固定式塔式起重机基础设计
塔式起重机安装基础设计
塔式起重机安装基础设计摘要：塔式起重机械是建筑施工中广泛使用的起重设备，其安装基础的设计制作将直接影响到机械的使用安全，本文针对此情况进行了塔式起重机基础的设计，以期对今后的塔机安装施工提供借鉴。
关键词：塔式起重机安装；基础；设计1 概述固定式塔式起重机都需要安装在基础上，基础是将塔机所承载的载荷力和自身自重及风载力等传递到地基上的连接部分，基础的设计合理性以及施工质量直接关系到塔机的安全使用。
塔机基础一般分为带压重和不带压重两种，其中带压重的基础中不预埋任何构件，塔机底座直接放置于基础平面上（如FZQ2000Z型附着式塔式起重机），在底架上安放压重，满足抗倾覆稳定的要求，固定基础只承受水平剪力、水平扭矩和垂直压力，基础和连接件都可较小。
不带压重基础分为三种，固定脚式塔机基础（如STT293平臂式塔式起重机），将四个固定脚直接浇筑到基础中；地脚螺栓式塔机基础(如QTZ80塔式起重机)，将地脚螺栓事先浇筑在基础中，上面与十字梁或固定脚依靠高强螺母连接；预埋节式塔机基础（如ZSC60300平臂式塔式起重机），将预埋节事先浇筑到基础中，上面通过销轴与基础节连接。
不用压重的基础，塔身与预埋在基础里的连接件连接，则基础不仅要承受水平剪力、水平扭矩和垂直压力，还要承受较大的弯矩。
因此为承受这些载荷，基础要做得大些。
2 基础所承受载荷的计算、分析塔式起重机基础的设计要求必须满足塔机的稳定性、基础的强度要求和基础均匀沉降要求三个方面。
塔机稳定性是指塔机在能保持整机的稳定而不致倾翻的特性，它是保证塔机安全使用的重要因素之一。
它由稳定性系数M稳/M倾来表示，M稳为塔机的自重、基础重和平衡重所产生的保持塔机稳定的力矩；M倾为起着倾翻塔机作用的外力产生的力矩。
稳定系数随着工况的变化而变化，稳定系数越大表示塔机的稳定性越好。
塔机在设计时以考虑到各种不同工况下稳定性的要求，在设计塔机基础时其尺寸和质量必须满足稳定性要求。
塔机基础内部的结构应具有足够的强度，即能够承受各种工况下作用于基础上的垂直力、水平力及倾覆力矩。
塔式起重机方形独立基础的设计计算
塔式起重机方形独立基础的设计计算塔式起重机是现代建筑工程中常见的设备之一。
它不仅能够提高施工效率，还可以减轻人力物力的成本。
而方形独立基础则是塔式起重机固定的基础形式之一，我们可以在很多施工现场中看到这种基础的存在。
本文将为大家介绍塔式起重机方形独立基础的设计和计算。
一、基础设计塔式起重机方形独立基础的设计应该根据现场实际情况进行。
首先需要考虑的是基础的尺寸，它需要足够大，能够承载起重机的整个重量以及作用于其上的风力和横向力。
其次需要考虑基础的深度，设计师需要计算出深度以确保基础能够稳定地承受风力和横向力的作用。
二、基础计算塔式起重机方形独立基础的计算需要进行综合考虑。
设计师需要知道起重机的重量、最大允许风力、支撑塔的高度和塔支撑杆的数量以及规格等信息。
根据这些数据，可以轻松地计算出所需的基础尺寸和深度。
其中，基础尺寸是基于起重机的重量和预计荷载计算得出的，深度则是根据地质状况来确定的。
此外，设计师还需要考虑基础的预应力设计，以确保其能够在使用过程中保持稳定。
三、基础材料塔式起重机方形独立基础的材料通常包括钢筋混凝土、钢板等。
这些材料需要符合国家相关质量标准，并且需要经过充分的试验和检验。
钢筋混凝土的混凝土强度应该不低于C40，混凝土厚度至少应该为300mm。
在加固和设计方面，可以有效增加基础的稳定性，以提高塔式起重机的安全性和可靠性。
四、基础施工塔式起重机方形独立基础的施工需要严格遵循国家相关建筑标准和规定。
例如，施工现场应该明确区域，钢筋网格应置于混凝土中，并铺设抗渗、抗裂等保护层，以提高结构的稳定性和耐久性。
此外，施工过程中还需要统筹周边工程、人员、设备、材料等事项，确保塔式起重机能够安全使用。
总之，塔式起重机方形独立基础的设计和计算需要综合考虑多个因素，才能确保塔式起重机在施工期间和使用期间的安全性和稳定性。
设计师需要根据具体情况进行合理的设计和计算，施工人员需要严格按照标准和规定进行施工，以确保整个工程的顺利进行。
固定式塔式起重机抗倾翻稳定性和基础设计计算
摘
要： 验算 固定式塔 式起 重机抗 倾翻稳定性应对塔机 的基本 稳定性 、 动态稳 定性 、 向后倾 翻稳定 性、 安装 稳定性 等工作状 态
和暴风侵袭 非工作 状态进行计算． 依 据塔机 抗倾翻稳定性条件设 计混凝土基 础 ， 浇 筑混凝土 基础 时应严 格按 制造单位 提供 的基 础 图施工． 用该 文的计算方法设计 的塔机基 础能满足 固定式塔式起 重机 的抗倾 翻稳定性要 求． 通 过验算 固定式塔 式起重机 不 同工 况
检 测有 风动 载工 作 状况 塔 机 向前倾 翻 的稳 定 性 ， 按 最不 利 的组 合 ， 风载 荷作 为前倾 翻 因素 ， 风 由平 衡臂 向前 吹 向起 重臂 ．
暴风 侵袭 时 ， 固定式 塔机起 重 臂会 随风转 动 ， 这种
１ ）自重力矩． 计算同式（ １ ） ．
２ ）动态起 重力 矩． 应 取 动态 工况 下 的最 大起 重力
最大幅度处 ， 塔机静态超载 ２ ５ ％．
Ｍ起 ＝ （ １ ． ２ ５ Ｑ Ｈ＋Ｇ 车 ＋Ｇ 钩） （ Ｒ Ｈ—ｂ ／ ２ ）． （ ２ ）
通信作者 ： 刘松朝 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 湖南涟源人 ， 工程师 ， 研究方 向 塔式起 重机． Ｅ— ｍ ａ ｉ ｌ ： ｌ ｉ ｕ — ｓ ｏ ｎ ｇ — ｃ ｈ ａ ｏ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｉ ｎ
土基 础 的重量．
对于塔身中心线向后倾 ， 此时的后倾力矩为 搴 ， 能有
２ ）静态超 载 时 的起 重力 矩． 在最 大起 重 量对 应 的
利于防止塔机向前倾． 自重力矩是塔机相对 于前倾翻
线向后 的保持力矩（ 如图 １ ） ．
塔式起重机固定式基础的设计与施工
ｃｎＴｕｎｎＳＦ Ｙ ｏｓＲ ＇ ＡＥ ｅｏ Ｔ
支筑盔 ２６ 第 金 ０ 年 １期 ０ １
机械安全
塔 式起 重机 固定 式 基础 的设 计 与施 工
。欧 阳政 （ 东省佛 山市房 建集 团有 限公 司） 广
２ 塔 吊基础 形式 ．
１ ８
维普资讯
ｃ ＯｎＳＴ ＵＣ Ｉ ｎ Ｓ Ｒ ＴＯ
．
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ＡＥＹ ＦＴ
建筑盔 金 ２６ 第 １ ０ 年 １期 ０
Ｍ产 １（ ￣２ ）ｂ ｂ ） Ｐ＋ Ｐ （－ －
机 械安全
（） ６
根 据 底板 内力 可 计 算截 面 每 米 所需 要 的钢 筋
Ｆ ＋Ｆ
：
＜１ （ Ｂ ． Ｐ］ ２
（） ２
由于水 平力Ｆ 相 对 于Ｆ、 Ｍ很小 ，可 忽略 不计 ，
阶段和 每个 过程 ： 职工 在全 员参 与 中获 得和加 深 使 安全知识 ， 高 安全意 识 和警惕性 。 提 （ ） 强起 重机 械 的管理 二 加
１ 施 工 单位 、 ． 建设 单位 和监 理单 位要 从施 工组
：
３ ｂ
钢筋 的抗 拉强度 设计 值 。
联合 公式 （ ） （ ） ３ 和 ４ 即可得 出ｂ ｈ 、。
３ 进 入 施工 现 场 的起 重 机 械必 须 经 过施 工 企 ．
业 的 严格 验 收 ， 规范 说 明 进行 安 装 ， 装 完毕 经 按 安 有关 单位 验收 合格后 方可 使用 。 ４ 起 重机 械在使 用过程 中严 格执 行有 关标 准 、 ． 规 范 ， 期 检查 做 好维 护保 养 、 时修 复 存 在 的 隐 定 及 患部 位 ， 到 检查 、 做 整改 、 收 闭环管 理 。对 已达到 验 报 废条 件 的设 备必 须报 废 。 起 重机 械在 建筑施 工 中发 挥举 足轻重 的作用 ， 施 工 中应用越 来越 广泛 。 只要 大家从 思想上 重视起 来 ， 终坚持 “ 全第 一 、 防为主 ” 始 安 预 的方 针 ， 真正做 到齐抓 共管 ， 就一 定能把 伤亡 事故 降下来 。
固定式塔式起重机基础和附着的设计与施工
『］ ５０ ０ ２０ ， ２ＧＢ ０ １— ０ ２ 混凝 土结构设计规范『］ Ｓ． 能使用埋件处结构的设计强度值 ，而应采用在 『１Ｇ １０ ９ ， ， ３Ｊ Ｊ ２— ９ 建筑基坑支护技术规程『１ ｓ． 焊接塔 吊附着 杆前 实际能 达到 的混凝 土强度 『Ｉ Ｊ２ — ９ ， 筑 桩基 技 术规 范『１ ４Ｊ １０ ９ 建 Ｃ ｓ． 值。 另外 ， 预埋件设计 时设计荷载应采用附着杆 对埋件的最大拉力值 。 ２ ． ４附着设计 与施 工中的注意事项 。在确 定塔吊的平面位置时除应考虑基础的设计方案 外， 必须充分考虑塔 吊附着的平 面布置 问题 。 过
作者简介 ： 少简（ ９ ４ １ ～ ， ， 南灵 李 １７ ，０ ）女 河 宝人 ，助理 工程 师，９ ７ １９ 年毕业 于武汉化工学 成 份 ：Ｏ：５０ ％ Ｃ ：８５ ％ Ｎ ： 院， Ｃ ６ ，４ Ｏ ：，７ Ｈ３ 从事合成氨生产管理 工作。 １ ．６％ ２１ 张华 东（ ９ ５ １ ～ ， 湖北孝 感人 ， １ ７ ， ） 男， ０ 助理 Ｈ２ ． ９ ： ２ ％ ７ ＣＨ ． ９ Ｏ １ ％ Ａｒ ０ ０ ％ 工程 师，９ ７ ： ．５ １９ 年毕业 于武汉化 工学院 ， 事合 从 Ｈ２ ： ８ ％ ０ ４．４ 成氨生产工艺技 术管理工作。 再生气压力 ：０ — ０ ｍｍ Ｈ２ ２０７０ ０ 再生气流量 ：８ ｍ／ ７８ ３ ｈ 精炼再生气尾气成份（ 回收后 ）
合 利 用 及环 保 目的 。
关键 词 ： ； 收 ； 酸 氢铵 氨 回 碳
水逆流接触 ，二氧化碳含量进一步降低后进人 回收塔 ， 与％ 以下 ， 净化气回收至罗茨风机进 口。 主塔 内悬 浮液 中的 Ｎ ＨＣ ３ Ｈ４ ０ 结晶含 量达 ４ ％～ ０ ０ ６ ％时 ， 取出至 稠厚器 ， 离心分 离后 即得 碳酸氢铵成 品。
塔式起重机混凝土基础设计
重视安全措施
详细描述
重视施工现场的安全管理，采取有 效的安全措施，确保施工人员的生 命安全。
环保与节能设计
总结词
减少资源消耗
详细描述
优化设计方案，合理利用资源，减少材料和能源的消耗 ，降低对环境的影响。
总结词
采用环保材料
详细描述
优先选用环保、可回收的材料，减少对自然资源的依赖 和浪费。
总结词
施工工艺
确定混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣和养护等施工工艺，确保施 工质量。
施工监控
采用施工监控技术，对施工过程进行实时监测和记录，及时发现和 处理施工中的问题，确保施工质量和安全。
03 塔式起重机混凝土基础设 计案例分析
案例一
总结词
复杂环境、高精度要求
详细描述
该高层建筑塔式起重机混凝土基础设计面临周边复杂环境的挑战，如地下管线、周边建筑等。设计时需充分考虑 地质勘察数据，确保基础稳定性和安全性。同时，由于高层建筑的特殊性，对混凝土基础的精度要求极高，以保 障塔式起重机的正常工作和安全性能。
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桩基基础
适用于载荷较大、地质条件较复 杂的场合，能够提供较高的承载 力和稳定性。
组合基础
根据实际情况将扩展基础和桩基 基础组合使用，以充分利用各自 的优点，提高基础的承载力和稳 定性。
基础设计的重要性
保证塔式起重机的安全运行
合理的基础设计能够为塔式起重机提供稳定 的工作平台，确保其安全运行。
提高工作效率
良好的基础设计可以减少塔式起重机在运行 过程中的振动和变形，提高工作效率。
降低施工成本
合理的基础设计能够减少施工难度和成本， 提高经济效益。
保护周边环境
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F K ：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:M K =1654kn ·m ，F K = 530KN ，Fv K =74。
9KN ，砼基础重量G K = 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。
塔式起重机基础设计
塔式起重机基础设计1.引言2.地基选择塔式起重机的地基选择是基础设计中的首要任务。
一般来说，地基应具备良好的承载能力和稳定性。
根据地基的不同，可以选择桩基础或者浅基础。
对于较为软弱的地基，可以采用钢管桩等形式的深基础，而对于较为稳定的地基，则可以采用筏式浅基础。
3.基础形式塔式起重机的基础形式有多种选择，常见的有梅花式基础、单柱式基础和双柱式基础。
梅花式基础是最常用的一种形式，其特点是具有较高的稳定性和承载能力。
单柱式基础适用于较小的起重机，而双柱式基础适用于较大的起重机。
选择基础形式时还需考虑周围环境和工程要求等因素。
4.基础尺寸塔式起重机的基础尺寸是基础设计中的关键问题。
基础尺寸的大小直接关系到塔式起重机的承载能力和稳定性。
一般来说，基础尺寸应根据起重机的工作条件和额定承载力来确定，同时还需考虑周围交通、施工区域等因素。
在确定基础尺寸时，还需要进行充分的受力计算和结构分析。
5.基础设计要点塔式起重机基础设计的要点包括地基处理、基础的选择和设计、基础的施工等方面。
地基处理是确保地基承载能力和稳定性的重要措施，可以采用加固地基、加桩等方式。
基础的选择和设计需要根据具体情况进行，应综合考虑起重机尺寸、地基条件、施工工艺等因素。
基础的施工需要按照相关规范进行，确保施工质量和安全。
6.基础监测与维护塔式起重机基础设计完成后，还需要进行基础监测和维护工作。
基础监测可以采用传感器等设备进行，主要监测基础的沉降、倾斜等情况，及时发现并处理异常情况。
基础维护包括定期检查基础的状况、清除周围堆积物、防止基础破坏等工作，确保基础的安全可靠。
7.结论塔式起重机基础设计是确保起重机安全稳定工作的重要环节。
通过合理的地基选择、基础形式选择、基础尺寸确定以及基础设计、施工、监测维护等工作，可以保证塔式起重机的工作效果和安全可靠性。
同时，在进行基础设计时还需遵循相关规范和标准，确保设计合理、施工安全。
论固定式塔式起重机基础的设计
设塔 吊， 则 更 应选 用 桩基 础 。对 于 电厂
工程 ， 如 果条 件 允许 ， 最 好 采 用结 构 承 台， 如 主 厂房 框架 基础 承 台 。 ２ ． １采用桩 基 础计 算
Ｐｍ＝
Ｆ Ｍ ；
等 于地 基 承载 力 的 条件来 确 定 。 对 于 地基 承 载力 的计 算 ， 一 般 根据 《 建 筑 地基
基础设计规范｝ Ｇ Ｂ Ｓ ０ ０ ０ ７ — ２ ０ ０ ２ 确定。但此设计方法仅能解决与基础边方向平 行风（ 弯矩 ） 作 用 时基 础底 面 压力 的情 况 ， 而对 与基 础 边 方 向倾 斜风 作 用 时， 如
础 自重 之 和 ； Ａ 一基础底 面积 ； Ｍ 一 作 用 于基 础 顶 面 的 弯矩 设 计 值 ； ｗ一基
础 底 面抵 抗矩 ；
ｈ
在 弯矩 作 用 下 ， 桩 间距 对 单 桩竖 向 力（ 包 括 压 力和 抟 力 ） 的 影响 最 明 显 。 桩 间距 的增 大 ， 同 然可 以使塔 吊桩 基 础 受到 的竖 向 力更 加 均 匀 （ 消 除拉 力 ） ， 但 也 将加 大 承 台混 凝土 的 工程 量 。且 桩距 的增 大 ， 为满 足 承 台 冲切 要求 及 底
０ 引言
塔 吊是工 程 建筑 中 主要 的 施 工设 备 之 一 ，虽 然 塔 吊及其 基 础 属 ｌ 晦时建 筑， 但 塔 吊基础 设 计 的是 否 安 全对 施 工 的正 常 及 安全 进行 有 重 要影 响 。工 程 中 常选 用 正方 形 独 立 基础 ， 根 据塔 吊厂 家提 供 的 图纸 进行 施 丁。但 其 承 台设 计过 于 保守 ， 且对 地 基 承载力 的要求 较 高 ， 在 东南 沿 海一 带 ， 地 基很 难 达 到要 求， 或 者受 制 于施 工 场地 的 限制 ， 无法 按 厂家 图纸 施 工 。 此 时需 变更 设 计塔 吊 基础 。本 文 通过 计 算论 证 ， 得 出塔 吊基础 相 对合 理 的设 计 方法 。
【专业知识】固定式塔式起重机的地基与基础
【专业知识】固定式塔式起重机的地基与基础【学员问题】固定式塔式起重机的地基与基础？【解答】1.基础形式固定式塔式起重机采用钢筋混凝土基础，由C35混凝土和HPB235或HRB335钢筋浇筑而成，有整体式、分离式和灌注桩承台式钢筋混凝土基础等形式。
整体式可分为方块式和X形式；分离式又可分为双条式和四个分块式。
方块整体式和四个分离方块式常用作1000kN-m以上自升塔吊的基础，其构造和功能见表14-70.而X形和双条形基础，则用于400~600kN-m级塔吊。
两种固定式混凝土基础构造、功能及应用范围对比表表14-70当高层建筑深基础施工阶段（例如浇筑钢筋混凝土底板），如确需在基坑近旁构筑附着式塔吊基础时，建议采用灌注桩承台式钢筋混凝土基础。
灌柱桩的埋深可根据地质情况确定，桩的直径为φ800~1000mm.桩的中心距应与塔身尺寸相对应，承台应露出地表15~25cm，承台尺寸既要满足塔吊稳定性的需要，又应符合施工现场条件。
图14-41为北京天伦饭店工程施工时256HC型塔吊的灌注桩承台混凝土基础构造示意图。
图14-41灌注桩承台式钢筋混凝土基础示意图2.地基计算参照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）规定，塔式起重机的地基承载力计算方法如下：（1）基础底面的压力，应符合下式要求：当轴心荷载作用时p小于等于fa（14-26）式中p基础底面的平均压力值；fa地基承载力特征值。
当偏心荷载作用时，除符合式（14-26）要求外，尚应符合下式要求：pmax小于等于1.2fa（14-27）式中pmax基础底面边缘的最大压力值。
（2）基础底面的压力，按下列公式确定：当轴心荷载作用时，式中F塔式起重机传至基础顶面的竖向力值；G基础自重和基础上的土重；A基础底面面积。
当偏心荷载作用，偏心距e小于等于b/6时式中M作用于基础底面的力矩；W基础底面的抵抗矩。
当偏心距e大于b/6时（图14-42），pmax按下式计算：式中l垂直于力矩作用方向的基础底面边长；a合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。
TC5013塔式起重机(固定)底架、基础设计,整机稳定性计算
目录1、TC5013塔机稳定性计算 (3)1.1抗倾翻稳定性 (3)1.1.1验算工况 (3)1.1.2抗倾翻稳定性校核 (4)1.2基本稳定性 (4)1.3动态稳定性 (6)1.4暴风侵袭稳定性 (7)1.5突然卸载稳定性 (8)1.6安装拆卸稳定性 (8)1.7地面压应力验算: (10)2、TC5013塔式起重机（固定）底架、基础设计 (10)2.1计算依据： (10)2.2参数信息 (11)2.3塔吊荷载取值与基础承台顶面的竖向力与力距 (11)2.4结构设计： (12)2.4.1桩基选型： (12)2.4.2地基基础 (12)2.4.3矩形承台弯距的计算 (13)2.4.4矩形承台弯矩的计算 (13)2.4.5矩形承台截面主筋的计算 (14)2.4.6矩形承台截面抗剪切计算 (14)2.4.7桩承载力验算 (15)2.4.8桩竖向极限承载力验算及桩长计算 (15)1、TC5013塔机稳定性计算1.1抗倾翻稳定性1.1.1验算工况本塔式起重机为固定基础的自升式塔式起重机，其抗倾翻稳定性的计算包括：安装架设、拆卸和使用过程（工作状态、非工作状态）。
列表4-1如下：表4-1固定基础塔式起重机验算工况1.1.2抗倾翻稳定性校核图4.1 抗倾翻稳定性计算简图由于固定基础式的倾覆边沿不明确，GB/T13752-92提出，固定式砼基塔机整机抗倾翻稳定性验算公式：3bF F h F M e g v h ≤+⋅+=式中：e —偏心距。
M —作用于基础上的弯矩。
h —基础深度。
b —基础宽度。
Fv —作用于基础上的垂直载荷。
Fh —作用于基础上的水平载荷。
Fg —混凝土基础的重力。
作用于基础上的弯矩包括自重载荷、起升载荷、离心力、惯性力及风载荷产生的力矩，根据上述工况计算如下：1.2基本稳定性工作状态：无风静载、考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响，载荷放大系数：自重载荷系数取1.0，离心力系数取1.0，起升载荷系数取1.5，(1) 自重载荷计算名称质量(Kg) 重心至回转中心距离mm力距Kg.mm起重臂第一节480 2250 1080000 起重臂第二节865 10500 9082500 起重臂第三节788 20500 16154000 起重臂第四节713 30500 21746500 起重臂第五节636 40500 25758000 起重臂第六节512 50500 25856000 起重臂第七节465 57500 26737500 起重臂第八节330 62500 20625000 起重臂第九节312 67500 21060000 起重臂第十节83 70740 5871420 起重臂其他176 35630 4532000 变幅机构220 7860 1729200 平衡臂1856 -7523 13963533 起升机构1600 -8280 -1324800 平衡重14700 -16270 -189879000 司机室244 1310 319640 电气系统150 -3810 -571500 平衡臂拉杆541 -6142 -3322822 回转塔身880 0 0上转台1230 0 0回转机构500 0 0回转支承420 0 0下转台1351 0 0套架3667 0 0引进平台255 2190 493407液压顶升机构230 -1700 -391000塔身15750 0斜撑1720 0底架3150基础70000 0合计120824 -49770422表4-2 基本稳定性自重载荷（2）离心力计算：F=mw2=m(0.7×2×3.14/60)2=(8000+246+279)*0.0055*15500/10000=72.675离心力矩Fr=72.675×(42000+1000)=3125025N.mm（3）起升载荷力矩计算：F.r=（8000＋246＋279）×15500= 132137500 N.mm（4）偏心e计算：M=（132137500×1.5＋3125025×1.0-49770422×1.0）×10=1453108030N.mmF h=0NFg＋Fv=[(8000＋246＋279)＋120824]×10=1293490Ne=1123.4mm1.3动态稳定性工作状态：有风载、考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响，载荷放大系数：起升载荷系数取1.30，离心力系数取1.0，自重载荷取1.0，风载荷系数取1.0（1）风载荷计算：部件风力风压迎风面积总面积充实率挡风风载荷到基础对基础底面系数N/m2mm2mm2ω折减系数N 距离mm力矩N.mm塔身 1.6 250 1476273 4110752 0.3591 0.47 13884 23530 32669052 下转台 1.6 250 657743 1027196 0.6403 0.15 302.56 46500 1406904 支撑 1.2 250 2349500 2349500 1.0 704.85 46855 33025746 回转塔身 1.3 250 1222557 3007303 0.4065 0.39 552.37 48333 2669776司机室 1.2 250 2992000 2992000 897.60 43450 3900072起重臂 1.3 250 181526 806482 0.2251 0.66 6885.9 50050 887737 平衡臂 1.6 250 163720 375760 0.4357 0.34 100.20 49500 495000 平衡重 1.2 250 3604400 3604400 1.0 1081.3 49500 5352534 三机构 1.2 250 828000 828000 1.0 248.4 49500 1229580 电气 1.2 250 720000 720000 1.0 216 49500 1069200 载荷1800 48333 8699940 合计63472266 表 4-3 动态稳定性风载荷（2）偏心e计算：M=（132137500×1.3＋3125025×1.0-49770422×1.0）×10+ 63472266×1.0×10=1886056190N.mmFg＋Fv=[(8000＋246＋279)＋120824]×10=1293490Ne = 1458mm1.4暴风侵袭稳定性非工作状态，载荷放大系数：自重载荷取1.0，风载荷系数取1.2。
固定式塔式起重机的地基与基础
固定式塔式起重机的地基与基础1．基础形式固定式塔式起重机采用钢筋混凝土基础，由C35混凝土和HPB235或HRB335钢筋浇筑而成，有整体式、分离式和灌注桩承台式钢筋混凝土基础等形式。
整体式可分为方块式和X形式；分离式又可分为双条式和四个分块式。
方块整体式和四个分离方块式常用作1000kN·m以上自升塔吊的基础，其构造和功能见表14-70。
而X形和双条形基础，则用于400~600kN·m级塔吊。
两种固定式混凝土基础构造、功能及应用范围对比表表14-70分类整体式混凝土基础分离式混凝土基础简图1-地脚螺栓；2-垫板；3-混凝土；4-钢筋；5-灰土层；6-虚土压实层功能1．将塔吊自重及由外荷载产生的作用力（倾覆力矩、水平力、垂直力）传给地基；2．起压载和锚固作用，保证塔吊具有抵抗整机倾覆的稳定性1．承受塔吊自重以及由外荷载产生的作用力，并传至地基；2．略起压载作用和增强抗倾覆稳定性的作用构造特点1．塔身节通过预埋件固定在混凝土基础上；2．混凝土用量大；3．技术要求高，预埋件的位置及标高必须经过仔细测量校正，始能保证塔身垂直度符合要求1．塔机底架直接坐在混凝土基础上，无需复杂的预埋件；2．混凝土用量比较少；3．四块混凝土基础表面标高微有差异时，可通过设置垫片进行微调适用范围1．设于建筑物内部的塔吊基础；2．与建筑结构联成一体的混凝土基础1．设于建筑物外部的附着式塔吊、固式定塔吊的基础；2．装有行走底架但无台车的塔吊当高层建筑深基础施工阶段（例如浇筑钢筋混凝土底板），如确需在基坑近旁构筑附着式塔吊基础时，建议采用灌注桩承台式钢筋混凝土基础。
灌柱桩的埋深可根据地质情况确定，桩的直径为φ800~1000mm。
桩的中心距应与塔身尺寸相对应，承台应露出地表15~25cm，承台尺寸既要满足塔吊稳定性的需要，又应符合施工现场条件。
图14-41为北京天伦饭店工程施工时256HC型塔吊的灌注桩承台混凝土基础构造示意图。
塔式起重机基础的设计计算
( 3)
式中 MI ——截面 I—I 处的弯矩( kN õm )
p imax —— 基 础 底 面 边 缘 最 大 净 反 力
( kN / m 2)
p iI —— 基础底面 I—I 净反力( kN / m 2)
s—— 截面 I—I 至基底边缘最大净反力 处距离( m)
b、bø —— 基础 底边 长及 塔 基井 架边 长
b——接触宽度之半( m m)
《建筑机械》1 99 7年第6 期
∴足够
4 综议 ( 1) 塔式起重机的基础设计, 在一般的土
建基础设计中是一个特例, 现国内还没有一较 系统阐述的书籍, 进口塔机说明书上介绍的基
础一般都有相当大的保险量。
( 2) 塔机在架设安装后, 无论是工作状态 或非工作状态, 均会承受各种不同的荷截。在进 行力分析过程中, 对于实用设计, 只需进行几个
位面积上的 地基土的净反力, 可
取最大单位净反力
f t—— 混凝土的抗拉强度设计值
3 设计实例
现以表1列北京牌 QT 80塔机为例, 试设计 计算其塔机基础。
3. 1 确定基础有关数据
( a) 确定基础底面尺寸 塔 机 作 用 轴 向 荷 载 F = 480kN; M = 1750kNõm, 先粗估基础重力 G 为2. 5倍 F, 查 地基承载力标准值 f k = 210kP a, 以此借用( 2)
《建筑机械》1 99 7年第6 期
p
max m in
=
458.08+×153.783±
1750
1 6
×
5.
8
3
p max = 109kPa
p min = 1. 3kPa, 如图7示。
图8
塔式起重机基础的设计
塔式起重机基础的设计保持塔机稳定的作用力是：塔式起重机的自重和压重。
起着倾翻塔机作用的外力是：风荷载、吊载和惯性力。
采用底架固定式的塔式起重机，塔机的稳定由塔机的自重和压重起保证作用。
塔机基础只要求保证承受塔机总荷载并保证塔机垂直度。
塔机安装后垂直度（自由高度）应小于4‰，塔机基础上平面水平度应小于等于3mm。
塔机基础对地面压力的要求，一般情况取[P B]=2×105～3×105Pa。
按照个人经验，小型塔机（100t﹒m以下）塔机基础对地面压力要求160kpa 以上、中型塔机（100t﹒m～200t﹒m）塔机基础对地面压力要求180kpa以上、大型塔机（200t ﹒m以上）塔机基础对地面压力要求250Kpa以上。
图1-1为塔式起重机整机稳定性问题计算简图。
其中图1-1a为工作状况稳定性简图，应视为有风、动载；图1-1b为非工作状况稳定性简图，应视为风从平衡臂吹向起重臂。
均要满足∑M＞0。
按照GB/T13752-92要求，按图1-1c关于固定式混凝土塔机抗倾翻稳定性计算，按公式（1）验算。
图1-1a塔机工作稳定性计算简图图1-1b塔机非工作稳定性计算简图图1-1c固定式塔机稳定性计算简图3M Fn h be Fv Fg +=≤+ (1)地面压力按公式（2）验算：2()[]3B B Fv Fg P P b+=≤(2)式中：e——偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离m；M——作用在基础上的弯矩，N﹒m；F V ——作用在基础上的垂直载荷，N；F n ——作用在基础上的水平荷载力，N；F g ——混凝土基础的重力，N；P B ——地面计算压应力，Pa；〔P B 〕——地面计算许用压应力，由实地勘探和基础处理情况而定，一般情况取〔P B 〕＝2×105～3×105Pa 。
一、独立固定式塔式起重机基础的设计:塔式起重机对基础的要求及基础的受力情况分析。
塔式起重机属于钢铁庞然大物，塔式起重机在架设后，至未附着前所产生的各种作用力均直接作用在基础上，即由塔机产生的各种荷载，完全是由基础予以平衡。
塔式起重机基础的设计计算
塔吊基础的设计计算1．前言塔吊是目前建筑工地的一种常用机械，担负着建筑材料垂直和水平运输的重任。
塔吊基础一般根据土质情况好坏决定采用天然地基或桩基础，基础的设计，直接关系到塔吊安装好后是否会因基础设计不好而发生整体倒塌的事故，所以对塔吊基础设计必须给予足够重视，必须进行专项设计计算，按设计结果施工，才能投入使用。
2．设计依据2.1《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008；2.2《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；2.3《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；2.4《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001；2.5《简明施工计算手册》(第三版)；2.6《PKPM施工安全设施计算软件》；2.7《工程地质勘察报告》；2.8《塔吊使用说明书》。
3．塔吊天然地基的设计要求天然地基是指未经人工处理的天然土层直接作为地基以承受塔吊基础传来的上部荷载，在塔吊基础设计时，最经济的方案是采用天然地基，这是因为既充分利用了天然地基的承载能力，而且工程量又最少。
采用天然地基的条件，首先要有比较好的持力层，有足够的承载能力使地基保持稳定，满足地基承载力设计的要求，其次当持力层下存在强度低于持力层的软弱下卧土层，需验算软弱下卧土层强度。
塔吊天然基础设计的内容包括基础最小尺寸计算、基础承载力计算、地基基础承载力验算、基础受冲切承载力验算和承台配筋计算。
4．塔吊天然基础的设计计算实例塔吊天然基础的计算书一. 参数信息塔吊型号:QTZ60, 自重(包括压重)F1=833.00kN，最大起重荷载F2=60.00kN，塔吊倾覆力距M=787.50kN.m，塔吊起重高度H=50.00m，塔身宽度B=1.80m，混凝土强度等级:C35，基础埋深D=0.00m，基础最小厚度h=1.20m，基础最小宽度Bc=5.00m，二. 基础最小尺寸计算基础的最小厚度取:H=1.20m基础的最小宽度取:Bc=5.00m三. 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。
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固定式塔式起重机桩基础的设计中天建设集团有限公司 徐荣华在高层房屋建筑施工中，为解决建筑材料和物件的垂直运输和水平运输，固定式塔式起重机得到了广泛的应用。
根据《塔式起重机设计规范》GB/T13752——92第4.6.3条规定：固定式塔式起重机基础的设计应满足抗倾翻稳定性和地基承载力的条件。
塔机在独立高度、在非工作工况受到暴风突袭时，基础所受的载荷最大，此状态最为不利，按此状态计算混凝土基础的抗倾翻稳定性（见下图一）：图一: 基础抗倾翻稳定性分析图3bG F h F M e K K hK K ≤+•+=(1)地基承载力按下列公式计算：][)2(3)(23)(2max B K K K K K P e b b G F blG F P ≤-+=+=(2)式中e ——偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； M K ——荷载效应标准组合下作用在基础顶面上的弯矩标准值； F K ——荷载效应标准组合下作用在基础顶面上的垂直载荷标准值；F hK ——荷载效应标准组合下作用在基础顶面上的水平载荷标准值；G K ——相应于荷载效应标准组合时,混凝土基础的重力标准值； P kmax ——荷载效应标准组合下基础底面边缘的最大压应力； [P B ]——地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定，一般取P B =200~300KPa 。
按照现行《建筑地基基础设计规范》GB50007——2002,上述[P B ]= ，f a 为修正后的地基承载力特征值。
上式（1）与抗倾翻稳定性安全系数K =是等同的，推导如下： 抗倾翻稳定性安全系数K=抗倾翻力矩/倾翻力矩=5.13)(2)(2)(=•+•+≥+•+b G F bG F hF M bG F K K K K hk K K K (对图一中A 点取矩) 如果地基承载力不满足要求，则应对地基进行处理，当承载力高的土层埋置深度较浅时，可采用换填处理，当承载力高的土层埋置深度较深时，采用桩基础。
下面是塔机桩基础设计内容和一个设计实例。
一． 塔机桩基础及承台（基础）计算 1. 桩基竖向承载力计算 应同时满足下列两式： 平均竖向力标准值N K =R nG F KK ≤+最大竖向力标准值 N Kmax =R x x h H M n G F jhK K K K 2.1)(2max≤+++∑ R ——单桩竖向承载力特征值。
2桩身承载力（抗压）计算 ps c c A f N ψ≤N ——相应于荷载效应基本组合时,桩顶轴向压力设计值; Ψc ——基桩成桩工艺系数，对干作业非挤土灌注桩取,对泥浆护壁非挤土灌注桩取~,对混凝土预制桩取； f c ——混凝土轴心抗压设计值; A ps ——桩身截面面积。
3.桩基抗拔承载力计算 ∑+≤p i i siK i K G l q N μλ21式中 N K ——按荷载效应标准组合计算时的基桩拔力； λi ——抗拔系数；q sik ——桩侧表面第i 层土的极限侧阻力标准值； μi ——桩周周长； l i ——桩身长度；G p ——基桩自重，地下水位以下取浮重力。
4.桩身承载力（抗拔）计算s y A f N ≤N ——荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值； f y ——钢筋抗拉强度设计值； A s ——钢筋的截面面积。
5.桩基水平承载力计算h hKiK R nF H ≤=R h ——单桩水平承载力特征值；n ——桩的根数。
6.承台受冲切承载力计算 7.承台受剪切承载力计算 8.承台受弯承载力计算 二.塔机基础设计实例 （一）设计依据 1.塔机资料根据建筑物高度选用山东华夏集团QTZ63固定式塔式起重机,塔身截面主弦杆外形尺寸×，独立式起重高度40 m ，最大工作幅度50m ，最大幅度处额定起重量，塔机使用说明书提供的基础载荷表如下：基础载荷表K hK K n 矩2.各土层厚度及物理指标（采用人工挖孔桩）见下表（二）塔机桩基础设计4根人工挖孔桩，桩身直径900ｍｍ，桩底扩大头直径1000ｍｍ，桩身纵向采用9根２级钢筋直径 14ｍｍ（A ｓ=1387ｍｍ2），沿桩周均匀布置,箍筋φ8@200,桩长9ｍ,桩端进入持力层4-2层粘土夹碎石ｍ,基础承台尺寸5ｍ×5ｍ×ｍ，顶面标高ｍ，桩中心距ｍ，桩及承台混凝土强度等级C25。
基础平面及立面见下图二、三。
图二: 基础平面图M KF KG KF hK图三: 基础立面图塔机在独立高度、在非工作工况受到暴风突袭时，基础所受的载荷最大，此状态最为不利，塔机使用说明书提供的基础载荷表即为此状态载荷数据，按此作为计算依据。
F K =431KN ；G K =5×5××25=； F hk =80KN ； M K = +80×=·ｍ。
1.桩基竖向承载力计算先根据土的物理指标计算单桩竖向承载力特征值R a ： R a =ψp q pa A p =（1）1/4 ×800××=594KN 平均竖向力N K =KN R KN n G F a K K 5947.318475.843431=≤=+=+，满足要求。
M K 作用于过塔身对角线的竖向平面时，桩顶竖向力最大，其值为 N Kmax =KN x x h H M n G F jhK K K K 7.641)26.1(226.16.1461475.843431)(22max =⨯⨯⨯⨯++=+++∑＜ R a =×594=，满足要求。
2.桩身承载力（抗压）计算KNA f KN N ps c c 681045.014.3119009.03.8667.64135.12=⨯⨯⨯=≤=⨯=ψ桩身承载力（抗压）满足要求。
3.桩基抗拔承载力计算 桩基抗拔承载力=∑+pi i siK i G l q μλ21=21×0+××9×25=（不计桩侧摩阻力） N Kmin =KN x x h H M n G F jhK K K K 3.4)26.1(226.16.1461475.843431)(22max -=⨯⨯⨯⨯-+=+-+∑ N Kmin 为负表示桩受向上的拔力，桩承受向上拔力＜，桩基抗拔承载力满足要求。
4.桩身承载力（抗拔）计算KN N A f KN N s y 1.41641610013873008.53.435.1==⨯=≤=⨯=桩身（抗拔）承载力满足要求。
5.桩基水平承载力计算先计算单桩水平承载力特征值R h ：桩身混凝土C25抗拉强度设计值f t =mm 2=1270KN/m 2 桩截面模量塑性系数r m =2 桩身配筋率ρg =1387/（×4502）=钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE =2×105 /（×104）= 桩侧土水平抗力系数的比例系数m=24000KN/m 4 桩身计算宽度b 0= ×（× + ）= 扣除保护层厚度的桩直径d 0=－2×= 桩身换算截面受拉边缘的截面模量W 0=0729.0]8.0002.0)114.7(29.0[9.014.332122=⨯⨯-+⨯⨯m 3 桩身抗弯刚度EI= =270069400828.00729.0108.285.02m KN d W •=⨯⨯⨯⨯= 桩的水平变形系数1550565.0694008665.124000-=⨯==m EI mb α 桩长l=9m ，换算长度αl=×9=＞4，v m =桩身换算截面面积A n =22644.0]002.0)114.7(1[9.014.341m =⨯-+⨯⨯⨯ 桩基受拔时ζN =，因ρg =＜%，故R h 计算如下：)1)(2225.1(75.00nt m K N g m t m h A f r Nv w f r R ζρα-+=KN9.131)644.0127023.411)(002.02225.1(768.00729.012702565.075.0=⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯=KN R KN n F H h hK iK 9.13120480=≤===,桩基水平承载力满足要求。
6.承台受冲切承载力计算先计算荷载效应基本组合值和基桩净反力设计值，假设桩基荷载效应基本组合值为永久荷载效应控制，则 F==×431= M==×=·m基桩最大净反力设计值和平均值分别为 N max =KN x x M n F j6.581)26.1(226.12.197349.58122max =⨯⨯⨯⨯+=•+∑ N=KN n F 5.14549.581==图四: 桩基础等效平面图I（1）塔身弦杆边冲切承台高，桩顶伸入承台100mm ，承台有效高度为h 0=－=，圆形桩等效为方桩（方桩边长=×900=720mm ）,见图四。
α0x =σ0y =，λ0x =α0x /h o = =，λ0y =α0y /h o = =52.12.0352.084.02.084.000=+=+=x x λβ 52.12.0352.084.02.084.000=+=+=y y λβ95.0)9.01(8002000135020009.0=---+=hp βF l =－0=25.1127095.0)440.06.1(52.14)]()([200000⨯⨯⨯+⨯=+++h f h b t hp x c y y c x βαβαβ=＞F l =，塔身弦杆边抗冲切满足要求。
（2）角桩向上冲切C 1=C 2=1.260m ，α1x =α0x =0.440m, λ1x =λ0x =, α1y =α0y =, λ1y =λ0y =,015.12.0352.056.02.056.011=+=+=x x λβ015.12.0352.056.02.056.011=+=+=y y λβ0111121)]2/()2/([h f C C t hp x y y x βαβαβ+++25.1127095.0)2/440.0260.1(015.12⨯⨯⨯+⨯⨯==4531KN ＞N max =, 角桩向上抗冲切满足要求。
7.承台受剪切承载力计算剪跨比与以上冲跨比相同，对图四中I — I 斜截面有λx =λ0x = ，剪切系数α294.11352.075.1175.1=+=+=x λ,894.0)1250800(4/1==hs β V=2KN x x M nFj6.907)6.146.12.197349.581(2)(22max=⨯⨯+=•+∑ ＜KN h b f t hs 4.918225.151270294.1894.000=⨯⨯⨯⨯=αβ，承台斜截面受剪切承载力满足要求。