塔式起重机抗倾覆计算及基础设计
塔式起重机混凝土基础设计计算方法(详细版)
不满足JGJ/T 187-2009第4.1.2-3条要求
案例2
110t•m的倾覆力矩比80t•m的塔吊小
建议
塔吊混凝土独立基础设计必须满足抗倾覆和 地基土容许承载能力要求，特别是抗倾覆要 求，这是确保塔吊安全的主要前提。 厂方提供塔吊使用说明书中的基础图纸只能 作为参考，不能作为现场施工依据，应根据 方方使用说明书内提供的倾覆力矩和自重等 技术参数、该工程地质报告，以及以往设计 经验对塔吊基础进行详细计算与设计。
k vk k k
k
板式或十字形基础
基础的埋置深度应综合考虑工程地质、塔机的荷载大小以及相邻环境 条件等因素确定。基础顶面标高不宜超出现场自然地面。在冻土地区 的基础应采取构造措施避免基底及基侧受冻胀土的作用。 基础高度应满足塔机预埋件的抗拔要求，且不宜小于1000mm，不宜 采用坡形或台阶形顶面的基础。
组合式基础布置示意图
组合式基础设计
南京汇达广场塔吊基础设计实例
塔机基础设计荷载取值
塔机基础的设计应在独立状态下按工作状态和非工作 状态的荷载分别计算。 塔机基础工作状态的荷载应包括塔机和基础的自重荷 载、起重荷载、风荷载、并考虑可变荷载的组合系数， 其中起重荷载不考虑动力系数； 非工作状态下的荷载应包括塔机和基础的自重荷载、 风荷载。 塔机工作状态的基本风压应按0.20 kN/m2取用，非工 作状态的基本风压应按现行国家标准《建筑结构荷载 规范》GB50009附录D.4中给出的50年一遇的风压取用， 且不小于0.30kN/m2，可参考（JGJ/T187-2009）附录 A计算。
桩基承台应进行受弯、受剪承载力计算，将塔机作用于承 台的4根立柱所包围的面积作为柱截面，受弯、受剪承载力 和配筋应按现行《混凝土结构设计规范》GB50010的规定进 行计算。 对于十字型梁式承台和板式承台中的暗梁的弯矩与剪力计 算，可视基桩为不动铰支座，按简支梁或连续梁计算，倾翻 力矩M按其中任一梁纵向作用，竖向荷载F仍由全部基础承 受，宜按对称式配置正、负弯矩筋及箍筋。
塔吊基础计算书
CG5512塔吊基础计算书1.工程概况（略）2.塔吊基础构造塔吊采用CGT5512附着式塔式起重机，工作臂长40米，最大起重量6吨，最大起重力矩为800千牛米。
扶墙设置一道。
塔吊基础采用C30钢筋混凝土基础，基础平面尺寸为6mX6m，基础深度为1.5m。
地基承载力不小于200Kpa。
图1. 塔吊基础构造图3.塔吊基础设计3.1设计规范《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113.2设计荷载工作工况：塔机自重标准值Fk1：449kN；起重荷载标准值Fqk(kN)：60 kN；竖向荷载标准值Fk：509 kN；水平荷载标准值Fvk：31 kN；倾覆力矩标准值Mk：1039 kN·m。
非工作工况：竖向荷载标准值Fk：449 kN；水平荷载标准值Fvk：71 kN；倾覆力矩标准值Mk：1668 kN·m。
3.2.2.钢筋混凝土容重: 25KN/m34.结构计算4.1工作工况4.1.1荷载数据(1)作用在基础底部中心的荷载基础自重及上部土重标准值: G k = γm×b×l×d = 20.00×6.00×6.00×1.50 = 1080.00kN 基础自重及上部土重设计值: G = 1.35×G k = 1.35×1080.00= 1458.00kN(2)作用在基础底部的荷载标准组合荷载:F k = 509.00kNM kx = -662.30kN.mM ky = 46.50kN.m(3)作用在基础底部的荷载基本组合荷载:F = 687.15kNM x = -894.11kN.mM y = 62.77kN.m4.1.2荷载标准组合下的地基反力基础底面面积: A = b×l = 6.00×6.00=36.00m2荷载在X方向和Y方向都存在偏心基底最小反力标准值:p kmin = F k + G kA-|M kx|W x-|M ky|W y=509.00 + 1080.0036.00-662.3036.00-46.5036.00= 24.45kPa>0kPa 基底最大反力标准值:p kmax = F k + G kA+|M kx|W x+|M ky|W y=509.00 + 1080.0036.00+662.3036.00+46.5036.00= 63.83kPa4.1.3荷载基本组合下的地基反力荷载在X方向和Y方向都存在偏心基底最小反力设计值:p min = F + GA-|M x|W x-|M y|W y=687.15 + 1458.0036.00-894.1136.00-62.7736.00= 33.01kPa>0kPa 基底最大反力设计值:p max = F + GA+|M x|W x+|M y|W y=687.15 + 1458.0036.00+894.1136.00+62.7736.00= 86.17kP4.1.4地基承载验算修正后的地基承载力特征值: f a = 228.00kPa基底平均反力标准值: p k=44.14 kPa≤ f a=228.00kPa,满足要求基底最大反力标准值: p kmax=63.83kPa≤ 1.2f a=1.2×228.00=273.60kPa,满足要求4.1.5基础抗冲切验算(1)冲切验算公式按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）下列公式验算:F l≤ 0.7βhp f t a m h0(8.2.8-1)αm = (a t＋a b)/2 (8.2.8-2)F l = p j A l(8.2.8-3)冲切力F1根据作用在基底净反力设计值求得，计算时pj取基底最大净反力对于多工况，冲切力为F1为各工况中的最大值验算柱对冲切时，对冲切锥体的每一侧面均按上述公式计算抗冲切力。
塔式起重机6010基础计算书
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1300
5 基础图
按上述要求的基础见图 3。
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32- φ 25@190
32- φ 25 @190
150
地脚 螺栓
1500
M4 8
150
32 - φ 25@190
32- φ 25@190 6000 1510±1
11 × 11- φ 16@570
370
37 0
1 510±1
6000
1 2 3 4
塔式起重机独立安装时，基础上所承受 的载荷如图1所示。取其工作状态和非工作状 态中最不利工况进行稳定性校核。 根据塔式起 重机设计规范，塔机稳定的条件为：
M Fh.h b e Fv Fg 3
Fh Fv Fg e
l
M
式中 M—作用在基础上的弯矩 Fv—作用在基础上的垂直载荷 Fh—作用在基础上的水平载荷 Fg—混凝土基础的重力 b—基础宽度 h—基础的高度 e—偏心距,即地面反力的合力至基础 中心距离 塔机QTZ80（臂长60m，臂端起重量1t） 独立安装时，其暴风侵蚀状态为最不利工 况。此时,作用在基础上的弯矩M=213t.m、 垂直载荷Fv =49.1t、水平载荷Fh =8.9t，取 基础宽度b=6m、高度h=1.5m、密度按2.4计 算时，基础重力Fg=130t,则 e=1.3m≤b/3=2m，稳定性验算通过。
b'
q=Fg /b2 Fh Fv
b
图 1 塔机对基础的作用力示意图
M
h
e l
PB
b
Ⅱ -Ⅱ
Ⅰ -Ⅰ
2 地基承载力计算
根据塔机受力情况， 产生的地基反力如 图2所示，地面最大压应力
PB
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。
塔吊基础设计计算
塔吊基础设计计算设计塔吊的基础，就好比盖房子先要打好地基一样，可不是随随便便的事儿，得一步一步来：算重量和压力：先得摸清楚塔吊自身的重量有多大，再加上它能吊多重的货物，还得考虑到风吹过来的力、地震可能带来的冲击力，把这些力气统统算清楚。
挑基础样式：看看工地的地势和地质条件，选择合适的地基类型，比如独立基础（就像单独的一块大石头垫底）、连片基础（很多块石头连起来）或者打入地下的桩基础（像一根根钉子钉在地下）。
力量怎么传过去：接下来想象一下这些力气是怎么从塔吊传到地基上的，算出每个部位承受的压力有多大。
地基扛不扛得住：土壤能承受多大的压力，得根据地质报告来判断。
就像你得知道土地有多硬实，能撑得起多重的东西。
然后算算这块地基能不能顶住塔吊传下来的全部力气，包括抗压、抗弯折和抵抗剪切破坏的能力。
稳不稳定：考虑塔吊在工作时会不会被吹倒或者歪斜，就像一棵大树扎根在地上，得保证它稳稳当当的。
量体裁衣做基础：根据前面的计算结果，给地基设计合适的大小和深度，就像给塔吊穿鞋，得大小合适、底子扎实。
桩基础的细节设计：如果是用桩基础，那还要考虑桩的数量、粗细、打入地下的长度，还有桩顶上的承台怎么设计。
反复检查调整：设计出来了，还要反复检查，看这地基结实不结实，牢不牢靠，不达标的就调整，比如把地基做大点，或者多打几根桩。
施工方法和材料：设计好了，就要定施工方案，选好材料，就像烹饪要有食谱和食材一样，确保施工质量杠杠的。
权威认证：最后，设计成果要给专家和有关部门审核，通过了才算合格，就像考试答完了卷子，得老师批改过了才能安心。
总而言之，设计塔吊基础就像是给塔吊打造一个稳固有力的家，得方方面面都考虑周全，才能保证塔吊在工地上安全高效地工作。
第十二章起重机的抗倾覆稳定性教学内容
◆ 臂架于倾覆线呈45°时：
M
KGG a 0.7c cos
h1 sin
0.7PQ
KP
cos II
Rmax
a cos
II
h3
sin
II
KGGv2
h1 gt2
Kf
Fh2
0
② 起重机定置作业：
◆ 臂架垂直于危险倾覆线，其稳定性校核计算式为：
优学课堂
11
M
KGG
b
ccos
h1 sin
其抗倾覆稳定性比臂架垂直于倾覆线时更差，故应补充校核
此种状态下的稳定性。
3、抗倾覆稳定性校核计算式
（1）工况1： M KGGb c KPPQ Rmax b 0
式中：KG 、KP ——起重
机自重、起升载荷的载
荷系数；
G ——起重机重量；
PQ—ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ起升载荷（包括
吊具自重）；
2b ——起重机轨距；
优学课堂
3
4、载荷系数和载荷组合
为简化计算，物品所受风力和物品水平惯性力可合在一
起考虑，用偏摆角计算总水平力。对第Ⅰ组起重机，上页表
中所列载荷系数只适用于用支腿支撑的作业情况。
5、危险倾覆线的确定：
倾覆线指起重机发生倾翻时绕其翻转的轴线。抗倾覆稳
定性校核应按 为M最小的倾覆线
进行计算。
（1）轮胎式或汽车式起重机
优学课堂
1
2、验算工况：
3、抗倾覆稳定性校核的力矩表达式：
M KGMG KPM 优学P课堂 KiMi K f M f 0
2
式中：M G 、M P 、M i 和 M f ——分别为起重机自重、起升载
荷、水平惯性力和风力对倾覆线的力矩。
塔吊基础计算书
天然基础计算书123工程；工程建设地点：；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天;本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工；由担任项目经理,担任技术负责人;本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范GB/T13752-1992、地基基础设计规范GB50007-2002、建筑结构荷载规范GB50009-2001、建筑安全检查标准JGJ59-99、混凝土结构设计规范GB50010-2002等编制;一、参数信息塔吊型号：QTZ50, 塔吊起升高度H：32.00m,塔身宽度B：1.6m, 基础埋深d：4.45m,自重G：357.7kN, 基础承台厚度hc：1.35m,最大起重荷载Q：50kN, 基础承台宽度Bc：5.50m,混凝土强度等级：C35, 钢筋级别：HRB335,基础底面配筋直径：18mm地基承载力特征值fak：140kPa,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;二、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=357.7kN；塔吊最大起重荷载：Q=50kN；作用于塔吊的竖向力：Fk＝G＋Q＝357.7＋50＝407.7kN；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax＝1335kN·m；三、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：e＝Mk /Fk+Gk≤Bc/3式中 e──偏心距,即地面反力的合力至基础中心的距离；Mk──作用在基础上的弯矩；Fk──作用在基础上的垂直载荷；Gk ──混凝土基础重力,Gk＝25×5.5×5.5×1.35=1020.938kN；Bc──为基础的底面宽度；计算得：e=1335/407.7+1020.938=0.934m < 5.5/3=1.833m；基础抗倾覆稳定性满足要求四、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=0.934m > 5.5/6=0.917m地面压应力计算：P k ＝Fk+Gk/AP kmax ＝2×Fk＋Gk/3×a×Bc式中 Fk──作用在基础上的垂直载荷；Gk──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/20.5－Mk /Fk＋Gk＝5.5/20.5-1335/407.7+1020.938=2.955m;Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.5m；不考虑附着基础设计值：Pk＝407.7＋1020.938/5.52＝47.228kPaPkmax=2×407.7+1020.938/3×2.955×5.5= 58.609kPa；计算公式如下:fa = fak+ηbγb-3+ηdγmd-0.5fa--修正后的地基承载力特征值kN/m2；fak2；ηb 、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；γ--基础底面以上土的重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3；b--基础底面宽度m,当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值,取5.500m；γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,取20.000kN/m3；d--基础埋置深度m 取4.450m；解得地基承载力设计值：fa=258.100kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=258.100kPa；地基承载力特征值fa 大于压力标准值Pk=47.228kPa,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标准值Pkmax=58.609kPa,满足要求五、基础受冲切承载力验算验算公式如下:F1≤ 0.7βhpftamho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；取βhp=0.95；ft --混凝土轴心抗拉强度设计值；取 ft=1.57MPa；ho --基础冲切破坏锥体的有效高度；取 ho=1.30m；am --冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；am=at+ab/2；am=1.60+1.60 +2×1.30/2=2.90m；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；取at＝1.6m；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；ab=1.60 +2×1.30=4.20；Pj--扣除基础自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；取 Pj=70.33kPa；Al --冲切验算时取用的部分基底面积；Al=5.50×5.50-4.20/2=3.57m2Fl --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;Fl=PjAl；Fl=70.33×3.57=251.43kN;允许冲切力：0.7×0.95×1.57×2900.00×1300.00=3936068.50N=3936.07kN >Fl= 251.43kN；实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求六、承台配筋计算1.抗弯计算M I =a122l+a'Pmax+P-2G/A+Pmax-Pl/12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；取a1=Bc-B/2＝5.50-1.60/2=1.95m；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70.33kN/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＝Pmax ×3×a－al/3×a＝70.33×3×1.6-1.95/3×1.6=41.759kPa；G --考虑荷载分项系数的基础自重,取G=1.35×25×Bc×Bc×hc=1.35×25×5.50×5.50×1.35=1378.27kN/m2；l --基础宽度,取l=5.50m；a --塔身宽度,取a=1.60m；a' --截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.60m;经过计算得MI=1.952×2×5.50+1.60×70.33+41.76-2×1378.27/5.502+70.33-41.76×5.50/12=133.50kN·m;2.配筋面积计算αs = M/α1fcbh2ζ = 1-1-2αs1/2γs= 1-ζ/2As = M/γshfy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=1.00；fc --混凝土抗压强度设计值,查表得fc=16.70kN/m2；ho --承台的计算高度,ho=1.30m;经过计算得：αs=133.50×106/1.00×16.70×5.50×103×1.30×1032=0.001；ξ=1-1-2×0.0010.5=0.001；γs=1-0.001/2=1.000；As=133.50×106/1.000×1.30×103×300.00=342.46mm2;由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:5500.00×1350.00×0.15%=11137.50mm2;故取 As=11137.50mm2;建议配筋值：HRB335钢筋,18120mm;承台底面单向根数44根;实际配筋值11198 mm2;。
40塔吊基础施工方案计算书
塔吊基础设计计算书编制：审核：审批：一、1#塔吊设计：1、塔吊选择：本塔吊采用塔吊生产厂家提供的QTZ40型塔吊，塔吊基础长宽均为4.2m ，高1.25m 。
基础砼强度等级采用C35级，钢筋采用HRB400级。
QTZ40型塔式起重机主要性能及参数如下：塔吊型号：QTG40， 塔吊起升高度H ：40.800m ， 塔身宽度B ：2.5m ， 基础埋深D ：4.5m ，自重F 1：287.83kN ， 基础承台厚度Hc ：1.250m ， 最大起重荷载F 2：46.6kN ， 基础承台宽度Bc ：4.200m ，2、技术参数：Fv=425(KN) M=630KN.m Fh=68KN3、确定基础尺寸：由地勘报告知，塔机基底所处位置地基承载力为160kpa ，原厂家设计塔吊基础对地基承载力要求不小于200kpa ,大于本工程的160kpa,故需在基础下部设一扩大的钢筋砼平台,以增大基底面积.暂定平台尺寸为4200×4200×1250,做地基承载力验算.4、力学演算天然基础尺寸为b ×b ×h=5m ×5m ×1.3m砼基础的重力Fg=5×5×1×25=625KN地面容许压应力[P B ]=160KPa222/57.1,/7.16:35,/360:400mm N f mm N f C mm N f HRB t c y ===4.1、地基承载力演算地基承载力为：f=25㎡×160KPa/10=400吨塔吊结构自重：Fv=31吨塔吊基础自重：Fg=25×1.35×2.5=84.37吨f=216吨＞F=Fv+Fg=31+84.37=115.37吨所以，地基承载力能满足塔吊使用要求。
4．2塔吊抗倾覆演算()()2/751.07.84331035.1686302.12.1m kN F F h F M e g v h =+⨯+⨯=++= e=0.751m<b/3=5/3=1.67m 满足要求4.3、偏心荷载下地面压应力验算：()()2/95.87)751.025(537.8433102)2(32m kN e b l F F P g v =-⨯⨯+⨯=-+=<160kP 满足要求 4.4、抗剪强度验算：按GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》公式（8.4.9）410800⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=h hs β KN h b f KN V o w t hs S 3310080.2121057.1946.07.07.043.2884/)7.843310(⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=<=+=β 满足要求。
塔吊基础施工方案及地基承载力计算书(最终版)
目录一、编制依据 (1)二、工程概况 (1)三、塔吊设计参数 (2)四、塔吊基础设计 (4)五、塔吊基础施工技术措施及质量验收 (5)六、塔吊穿地下室处理措施 (7)七、塔吊基础计算书 (9)1. 参数信息 (9)2. 基础最小尺寸确定 (9)3、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定 (9)4、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 (10)5、矩形承台截面主筋的计算 (10)6、桩承载力验算 (11)7、桩竖向承载力验算 (12)8、塔吊稳定性验算： (12)附图： (13)高层塔吊基础施工方案一、编制依据1、本工程施工组织设计；2、哈尔滨世茂滨江新城三期三区工程岩土工程勘察报告；3、GB50202-2002《地基与基础施工质量验收规范》；4、GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》；5、GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》；6、GB50017-2003《钢结构设计规范》；7、JGJ33-2001《建筑机械使用安全技术规程》；8、JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》；9、本工程设计图纸；10、长沙中联重工科技发展股份公司生产的QTZ63(TCT5010-4)型平头塔式起重机使用说明书。
二、工程概况1、工程名称：哈尔滨世茂滨江新城三期三区项目2、建设单位：哈尔滨世茂滨江新城开发建设有限公司3、监理单位：北京中建工程顾问有限公司4、施工单位：中建三局第三建设工程有限责任公司5、建设地点：哈尔滨市松北区世茂大道西端。
6、结构形式：地下室部分为框剪结构，主体为剪力墙结构7、建设规模：哈尔滨世茂滨江新城三期三区工程位于哈尔滨市松北区三环路以西，四环以东，世茂大道以南，松花江以北。
本工程拟建11栋高层，其中三栋21层，五栋18层，三栋15层；69栋别墅，层数为2 －3层。
建筑用地面积174545.60㎡，代征半道、绿地等面积22481.77㎡。
各栋高层层数及建筑高度如下表：项目设计使用功能高档住宅及配套地下车库单体数量11建筑层数地上/地下68#-70#（15/1）；71#-73#、75#、78#（18/1）；74#、79#、80#（21/1）建筑高度68#-70#楼—45.9m；71#、72#楼—55.1m；73#、75#、78#楼—54.6m；74#、79#、80#楼—63.9m本工程11栋高层除78#和79#高层共用一台塔吊外,其余各栋均设置一台塔吊共布置10台塔吊。
塔吊基础的设计和计算
塔吊基础的设计和计算塔吊基础的设计与计算（刘宏林）⼀、塔吊基础的设计依据GB/T13752-1992 塔式起重机设计规范JGJ/T187-2009 塔式起重机混凝⼟基础⼯程技术规程GB50007-2011 建筑地基基础设计规范JGJ94-2008 建筑桩基技术规范GB50017-2003 钢结构设计规范⼆、塔吊基础设计选型塔吊基础形式应根据⼯程地质、荷载⼤⼩与塔机稳定性要求、现场条件、技术经济指标，并结合塔吊⼚商提供的《塔机使⽤说明书》要求确定。
塔吊基础设计常⽤类型分为板式基础（矩形、⽅形）、⼗字形基础和桩基础、组合式基础。
板式基础是由钢筋混凝⼟筑成的平板形基础；⼗字形基础是由长度和截⾯相同的两条互相垂直等分且节点加腋的混凝⼟条形基础组成的基础；板式基础、⼗字形基础适⽤于地基承载⼒较⾼，基坑较浅的⼯程。
板式基础⼗字形基础应⽤⼯程有：建⾏灾备中⼼、光⾕新世界等⼯程、武汉保利⽂化⼴场（利⽤底板）桩基础是由预制混凝⼟桩、预应⼒混凝⼟管桩、混凝⼟灌注桩或钢管桩及上端连接的矩形板式或⼗字形梁式承台组成的基础；桩基础适⽤于在软弱⼟层，浅基础不能满⾜塔机对地基承载⼒和变形的要求或因场地限制，塔吊布置于地下室范围内且不需在⼟⽅开挖之前投⼊使⽤的⼯程。
桩基础应⽤⼯程有：武汉万达⼴场（桩+承台）、武商摩尔城（桩+承台）组合式基础是由若⼲格构式钢柱或钢管柱与其下端连接的基桩以及上端连接的混凝⼟承台或型钢平台组成的基础；适⽤于因场地限制，塔吊布置于地下室范围内且需在⼟⽅开挖之前投⼊使⽤的⼯程。
应⽤⼯程有：天津117⼤厦（桩+钢格构柱+钢承台）；福新惠誉（桩+钢格构柱+混凝⼟承台）；组合式基础三、塔吊基础设计计算1、基础荷载取值采⽤塔机制造商提供的《塔机使⽤说明书》的基础荷载，包括作⽤于基础顶的竖向荷载标准值（F k）、⽔平荷载标准值（F vk）、倾覆⼒矩（包括塔机⾃重、起重荷载、风荷载等引起的⼒矩）荷载标准值（M k）及扭矩荷载标准值（T k）；基础荷载还包括基础及其上⼟的⾃重荷载标准值基础荷载（G k）。
塔吊抗倾覆稳定性和地基承载力验算报告
一、塔式起重机安装1、塔式起重机安装条件，安装前，必须经维修保养，并应进行全面的检查，确认合格后方可安装。
2、塔式起重机的基础及其地基承载力应符合使用说明书和设计图纸的要求。
安装前应对基础进行验收，合格后方可安装。
基础周围应有排水设施。
3、塔式起重机基础应按使用说明书的要求进行设计，且应符合现行国家标准《塔式起重机安全规程》GB5144及《塔式起重机》GB/T5031的规定。
4、内爬式塔式起重机的基础、锚固、爬升支承结构等应根据使用说明书提供的荷载进行设计计算，并应对内爬式塔式起重机的建筑承载结构进行验算。
二、塔式起重机基础的设计1、塔式起重机的基础应按国家现行标准和使用说明书所规定的要求进行设计和施工。
施工单位应根据地质勘察报告确认施工现场的地基承载力。
2、当施工现场满足塔式起重机使用说明书对基础的要求时，可自行设计基础，可采用下列常用的基础形式；板式基础。
根据QTZ315（ZJ7035）塔式起重机基础的设计要求，其基础底板地耐力不小于0.2mpa（200T/m2）。
而根据黄石市佳境建筑设计XXX提供的勘察报告；粘土含碎石，承载力特征值为480~500kPa。
经过计算地耐力数据满足设计要求。
3、板式基础设计计算应符合下列规定；a、应进行抗倾覆稳定性和地基承载力验算。
b、整体抗倾覆稳定性应满足下式规定：4、板式基础是指矩形、截面高度不变的混凝土基础，组合式基础是指由若干格构式钢柱或钢管柱与其下端连接的基础、以及上端连接的混凝土承台或型钢平台组成的基础。
对计算说明如下：a、计算公式中，在计算地基承载力时采用的是荷载标准组合；而在板式基础设计与桩基承台的抗弯、抗剪、抗冲切计算时，采用的是荷载基本组合。
荷载组合系数取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的相关规定。
如某型号的塔式起重机作用在基础顶面的最不利荷载标准值为：弯矩M k等于725kN·m，竖向力F k等于1281kN，水平力F Vk等于158kN。
塔吊专项方案计算书
一、工程概况本工程位于我国某城市，项目名称为“XX住宅小区”。
该住宅小区占地面积约12万平方米，总建筑面积约30万平方米，包含多层住宅、小高层住宅和配套设施等。
为确保施工过程中的垂直运输需求，本项目拟采用QTZ80型塔吊进行施工。
二、塔吊选型及基础设计1. 塔吊选型：根据施工现场实际情况，塔吊型号选为QTZ80型，其主要参数如下：- 起重量：80t- 起升高度：120m- 跨度：60m2. 基础设计：- 基础类型：独立基础- 基础尺寸：长×宽×高= 6m×6m×1.5m- 混凝土强度等级：C30- 混凝土用量：约18.6m³三、计算依据1. 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）2. 《塔式起重机设计规范》（GB/T5031-2010）3. 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）四、计算内容1. 地基承载力计算：- 根据地质勘察报告，地基承载力特征值fak=180kPa。
- 基础底面积A = 6m×6m = 36m²。
- 基础埋深d = 0.75m。
- 计算基础承载力Fk = fak × A = 180kPa × 36m² = 6480kN。
2. 塔吊基础配筋计算：- 基础顶面配筋：主筋4Φ20，箍筋Φ10@150。
- 基础底面配筋：主筋4Φ20，箍筋Φ10@150。
- 计算混凝土受压区高度x：- 混凝土强度等级C30，f'c = 14.3N/mm²。
- 抗拉强度设计值f_t = 1.43N/mm²。
- 计算混凝土截面面积A = 6m×6m = 36m²。
- 计算配筋率ρ = (4×4×3.14×20²×1.43) / (36×1000) = 0.033。
- 计算受压区高度x = (0.5 × 14.3 × 36 × 0.033) / (1.43 × 20²) = 0.26m。
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计资料
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计塔式起重机抗倾覆计算及基础设计一、基础的设置：根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求选用基础设计图，基础尺寸采用5.5m×5.5m×1.2m，基础砼标号为C35（7天和28天期龄各一组），要有砼检测报告，基础表面砼平整度要求≤1/1000，塔式起重机预埋螺栓材料选用40Cr钢，承重板高出基础砼面5~8㎜左右，要有排水设施。
二、塔式起重机抗倾覆计算①、塔式起重机的地基为天然地基，必须稳妥可靠，在表面上平整夯实，夯实后的基础的承压能力不小于200kPa，基础的总重量不得小于80T，砼标号不得小于 C35，砼的捣制应密实，塔式起重机采用预埋螺栓固定式。
②、参数信息：塔吊型号：QTZ5510，塔吊起升高度H：37.50m，塔身宽度B：1.7m，自重FK：453kN，基础承台厚度h：1.2m，最大起重荷载Q：60kN，基础承台宽度b：5.50m，混凝土强度等级：C35。
③、塔式起重机在安装附着前，处于非工作状况时为最不利工况，按此工况进行设计计算。
塔式起重机受力分析图如下：根据《塔式起重机说明书》，作用在塔吊底座荷载标准值为：MK=1654kn·m， FK = 530KN，FvK=74.9KN，砼基础重量GK= 835KN④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算：为防止塔机倾覆需满足下列条件：式中e----- 偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离；MK------ 相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值；FvK------相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载；FK-------塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值；h ---------基础的高度（h=1.2m）；GK----------基础自重；b---------矩形基础底面的短边长度。
(b=5.5m)将上述塔式起重机各项数值MK 、FvK、FK、h、GK、b代入式①得：e =1.28＜ b/3=1.83m偏心距满足要求，抗倾覆满足要求。
单桩承台式塔机基础方案
单桩承台式塔机基础方案塔式起重机基础方案1、工程概况本工程自然地基为回填土土质较差，均为回填土。
施工塔吊基础直接安放在回填土上不能承塔吊受荷载。
本工程采用一根大直径的桩来承担塔机的荷载，即单桩承台式基础，来抵抗塔机的倾覆保持整体的稳定性。
采用人工挖孔桩，风化泥岩为持力层。
2、工艺原理单桩承台式基础，是承台基础和桩基的联合体，承台支撑塔机，桩基传递荷载，它们共同起到抵抗塔机的倾覆，保持整体稳定性，和满足地基承载力的要求。
3、施工工艺流程及操作要点3.1 施工工艺流程3.1.1塔机基础的设计计算7塔机基础施工。
3.1.2 塔机基础的设计流程塔机基础抗倾覆的计算模式7塔机基础的受力最大数值7确定承台和桩基的设计尺寸7非工作工况时力矩平衡计算7承台配筋计算7桩基础设计。
3.1.3 塔机基础施工工艺放线定位7承台基础开挖7人工挖孔桩7桩基和承台基础钢筋绑扎7预埋塔机地脚螺栓7浇筑基础砼7砼养护。
3.2 操作要点321塔机基础的抗倾覆设计计算1、塔机基础抗倾覆的计算模式单桩承台式深基础抗倾覆的计算模式是以承台基础为主导的抗倾覆计算方法，计算力臂为承台宽度的一半数值，安全系数取值K=1.8。
2、塔机基础所承受的最大荷载塔机基础受力最大值由塔吊制造厂提供。
本工程采用江西中天机械有限公司生产的QTZ80(ZT5610) 型塔吊。
塔吊在未采用附着装置前，基础受力最大数据:3、确定承台和桩基的设计尺寸1)承台基础设计尺寸：平面尺寸b为5.0m*5.0m,高度h=1.5m。
2)桩基础的设计尺寸：直径D=1.2m 桩深L》13m4、计算非工作工况时的力矩平衡塔机基础在非工作工况时的倾覆力矩最大，为塔吊最不利受力状态，进行塔机基础抗倾覆计算。
1): MP二M1+M2+M3式中：M—承台混凝土的平衡力矩,M仁b2+b YC・ b/2=4.52*1.5*25*4.5/2=1708.6 M2-桩基础混凝土的平衡力矩，M2n・D2/4 - l - YC・ R=3.1416*1.52/4*6*25*2=530 KN- m;KN・mM3-塔机垂直力的平衡力矩,M3=G B/2=464*2=928 KN- m则MP=1708.6+530+928=3166.6KN m 2)倾覆力矩：M=M顷+M推。
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计一、基础的设置：根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求选用基础设计图，基础尺寸采用XX,基础砼标号为C35（ 7天和28天期龄各一组），要有砼检测报告，基础表面砼平整度要求w 1/1000,塔式起重机预埋螺栓材料选用40Cr钢，承重板高出基础砼面5~8伽左右，要有排水设施。
二、塔式起重机抗倾覆计算①、塔式起重机的地基为天然地基，必须稳妥可靠，在表面上平整夯实，夯实后的基础的承压能力不小于200kPa,基础的总重量不得小于80T,砼标号不得小于C35,砼的捣制应密实，塔式起重机采用预埋螺栓固定式。
②、参数信息：塔吊型号：QTZ5510塔吊起升高度H:,塔身宽度B:,自重F K：453kN,基础承台厚度h：,最大起重荷载Q 60kN,基础承台宽度b：,混凝土强度等级：C35③、塔式起重机在安装附着前，处于非工作状况时为最不利工况，按此工况进行设计计算。
塔式起重机受力分析图如下：根据《塔式起重机说明书》，作用在塔吊底座荷载标准值为：M K=1654knm,F K = 530KNF V K =，砼基础重量G= 835KN④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算：为防止塔机倾覆需满足下列条件：式中e----- 偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离；M K- -- 相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值；F VK-——相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载;F K------- 塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值；h ----- 基础的高度（h=）;G- ---- 基础自重；b ----- 矩形基础底面的短边长度。
（b=将上述塔式起重机各项数值M、F V K、F K、h、G、b代入式①得：e = v b/3=偏心距满足要求，抗倾覆满足要求。
三、塔式起重机地基承载力验算：根据岩土工程详细勘察报告资料，1#塔吊基础底板处承载力特征值为372Kpa取塔式起重机基础底土层的承载力标准值为372Kpa根据《TCT561塔式起重机使用说明书》，采用塔式起重机基础：长X宽X高=5500X 5500X 1200的形式，塔吊采用预埋螺栓固定式，塔式起重机对地面压应力为170Kpa v 372Kpa满足要求，直接按说明的大样图施工，不再做另外特殊设计。
塔机天然地基基础计算范本
塔吊基础设计计算书工程名称： 编制单位：1.计算参数 (1)基本参数采用1台塔式起重机，塔身尺寸m ；现场地面标高m,基础底标高m ，基础埋设深度m 。
（2）塔吊受力情况：M塔吊基础受力示意图基础顶面所受垂直力基础顶面所受水平力基础所受扭矩基础顶面所受倾覆力矩比较桩基础塔吊基础的工作状态和非工作状态的受力情况,塔吊基础按计算： F k =kN ，F h =kN ，M=kN.mF k ，=kN ，F h ，=kN ，M k =kN .m2.基础底面尺寸验算 （1）基础尺寸:长(a)=m ，宽(b)=m ，高(h)=m 。
（2）基础混凝土: 强度等级，f t =N/mm 2，γ砼=25kN/m 3。
（3）基础底面基础底面标高m 、基础置于土层:；地基承载力特征值f ak=kPa、地基土γ=18.8kN/m3。
G k=a×b×h×γ砼=kNkPa基础底面矩W=ab2/6=m3M k/W=kPa3.地基承载力验算（1）修正后的地基承载力特征值计算f a=f ak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d–0.5)=kPa（2）地基承载力验算1）当轴心荷载作用时2）当偏心荷载作用时4.抗倾覆验算倾覆力矩M倾=M=kN.m抗倾覆力矩M抗=(F k+G k)×a/2=kN.mM抗/M倾=5.受冲切承载力验算kPaA L=m2h0=m,βhp=a t=m,a b=m,a m=m0.7βhp f t a m h0=kNF L=P j A L=kNα=1,βhs=,a m/L=(α-P j/1.4f tβhs)βhs/βhp=F L=0.7βhp f t a m h0=kN6．受剪切承载力验算a m/L=(α-P j/1.4f tβhs)βhs/βhp=7．基础配筋验算（1）基础弯矩计算a=m,a’=m,L=mP jmax=F k'/A+M k'/W=kPaP jmin=F k'/A-M k'/W=kPaM=1/12a2[P jmax(3L+a’)+P jI(L+a’)]=kN.m（2）基础配筋基础采用钢筋，f y=300N/mm2；A s1=M/(0.95f y h0)=mm2；按照最小配筋率ρ=0.15%计算配筋；A s2=ρbh0=mm2；比较A s1和A s2，按配筋，取mm(钢筋间距满足要求)；8．计算结果（1）基础尺寸：长(a)=m,宽(b)=m,高(h)=m,基础底标高m。
建筑施工中塔式起重机抗倾覆的控制及基础设计
式 中： Ｓ— — ａ －ｅ； ／２
Ｍ 一 一 作 用 于 塔 身 的 不 平 衡
力矩 ；
Ｖ一一 作用于塔 吊的水平力 ；
ａ一 一 正方形砼 基础边 长 ；
关 键 词 ：塔 式 起 重 机 抗 倾
覆 基 础 设 计 ［ 中图分类号］１１ ［ １２ 文献标识码］ １ Ｂ
——
匾霍 —一
广 城 旗建设
塔 吊 基 础 在 基 顶 处 由 塔 身 传
Ｃｉｉ ｄ Ｔ ｔ ｅｓ ａｎ ｏｗｎ ｓ Ｃｏｎ ｒ ｃ ｉ ｎ ｉ ｓｔｕ ｔｏ ｎ Ｇｕａ ｘ ｎｇ
土 壤 反 力 的 合 力 作 用 点 一 一 三 角 形 形心 位置 ，在 ａ ２的 ｌ ３ （ ／ ／ 处 ａ为 基 础 边 长）， 即离 基 底 土 壤 反力 较
本 ， 盲 目缩 小 塔 吊 基 础 尺 寸 而 引 起 的安 全 事 故 屡 见 报 端 ； 反 ， 为 相 了 安 全 而 盲 目 扩 大 塔 吊 基 础 的 尺 寸 也 是 不 可 取 的 。 讲 成 本 的 同 时 必 须 先 讲 安 全 ， 离 开 安 全 讲 成 本 是 得 不 偿 失 。 讲 安 全 又 必 须 以 科
必 须 要 求 偏 心 距 和 地 耐 力 同 时 满
足 ① 、 ②两 式 。
分 布 不 同 ， 因 而 在 确 定 基 础 底 面 外 形 尺 寸 、 基 础 高 度 和 基 底 配 筋 时 ，需 要 考 虑 这 一 特 点 ， 并 按 基底 土 壤 反 力 大 的 一 侧 来 控 制 基 础 的
维普资讯
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塔式起重机抗倾覆计算及基础设计
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计
一、抗倾覆计算
1、倾覆状态确定
(1)确定受力计算状态时，倾斜角度小于等于15°。
(2)确定受力计算状态时，倾斜角度大于15°，则可认为受力计算状态为倾覆状态。
2、塔式起重机的抗倾覆计算
（1）在倾覆前的状态下，计算塔式起重机的抗倾覆力矩M，即在倾覆前的状态下，计算塔机上的重量W、锥度K和动荷载P的总和所得，其计算式为：M=W*K–P*L；
（2）计算塔式起重机自重及平衡荷载所产生的抗倾覆力矩，即计算塔机上的自重w、平衡荷载p和锥度K的总和所得，其计算式为：
M=w*K–p*l；
（3）综上所述，塔式起重机的抗倾覆力矩M=W*K–P*L-w*K–p*L。
二、基础设计
1、基础类型
2、基础材料
3、基础设计
（1）混凝土预制柱式承台基础：主要以传统的施工现浇混凝土封底构件与预制柱组合的结构形式。
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塔式起重机抗倾覆计算
及基础设计
公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
塔式起重机抗倾覆计算及基础设计
一、基础的设置：根据塔式起重机说明书基础设置要求的技术参数及对地基的要求
选用基础设计图，基础尺寸采用××，基础砼标号为C35（7天和28天期龄各一组），
要有砼检测报告，基础表面砼平整度要求≤1/1000，塔式起重机预埋螺栓材料选用40Cr 钢，承重板高出基础砼面5~8㎜左右，要有排水设施。
二、塔式起重机抗倾覆计算
①、塔式起重机的地基为天然地基，必须稳妥可靠，在表面上平整夯实，夯实后的
基础的承压能力不小于200kPa，基础的总重量不得小于80T，砼标号不得小于 C35，砼的捣
制应密实，塔式起重机采用预埋螺栓固定式。
②、参数信息：塔吊型号：QTZ5510，塔吊起升高度H：，塔身宽度B：，自重F
K
：453kN，基础承台厚度h：，最大起重荷载Q：60kN，基础承台宽度b：，混凝土强度等级：C35。
③、塔式起重机在安装附着前，处于非工作状况时为最不利工况，按此工况进行设计计算。
塔式起重机受力分析图如下：
根据《塔式起重机说明书》，作用在塔吊底座荷载标准值为：M
K
=1654kn·m， F
K = 530KN，Fv
K
=，砼基础重量G
K
= 835KN
④、塔式起重机抗倾覆稳定性验算：
为防止塔机倾覆需满足下列条件：
式中e----- 偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离；
M
K
------ 相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值；
Fv
K
------相应于荷载效应标准组合时，作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载；
F
K
-------塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值；
h ---------基础的高度（h=）；
G
K
----------基础自重；
b---------矩形基础底面的短边长度。
(b=
将上述塔式起重机各项数值M
K 、Fv
K
、F
K
、h、G
K
、b代入式①得：
e =＜ b/3=
偏心距满足要求，抗倾覆满足要求。
三、塔式起重机地基承载力验算：根据岩土工程详细勘察报告资料，1#塔吊基础底板处承载力特征值为372Kpa。
取塔式起重机基础底土层的承载力标准值为372Kpa，根据《TCT5613塔式起重机使用说明书》，采用塔式起重机基础：长×
宽×高=5500×5500×1200的形式，塔吊采用预埋螺栓固定式，塔式起重机对地面压应力为170Kpa＜372Kpa满足要求，直接按说明的大样图施工，不再做另外特殊设计。
基础对地最大压力按下式样计算：
②式中s------b/2-e；
b---------矩形基础底面的短边长度；
F
K
-------塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值；
G
K
----------基础自重；
将上述塔式起重机各项数值F
K 、G
K
、b、s代入式②得：
P= ＜ [p]=372Kpa地基承载力满足要求。
结论：地基承载力及塔式起重机抗倾覆均满足要求，可直接按说明书的要求配筋并施工。
（注：①、②式见1992年出版《高层建筑施工手册》111页）。