塔吊基础承载力验算
塔吊基础承载力验算
塔吊天然基础计算书一、参数信息塔吊型号:JL5613，塔吊起升高度H=80.00m，塔吊倾覆力矩M=1930kN.m，混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=1.5m，起重：6T自重F1=800kN，基础承台厚度h=1.6m，最大起重荷载F2=60kN，基础承台宽度Bc=5.00m，钢筋级别:三级钢。
二、塔吊基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:当不考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=860.00kN；G──基础自重G=25.0×5×5×1.6=1000.00kN；Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.000m；W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.833m3；M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1930.00kN.m；e──偏心矩，e＝M / (F + G)＝1.0376 m,故e>承台宽度/6=0.833 m；a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：a= Bc / 2 - M / (F + G)=1.4624m。
经过计算得到:有附着的压力设计值P=(860.000+1000.00)/5.0002=74.4kPa；偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(860.000+1000.00)/(3×5.000×1.462 4)=169.584kPa。
三、地基承载力验算依据设计强风化泥质粉砂岩地基承载力特征值fak=500kPa.地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；fak--强风化泥质粉砂岩地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=74.4kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=169.584 kPa，满足要求！四、基础受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。
附：塔吊基础地基承载力及抗倾覆计算
附：塔吊基础地基承载力及抗倾覆计算。
1、基础外型：基础边长（b）为5000×5000，基础厚度h值1350mm 。
2、荷载：a：砼体积及自重F G（KN）。
F G=1.2×γ×v=1.2×25×（5×5×1.35）=1012.5KNb：F v作用于基础顶面的竖向力设计值F v（KN）。
按TC5013说明书：F v=1.2×113.2=135.8t=1358KNc：F h作用于基础顶面的水平力设计值F h（KN），根据TC5013说明书：P2=7.74t，F h=1.2×P2=9.3t=93KNd：M作用于基础顶面的力矩设计值（KN·m）根据TC5013说明书：M1=216.5t·m，所以设计值M=1.2×216.5=259.8t·m=2598KN·m3、基础地基承载力验算：整体式基础承受基础底面压力应符合：P≤fP——基础底面处的平均压力设计值f——基础承载力设计值，由于塔吊基础底位于-7.8m处，根据工程地质勘察报告f=150kpaP=（F v+F G）/A=（1012.5+1358）/（5×5）=94.82 KN/m2=94.82 kpa ∴P<f，满足要求。
4、抗倾覆验算基础底面积：《塔式起重机使用手册》第285页抗倾覆安全系数≥1.4最不利条件为：F h同M力矩方向一致，O为支点（见下图）。
ΣM稳=（F v+F G）·b/2=2370.5×2.5=5926KN·mΣM倾= M+F h·h= 2598＋93×1.35=2724KN·mK= ΣM稳/ ΣM倾=5926/2724=2.18>1.4∴抗倾覆验算满足要求。
验算固定式塔吊基础
固定式塔吊基础设计计算书由长沙中联重工的塔吊说明书得：支腿固定式基础荷载：初步取塔吊基础尺寸为5米×5米×1.5米，塔吊基础设计地基承载力为160Kpa/m2一、基础几何尺寸的确定1、塔式起重机基础受偏心荷载的作用，确定方形基础的几何尺寸：按照轴心受压，用下式估算基础底面积A0：A0≥F v /(f a-r G d)式中：A0—基础底面面积（m2）；f a—地基承载力，由实地勘探确定，此处由36#墩实验报告为220Kpa；r G—基础及其上覆土体的混合重度（KG/m3）；F v—作用在基础上的竖向荷载标准值（KN）；d—基础埋置深度（m）；f a=220；r G=511.2/5×5×1.5+24=37; F v=511.2;d=1.5;A0=511.2/(200-37)=3.14（m2）；取偏心荷载的基础底面积A1=1.1～1.4 A0，根据A1初步确定方形基础的边长b，同时b要满足大于等于塔吊标准节宽度乘以两倍基础厚度h。
取A1=1.3A0=4.08（m2）b=√4.08=2.02m，塔吊标准节乘以两倍的基础厚度h，=1.6×2×1.5=4.8（m）实际选择塔机基础宽度为5米＞4.8米＞2.02米，所以选择塔机基础尺寸5米×5米×1.5米符合设计要求。
2、固定式基础需满足整体抗倾覆要求：（F v+F g）×b/2≥Km式中F g—混凝土基础的重力（KN）,Fg=rb2h,其中r为混凝土容重，取24KN/m3，h为基础高度；M—作用在基础上的弯矩标准值（KN.m）；b—独立基础底边边长（m）；k—安全系数，一般取2；h—基础厚度（m）将各值代入到公式：F g=rb2h=24×5×5×1.5=900（KN）kM=2×1552=3104（KN.m）（F v+F g）×b/2=（511.2+900）×5/2=3528（KN.m）由于3528＞3104，所以塔机基础抗倾覆满足设计要求。
塔吊桩基验算书
塔吊桩基验算书2、QTZ63塔吊基础承载⼒验算6#塔吊为QTZ63塔吊，塔吊为独⽴状态计算，分⼯况和⾮⼯况两种状态分别进⾏塔吊基础的受⼒分析。
7.1、塔机概况塔吊型号:QTZ63，塔吊安装⾼度H=27.68m，塔⾝宽度B=1.60m，⾃重F1=314.58kN，最⼤起重荷载F2=58.8kN，基础以上⼟的厚度D=0.00m，塔吊基础混凝⼟强度等级:C35基础厚度Hc=1.30m，基础宽度Bc=5.20m，7.2、桩基概况查国家标准图集03SG409可得，PHC400A95-21为C80混凝⼟，桩⾝结构竖向承载⼒设计值R=1650kN。
现场桩基间距a=2.50m，桩直径=0.40m，7.3、桩基荷载计算分析7.3.1⾃重荷载以及起重荷载塔吊⾃重G0=314.58kN；起重臂⾃重G1=47.4kN；⼩车和吊钩⾃重G2=5.15kN；平衡臂⾃重G3=17.5kN；平衡块⾃重G4=147kN；塔吊最⼤起重荷载Q max=58.8kN；塔吊最⼩起重荷载Q max=9.8kN；塔基⾃重标准值：F k1=531.63kN；基础⾃重标准值：G k=800kN；起重荷载标准值：F qk=58.8kN；7.3.2风荷载计算7.3.2.1⼯作状态下风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值：（ωo=0.2kN/m2）q sk=0.8αβz µsµz ωoαo BH/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.35×0.2×0.35×1.6=0.45kN/m 塔机所受风荷载⽔平合⼒标准值：F vk=q sk·H=0.45×30=13.53kN基础顶⾯风荷载产⽣的⼒矩标准值：M sk=0.5F vk·H=0.5×13.53×30=203kN ·m7.3.2.2⾮⼯作状态下风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值：（ω’o=0.55kN/m2）q’sk=0.8αβz µsµz ω’oαo BH/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.35×0.55×0.35×1.6=1.24kN/m 塔机所受风荷载⽔平合⼒标准值：F’vk=q’sk·H=1.24×30=37.2kN基础顶⾯风荷载产⽣的⼒矩标准值：M’sk=0.5F’vk·H=0.5×37.2×30=558kN ·m7.3.3塔机的倾覆⼒矩塔机⾃⾝的倾覆⼒矩，向起重臂⽅向为正，向平衡臂的⽅向为负。
(整理)塔吊基础承载力验算.
塔吊天然基础计算书一、参数信息塔吊型号:JL5613，塔吊起升高度H=80.00m，塔吊倾覆力矩M=1930kN.m，混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=1.5m，起重：6T自重F1=800kN，基础承台厚度h=1.6m，最大起重荷载F2=60kN，基础承台宽度Bc=5.00m，钢筋级别:三级钢。
二、塔吊基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:当不考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑附着时的基础设计值计算公式：当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=860.00kN；G──基础自重G=25.0×5×5×1.6=1000.00kN；Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.000m；W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.833m3；M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1930.00kN.m；e──偏心矩，e＝M / (F + G)＝1.0376 m,故e>承台宽度/6=0.833 m；a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：a= Bc / 2 - M / (F + G)=1.4624m。
经过计算得到:有附着的压力设计值P=(860.000+1000.00)/5.0002=74.4kPa；偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(860.000+1000.00)/(3×5.000×1.462 4)=169.584kPa。
三、地基承载力验算依据设计强风化泥质粉砂岩地基承载力特征值fak=500kPa.地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；fak--强风化泥质粉砂岩地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=74.4kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=169.584 kPa，满足要求！四、基础受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。
塔吊基础承载力计算书
塔吊基础承载力计算书编写依据塔吊说明书要求及现场实际情况，塔基承台设计为5200m×5200m×，根据地质报告可知，承台位置处于回填土上，地耐力为4T/m2，不能满足塔吊说明书要求的地耐力≥24T/m2。
为了保证塔基承台的稳定性，打算设置四根人工挖孔桩。
地质报告中风化泥岩桩端承载力为P＝220Kpa。
按桩径r＝米，桩深h＝9米，桩端置于中风化泥上（嵌入风化泥岩1米）进行桩基承载力的验算。
一、塔吊基础承载力验算1、单桩桩端承载力为：F1=S×P=π×r2×P＝π××220＝=2、四根桩端承载力为：4×F1＝4×＝3、塔吊重量51T（说明书中参数）基础承台重量：×××＝塔吊＋基础承台总重量＝51＋=4、基础承台承受的荷载F2＝××=5、桩基与承台共同受力＝4F1+F1=+=>塔吊基础总重量＝所以塔吊基础承载力满足承载要求。
二、钢筋验算桩身混凝土取C30，桩配筋23根ф16，箍筋间距φ8@200。
验算要求轴向力设计值N≤(fcAcor+fy’AS’+2xfyAsso) 必须成立。
Fc=mm2（砼轴心抗压强度设计值）Acor＝π×r2/4（构件核心截面积）＝π×11002/4＝950332mm2fy’=300N/MM2（Ⅱ级钢筋抗压强度设计值）AS’=23×π×r2/4＝23×π×162/4＝4624mm2（全部纵向钢筋截面积）x＝（箍筋对砼约束的折减系数，50以下取）fy=210N/mm2 （Ⅰ级钢筋抗拉强度设计值）dCor＝1100mm （箍筋内表面间距离，即核心截面直径）Ass1＝π×r2/4＝π×82/4＝16×＝（一根箍筋的截面面积）S螺旋箍筋间距200mmA’sso=πdCorAssx/s=π×1100×200=（螺旋间接环式或焊接，环式间接钢筋换算截面面积）因此判断式N≤(fcAcor+fy’AS’+2xfyAsso)=×950332＋300×4624+2××210×=.6N<经验算钢筋混凝土抗拉满足要求。
TC5610(QTZ63)塔吊基础验算书
TC5610（QTZ63）塔吊天然基础的计算书一、参数信息塔吊型号：QTZ63，塔吊起升高度H：120.00m，塔身宽度B：1.6m，基础埋深d：1.3m，基础承台厚度hc：1.30m，基础承台宽度Bc：5.00m，(KN) Mk (KN)Fk(KN) Fh工作状态下511.2 18.3 1335非工作状态下464.1 73.9 1552 地基承载力特征值f ak：270kPa，基础宽度修正系数ηb：0.15，基础埋深修正系数ηd：1.4，基础底面以下土重度γ：20kN/m3，基础底面以上土加权平均重度γm：20kN/m3。
一、工作状态下验算：（1）塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：e＝(M k+F h×h)/（F k+G k）≤Bc/3式中 e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；M k──作用在基础上的弯矩；F k──作用在基础上的垂直载荷；G k──混凝土基础重力，G k＝25×5×5×1.3=812.5kN；Bc──为基础的底面宽度；计算得：e=(1335+18.3*1.3)/(812.5+511.2)=1.026m < 5/3=1.6m；基础抗倾覆稳定性满足要求！(2)地基承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:混凝土基础抗倾翻稳定性计算：e=1.026m >B/6= 5/6=0.833m 为大偏心受压构件地基承载力应同时满足下式：P k＝（F k+G k）/A≤ f aP kmax＝2×(F k＋G k)/（3×a×Bc）≤1.2 f a式中 F k──作用在基础上的垂直载荷；G k──混凝土基础重力；a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：a＝Bc/2－M k/（F k＋G k）＝5/2-1335/(511.2+812.5)=1.4914m。
塔吊基础承载力说明
基础承载力说明（办公楼处塔吊基础）
计算依据：工程勘察报告（工程编号：TK09024）
计算过程：
（办公楼处塔吊基础承载力验算）
根据地质勘察报告，办公楼塔吊基础处勘测点1.2深处为粉质粘土层，地基承载力为7.8kp。
经换算：
7.8kp=7800N/㎡=0.796t/㎡.
当基础面积为12.104㎡时
地基承载力为：
f=ps=0.796t/㎡×12.104㎡=9.6t<12t.不满足地基承载要求。
现将地基增大为6m×6m=36㎡.
地基承载力为：
f=ps=0.796t/㎡×36㎡=28.7>12t.满足塔吊地基承载要求。
现已按6m×6m施工。
基础承载力说明（5#厂房处塔吊基础）
计算依据：工程勘察报告（工程编号：TK09024）
计算过程：
（5#厂房处塔吊基础承载力验算）
根据地质勘察报告，办公楼塔吊基础处勘测点1.2深处为粉质粘土层，地基承载力为6.9kp。
经换算：
6.9kp=6900N/㎡=0.704t/㎡.
当基础面积为12.104㎡时
地基承载力为：
f=ps=0.704t/㎡×12.104㎡=8.5t<12t.不满足地基承载要求。
现将地基增大为6m×6m=36㎡.
地基承载力为：
f=ps=0.704t/㎡×36㎡=25.3>12t.满足塔吊地基承载要求。
现已按6m×6m施工。
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塔吊天然基础计算书
一、参数信息
塔吊型号:JL5613，塔吊起升高度H=80.00m，
塔吊倾覆力矩M=1930kN.m，混凝土强度等级:C35，
塔身宽度B=1.5m，起重：6T
自重F1=800kN，基础承台厚度h=1.6m，
最大起重荷载F2=60kN，基础承台宽度Bc=5.00m，
钢筋级别:三级钢。
二、塔吊基础承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。
计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：
式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=860.00kN；
G──基础自重
G=25.0×5×5×1.6=1000.00kN；
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.000m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.833m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1930.00kN.m；
e──偏心矩，e＝M / (F + G)＝1.0376 m,故e>承台宽度/6=0.833 m；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：
a= Bc / 2 - M / (F + G)=1.4624m。
经过计算得到:
有附着的压力设计值P=(860.000+1000.00)/5.0002=74.4kPa；
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×(860.000+1000.00)/(3×5.000×1.462 4)=169.584kPa。
三、地基承载力验算
依据设计强风化泥质粉砂岩地基承载力特征值fak=500kPa.
地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa--修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；
fak--强风化泥质粉砂岩
地基承载力特征值fa大于有附着时压力设计值Pmax=74.4kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=169.584 kPa，满足要求！
四、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:
式中
βhp --- 受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，
βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；
ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值；
ho --- 基础冲切破坏锥体的有效高度；
am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
at --- 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，
取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；
ab --- 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面
落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效
高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj --- 扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏
心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；
Al --- 冲切验算时取用的部分基底面积
Fl --- 相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
则，βhp --- 受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.94；
ft --- 混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.43MPa；
am --- 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
am=[1.80+(1.80 +2×1.55)]/2=3.35m；
ho --- 承台的有效高度，取ho=1.60m；
Pj --- 最大压力设计值，取Pj=169.584KPa；
Fl --- 实际冲切承载力：
Fl=169.584×(5.00+4.90)×((5.00-4.90)/2)/2=41.97kN。
其中5.00为基础宽度，4.90=塔身宽度+2h；
允许冲切力：0.7×0.94×1.43×3350.00×1600.00=4715648.44N=4715.65k N；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
五、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。
计算公式如下:
式中：MI --- 任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；
a1 --- 任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离；当墙体材料为混凝土时，取a1=b即取a1=1.60m；
Pmax --- 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取169.584kN/m2；
P --- 相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；
P=169.584×(3×1.80-1.60)/(3×1.80)=119.33kPa；
l --- 基础宽度，取l=5.00m；
a --- 塔身宽度，取a=1.80m；
a' --- 截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.80m。
经过计算得MI=1.602×[(2×5.00+1.80)×(169.584+119.33-2×1000.00/5.02) +(169.584-119.33)×5.00]/12=579.5kN.m。
2.配筋面积计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.7.2条。
公式如下:
式中，αl --- 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，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.04；
fc --- 混凝土抗压强度设计值，查表得fc=14.30kN/m2；
ho --- 承台的计算高度，ho=1.60m。
经过计算得：αs=579.5×106/(1.04×14.30×5.00×103×(1.50×103)2)=0.003 2；
ξ=1-(1-2×0.0032)0.5=0.005；
γs=1-0.0032/2=0.998；
As=579.5×106/(0.998×1.60×300.00)=2618.62mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5000.00×1600.00×0.15%= 12000.00mm2。
故取As=12000.00mm2。
六、塔吊对交叉梁中心作用力的计算
1、塔吊竖向力计算
塔吊自重：G=800kN；
塔吊最大起重荷载：Q=60kN；
作用于塔吊的竖向力：F k＝G＋Q＝800＋60＝860kN；
2、塔吊弯矩计算
风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：
M kmax＝1930.00kN·m；
七、塔吊抗倾覆稳定验算
基础抗倾覆稳定性按下式计算：
e＝M k/（F k+G k）≤Bc/3
式中 e──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； M k──作用在基础上的弯矩；
F k──作用在基础上的垂直载荷；
G k──混凝土基础重力，G k＝25×5×5×1.6=1000kN； Bc──为基础的底面宽度；
计算得：e=1930/(860+1000)=1.0376m < 5/3=1.667m；
基础抗倾覆稳定性满足要求！。