/mm2;
A ps──桩身截面面积，A ps=502655mm2.
桩身受拉计算,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第5。

8.7条
受拉承载力计算，最大拉力N=1.35×Q kmin=-1149.12kN
经过计算得到受拉钢筋截面面积 A s=3192.013mm2.
由于桩的最小配筋率为0.20％,计算得最小配筋面积为1005mm2
综上所述，全部纵向钢筋面积1005mm2
八。

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，Q k=282。

38kN；偏向竖向力作用下,Q kmax=1367.95kN。

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 R a──单桩竖向承载力特征值；
q sik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；
q pa──桩端端阻力特征值,按下表取值；
u──桩身的周长,u=2。

51m；
A p──桩端面积,取A p=0.50m2；
l i──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:
序号土层号土层名称土层厚度m(约）钻孔灌注桩摩阻力标准值（KPa）桩周土摩擦力桩端土承载力
1 2—1 淤泥 2.8 5。

0 0
2 2-2 淤泥9。

7 5。

5 0
3 3-2 粘土9。

3 16 250
4 4-1 粉质粘土 3.3 22 350
5 4—2 淤泥质粘土13。

8 11 200
6 5-1 粉质粘土7.85 23 400
最大压力验算：
R a=2。

51×（2.8×5+9.7×5.5+9.3×16+3。

3×22+13.8×11+7。

85×23）+400×0。

50=1762.06kN 由于： R a = 1762。

06 > Q k = 282。

38，最大压力验算满足要求!
由于： 1。

2R a = 2114。

47 〉 Q kmax = 1367。

95，最大压力验算满足要求！
九。

桩的抗拔承载力验算
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。

5条
偏向竖向力作用下，Q kmin=—851。

20kN。

m
桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式：
式中 G p──桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计；
λi──抗拔系数；
R a=2.51×（0.750×2。

8×5+0.750×9。

7×5.5+0.750×9.3×16+0。

750×3.3×22+0。

750×13。

8×11+0.700×7.85×23）=1265.554kN
G p=0.503×（46.75×25—46.75×10）=352.487kN
由于： 1265。

55+352.49 >= 851.2，抗拔承载力满足要求！
十。

桩式基础格构柱计算
依据《钢结构设计规范》(GB50017-2011)。

1。

格构柱截面的力学特性：
格构柱的截面尺寸为0.46×0.46m；
主肢选用：16号角钢b×d×r=160×10×16mm；
缀板选用(m×m）：0.01×0.40
主肢的截面力学参数为 A0=31.50cm2，Z0=4。

31cm,I x0=779.53cm4,I y0=779.53cm4;
格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩:
格构柱的x-x轴截面总惯性矩：
经过计算得到:
I x=4×[779。

53+31.50×(46/2-4。

31）2］=47134。

74cm4；
I y=4×［779。

53+31。

50×(46/2-4.31）2]=47134。

74cm4；
2. 格构柱的长细比计算：
格构柱主肢的长细比计算公式:
其中H ── 格构柱的总高度，取9.00m；
I ── 格构柱的截面惯性矩，取,I x=47134。

74cm4，I y=47134。

74cm4； A0── 一个主肢的截面面积，取31。

50cm2.
经过计算得到λx=46.53，λy=46.53。

格构柱分肢对最小刚度轴1—1的长细比计算公式：
其中 b ── 缀板厚度，取 b=0.01m。

h ── 缀板长度,取 h=0.40m。

a1── 格构架截面长，取 a1=0。

46m。

经过计算得 i1=[(0.012+0。

402）/48+5×0。

462/8]0.5=0。

37m。

γ1=9。

00/0.37=24.44.
换算长细比计算公式：
经过计算得到λkx=52.56，λky=52。

56.
3. 格构柱的整体稳定性计算：
格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：
其中N ── 轴心压力的计算值（kN）；取 N=1.35Q kmax=1846。

74kN；
A── 格构柱横截面的毛截面面积，取4×31.50cm2；
φ── 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；
根据换算长细比λ0x=52。

56，λ0y=52.56≤150
满足要求!
查《钢结构设计规范》得到φx=0。

85，φy=0.85。

X方向：N/φA=1846737/（0.85×12600。

8)=173≤215.00 N/mm2满足要求！
Y方向: N/φA=1846737/(0.85×12600。

8）=173≤215。

00 N/mm2满足要求！
4. 格构分肢的长细比验算：
由于格构形式采用,分肢选取16号角钢b×d×r=160×10×16mm，其回转半径i=32mm。

λ1=L/i=700/32=21.88≤0。

5×
λ0x=26.28 且小于等于40满足要求!
塔吊计算满足要求!。