十字形梁式塔机基础的设计计算
塔吊十字梁地基稳定性验算计算书
十字交叉梁天然基础计算书计算依据：《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）《地基基础设计规范》（GB50007-2011）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）一、参数信息1.塔吊参数2.梁参数3.地基参数４.土层参数二、塔吊抗倾覆稳定性验算1.自重荷载以及起重荷载1）塔机自重标准值：Fkl =G+G1+G2+G3+G4=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.40kN2）起重荷载标准值：F qk=60.00kN3）竖向荷载标准值：F k= F k1+ F qk=401.40+60.00=461.40kN4）基础及其上土自重标准值：G k=G11+G21=609.06+0.00=609.06kN 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①塔基所受风均布线荷载标准值（ω=0.20 kN/m2）q sk =0.8×α×βz×μS×μZ×ω×α×B×H/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20×0.35×1.6 =0.44kN/m②塔机所受风荷载水平合力标准值F vk = qsk·H=0.44×43=18.92kN③基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk =0.5 Fvk·H=0.5×18.92×43=406.82kN·m2）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①塔机所受风线荷载标准值（深圳市ω′=0.75kN/m2）q sk ′=0.8×α×βz×μs×μz×ω′×α×B×H/H=0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.75×0.35×1.6 =1.75kN/m②塔机所受风荷载水平合力标准值F vk ′=qsk′·H=1.75×43=75.42kN③基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk ′=0.5 Fvk′·H=0.5×75.42×43=1621.52kN·m3.基础顶面倾覆力矩计算1）工作状态下塔机倾覆力矩标准值M k =M1+M2+M3+M4+0.9(M5+Msk)=(37.4×22)+(3.8×11.5)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+0.9×(m ax（60×11.5，10×50）+406.82)=673.98kN·m2）非工作状态下塔机倾覆力矩标准值Mk ′=M1+M3+M4+Msk′=(37.4×22)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+1621.52=1264.66kN·m比较上述两种工况的计算，可知塔机在非工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大，故应按非工作状态的荷载组合进行地基基础设计。
十字梁板式塔吊基础计算
十字梁板式塔吊基础计算谢建民 肖 备 刘 悦（浙江广厦建设职业技术学院 浙江 东阳 322100）摘 要：塔吊的倾覆荷载较大，采用独立基础时，基础底面积较大，故混凝土用量较大，技术经济指标较低，改用十字梁板式基础力学性能较佳，混凝土投入用量相对较小。
关键词：塔吊 十字梁板基础 力学数学模型Cross-beam Board Tower Crane Foundation CalculatesXie Jianmin Xiao Bei Liu Yue(Guangsha College of Applied Construction Technology, Dongyang 322100, Zhejiang)Abstract: The overturning load of the tower crane is huge. Using an independent basis, the bottom area is comparatively broad so that we need use more concrete, and thus the technical and economic indicators are lower. Using the cross-beam board, however, the basic mechanical properties are much better, and less concrete is needed. Key words: tower crane; cross beam basis; mechanical model塔吊的倾覆荷载较大，采用独立基础时，基础底面积较大，故混凝土用量较大，技术经济指标较低，改用十字梁板式基础力学性能较佳（见图1），混凝土投入用量相对较小。
1 数学力学模型十字梁板式塔吊基础平面（图1），正方形对角线布十字梁，321,,,D D D D 为塔吊四根立柱，最不利工况为塔吊倾覆方向与对角线梁重合，现计算地基板AFG ∆地基反力对D 点的力矩就是地梁AD 所承载的弯矩，正方形基础取对角线为对称轴时：对角线长a l 2=，面积2a A =，惯性矩124a I =截面系数33118.02622a a a I W ===塔吊基础荷载为基础中心受集中荷载P 和倾覆力矩M ，则地基应力为：WM a P ±=2max min σ (2) 在图1中，取2,,,,,D E D C B A 对角线为x 轴，A 点为原点，D 点处应力为t σ，由图2可得： max σσ=Aminmax maxσσσ+=l c （3）max σσcxc x -=（4） σmaxminσx图1图2AA 1取一条微分板带4321,,,B B B B ，x AB =，x AB BB B B ===21, x B B B B 22121==，x BC ∆=，a AE 22=。
Tc4208十字梁塔吊基础方案带计算公式
一、编制依据：十二、工程概况：1.建筑和结构概况2.自然概况本场地土质自上而下为：1）素填土、（2）粉质粘土、（3）中细砂、（4）粗砂、（5）强风化片麻岩。
工程室外设计地平为绝对标高57.4m，为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突，以减少拆除费用，将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。
考虑现场地质条件，该处绝对标高52米以上均为素填土，且下层粉质粘土承载力（140 kPa）均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa，因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。
十三、塔吊布设及基础验算1.布设位置：根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况，现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台，做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。
塔吊位置平面布置见后附图。
2、塔吊基础设计：1）考虑安全性、经济性要求，地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础，共设5根。
塔吊基础地基施工方法如下：桩机作业范围内的场地挖土（同楼一起挖），挖至绝对标高55.30，放线打桩，截桩，人工清土至标高，浇筑垫层，垫层上平比桩顶（绝对标高为55.05米）低5㎝，绑扎钢筋，支设模板，预埋螺栓，浇筑C30混凝土，砼浇筑12h后浇水养护。
承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。
桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作，填芯砼强度C35，采用微膨胀砼浇筑。
3、承载力验算：1）、参数塔吊型号: TC4208；塔吊起升高度H: 30.000m；塔吊倾覆力矩M: 400kN.m；塔身宽度B: 2.500m；塔吊自重G: 260kN；最大起重荷载Q: 40.000kN；桩间距l: 4.3m；桩直径d: 0.400m；桩钢筋级别: III级钢；混凝土强度等级: C30；交叉梁截面宽度: 1.2m；交叉梁截面高度: 1.200m；交叉梁长度: 7.07m；桩入土深度: 12.500m；保护层厚度: 25.000mm。
2.TC4208塔吊基础验算：塔身重量：P=260KN基础承台自重：G=（16.2m2×1.2m）×25 KN/ m2 =486KN桩自身重量（按桩直径R=0.4m，长l=12.5米）：G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN桩竖向承载力验算： 1).单桩承载力验算：1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+（7.07-1.2）×1.2+[（2.5/2-0.6×1.414）×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为：200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN ＞648 KN ，符合设计要求 2).群桩承载力验算：按塔吊基础图要求，地基承载力不得小于200KN/m 2，按最大值考虑， 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩，群桩效应系数K 取1，桩基础设计承载力为700×5=3500 KN ＞F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。
塔吊基础设计计算
筑龙网WW W.ZH U L ON G.C OM（一）塔吊基础设计计算 1、根据塔吊使用说明书，十字梁设计为1100×1500、砼C25，适当配置钢筋，本基础坐落在5根桩上，即本塔吊基础设计， 2、基础十字梁钢筋设计根据塔吊使用说明书，十字梁所受的荷载为F1＝F2＝150KN 截面尺寸为1100×1500，砼为C25假如十字梁双排钢筋为5Φ25验算如上草图，M max F ×a ＝150×3.00=450KN.M 查表：ρ＝0.26%As ＝ρ×b ×h ＝0.26%×1100×1500＝4290mm 2A 设＝4908mm 2 ＞As ＝4290mm 2故十字梁双排配筋满足要求。
3、 稳定验算以知条件：基础所受的垂直荷载 476KN基础所受的水平荷载 24KN 基础所受的倾翻力矩 1220KN 基础所受的扭矩 185 KN.mm 基础设计重量 610 KN.mm计算塔吊在非工作情况下是否稳定筑龙网WW W.ZH U L ON G.C OMe ＝（M+H ×h ）/（V+G ）≤Le/3=（185×103×24103×50）/（476×103+610×103）=1.28＜=2.03L/3 故基础满足要求 五、塔吊稳定验算：（1） 塔吊在工作情况下有荷载稳定验算：K1=[G ×（c-h ×sina+b ）-v ×（a-h ）÷gt] ÷[Q ×（a-b ）]=1.534＞1.15 取a =0（2） 非工作下的稳定验算(取W3=2KN/M 风载按12级台风取) K2=[G1×（b+c1-h1×sina ）] ÷[G2×C2-b + h2×sina+W3×P3]]=1.39＞1.15故：塔吊在工作和非工作下均能保持稳定。
十字梁式基础计算书(自定义计算)
十字梁式基础计算书一、塔机属性二、塔机荷载三、承台验算十字梁板式基础布置图承台底面积：A=2bl-l2+2a2=2×6.20×0.90-0.902+2×1.002=12.35m2承台中一条形基础底面积：A0=bl+2(a+l)a=6.20×0.90+2×(1.00+0.90)×1.00=9.38m2 承台及其上土的自重荷载标准值：G k=AhγC=12.35×1.00×25.00=308.75kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×308.75=416.81kN1、偏心距验算条形基础的竖向荷载标准值：F k''=(F k+G k)A0/A=(230.00+308.75)×9.38/12.35=409.19kNF''=(F+G)A0/A=(310.50+416.81)×9.38/12.35=552.40kNe=(M k+F Vk·h)/ F k''=(400.00+16.76×1.00)/409.19=1.02m≤b/4=6.20/4=1.55m满足要求！2、承台偏心荷载作用应力(1)、荷载效应标准组合时，承台底面边缘压力值e=1.02m≤b/6=6.20/6=1.03mI=lb3/12+2×al3/12+4×[a4/36+a2/2(a/3+l/2)2]=0.90×6.203/12+2×1.00×0.903/12+4×[1.004/36+1.002/2×(1.00/3+0.90/2)2]=19.33承台底面抵抗矩：W=I/(b/2)=19.33/(6.20/2)=6.24m3P kmin= F k''/A0-(M k+F Vk·h)/W=409.19/9.38-(400.00+16.76×1.00)/6.24=-23.20kPaP kmax= F k''/A0+(M k+F Vk·h)/W=409.19/9.38+(400.00+16.76×1.00)/6.24=110.44kPa(2)、荷载效应基本组合时，承台底面边缘压力值P min= F''/A0-(M+F V·h)/W=552.40/9.38-(540.00+9.64×1.00)/6.24=-29.24kPaP max= F''/A0+(M+F V·h)/W=552.40/9.38+(540.00+9.64×1.00)/6.24=147.02kPa3、承台轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/A=(230.00+308.75)/12.35=43.62kN/m24、承台底面压应力验算(1)、修正后地基承载力特征值f a=120.00kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算P k=43.62kPa≤f a=120.00kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=110.44kPa≤1.2f a=1.2×120.00=144.00kPa满足要求！5、承台抗剪验算承台有效高度：h0=H-δ=1000-70=930mm塔身边缘至承台底边缘最大反力处距离：a1=(b-20.5B)/2=(6.20-20.5×1.50)/2=2.04m 塔身边缘处承台底面地基反力设计值：P1=P max-a1(P max-P min)/b=147.02-2.04×(147.02-(-29.24))/6.20=89.04kPa承台底平均压力设计值：p=(P max+P1)/2=(147.02+89.04)/2=118.03kPa承台所受剪力：V=pa1l=118.03×2.04×0.90=216.64kNh0/l=930/900=1.03≤40.25βc f c lh0=0.25×1.00×16.70×900×930/1000=3494.48kN≥V=216.64kN满足要求！四、承台配筋验算承台自重在承台底面产生的压力设计值：P G=G/A=416.81/12.35=33.75kPa承台底均布荷载设计值：q1=(p-P G)l=(118.03-33.75)×0.90=75.85kN/m塔吊边缘弯矩：M=q1a12/2=75.85×2.042/2=157.73kN·m2、基础配筋计算(1)、承台梁底部配筋αS1= M/(α1f c lh02)=157.73×106/(1.00×16.70×900×9302)=0.012δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012γS1=1-δ1/2=1-0.012/2=0.994A s1=M/(γS1h0f y1)=157.73×106/(0.994×930×300)=569mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.24)=0.24%承台底需要配筋：A1=max(569，ρlh)=max(569，0.002×900×1000)=2120mm2承台梁底实际配筋：A s1'=2211mm2≥A1=2120mm2满足要求！(2)、承台梁上部配筋承台梁上部实际配筋：A s2'=1206mm2≥0.5A1=1060mm2满足要求！(3)、承台梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋HPB235 2Φ8(4)、承台梁箍筋配筋箍筋抗剪截面高度影响系数：βh=(800/h0)0.25=(800/930)0.25=0.960.7βh f t lh0=0.7×0.96×1.57×103×0.90×0.93=885.88kN≥V=216.64kN按构造规定选配钢筋！配箍率验算ρsv=nA sv1/(ls)=4×50.24/(900×120)=0.19%≥ρsv,min=0.24f t/f yv=0.24×1.57/210=0.18%满足要求！(5)、承台加腋处配筋承台加腋处，顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm，外侧纵向筋Φ10@200mm。
十字梁板式塔吊基础计算.doc
十字梁板式塔吊基础计算本工程由某某房开公司投资建设，某某设计院设计，某某勘察单位地质勘察，某某监理公司监理，某某施工单位组织施工；由章某某担任项目经理，李某某担任技术负责人。
本计算书主要计算依据：施工图纸、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等编制。
本工程用《塔吊使用说明书》、地质勘探报告和施工现场总平面布置图等。
基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号：QTZ63；塔吊自重Gt：450.8kN；标准节长度b：2.5m；最大起重荷载Q：60kN；塔身宽度B：2.5m；主弦杆材料：角钢/方钢；塔吊起升高度H：60m；主弦杆宽度c：180mm；非工作状态时：额定起重力矩Me：600kN·m；基础所受的水平力P：20kN；工作状态时：额定起重力矩Me：600kN·m；基础所受的水平力P：50kN；2、风荷载基本参数所处城市：风荷载高度变化系数μz：0.62；地面粗糙度类别：D类密集建筑群，房屋较高；非工作状态时，基本风压ω0：0.55kN·m；工作状态时，基本风压ω0：0.55kN·m；3、基础基本参数交叉梁截面高度h1：1m；交叉梁宽t：0.5m；基础底面宽度Bc：6m；基础底板厚度h2：0.4m；基础上部中心部分正方形边长a1：4m；混凝土强度等级：C35；承台混凝土保护层厚度：50mm；基础埋置深度d：0.6m；非工作状态下荷载计算一、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=450.800kN ；作用于塔吊的竖向力：；KN G F k 96.54080.4502.12.1=⨯== 2、塔吊弯矩计算221BH w M k ϕω=依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)中风荷载体型系数:本工程，基本风压为20/55.0m KN w =查表得:风荷载高度变化系数μ z =0.62; 挡风系数计算：；）（52.050.250.218.050.250.2450.2250.23)423(2222=⨯⨯+⨯+⨯+⨯=+++=Bb c b B b B ϕ因为是角钢/方钢，体型系数μ s =2.402; 高度z 处的风振系数取:β z =1.0; 所以风荷载设计值为:m KN BH w M k ∙=⨯⨯⨯⨯==80.13336050.252.057.0212122ϕω最大弯矩值：m KN Ph M M M w e ∙=⨯++=++=32.2735)0.12080.1333600(4.1)(4.11max二、塔吊抗倾覆稳定验算 基础抗倾覆稳定性按下式计算： 3c k k k BG F M e ≤+=式中 e ──偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离； M ──作用在基础上的弯矩； k F ──作用在基础上的垂直载荷；2/57.055.062.0402.20.17.07.0m KN w w z s z k =⨯⨯⨯⨯==μμβk G ──混凝土基础重力、基础埋置深度的土重。
63塔吊十字形基础的计算
十字形基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息本计算书依据塔吊规范JGJ187-2009进行验算。
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=540kN2) 基础以及覆土自重标准值G k=(2×8×1.3-1.3×1.3-4×0.5×0×0)×0.9×25=429.98kN3) 起重荷载标准值F qk=60kN2. 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)W k=0.8×1.59×1.95×1.245×0.2=0.62kN/m2q sk=1.2×0.62×0.35×2.5=0.65kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.65×35.00=22.70kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×22.70×35.00=397.21kN.m2) 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=0.30kN/m2)W k=0.8×1.62×1.95×1.245×0.30=0.94kN/m2q sk=1.2×0.94×0.35×2.5=0.99kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=0.99×35.00=34.69kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=0.5×34.69×35.00=607.05kN.m3. 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=-200+0.9×(890+397.21)=958.49kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值M k=-200+607.05=407.05kN.m三. 地基承载力计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算1. 荷载计算梁的计算简图如下：（图中 B=8000mm，L1=3540mm,L2=2233mm)交叉梁基础底面积： A=2×8×1.3-1.3×1.3-4×0.5×0×0=19.11m2条基加腋基础底面积：A0=8×1.3+(1.3+1.3+0×2)×0×2=10.4m2塔机工作状态下：当轴心荷载作用时：=(600+429.98)/19.11=53.90kN/m2当偏心荷载作用时：=(600+429.98)×10.4/19.11=560.53kN=(958.49+22.70×0.9)/560.53=1.75m≤b/4=2.00m满足要求! 由于偏心距e>b/6=1.33m，所以按大偏心计算：=2×560.53/[3×1.3×(4-1.75)]=127.55kN/m2由于梁底荷载为三角形荷载，所以按下式计算P1：=127.55×[3×(4-1.75)-2.2325]/[3×(4-1.75)]=85.43kN/m2塔机非工作状态下：当轴心荷载作用时：=(540+429.98)/19.11=50.76kN/m2当偏心荷载作用时：=(540.00+429.98)×10.4/19.11=527.88kN=(407.05+34.69×0.9)/527.88=0.83m≤b/4=2.00m满足要求! 由于偏心距e≤b/6=1.33m，所以按小偏心计算：=527.88/(8×1.3)+(407.05+34.69×0.9)/13.87=82.36kN/m2=527.88/(8×1.3)-(407.05+34.69×0.9)/13.87=19.15kN/m2由于梁底荷载为梯形荷载，所以按下式计算P1：=19.15+(8-2.2325)×(82.36-19.15)/8=64.72kN/m2四. 基础配筋计算比较上述两种工况的计算，可知本案塔机在工作状态时，基础截面弯矩最大，故应按工作状态的荷载组合进行基础设计1. 基础弯矩计算:基础自重在基础底面产生的压力标准值P kG=G k/A=429.98/19.11=22.5kN/m2基底均布荷载设计值=1.35×[(127.55+85.43)/2-22.50]×1.3=147.41 kN/m1-1截面弯矩设计值M1=q1×L22/2=147.41×2.232/2=367.34kN.m2. 纵向钢筋面积计算依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010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──承台的计算高度经过计算得αs=367.34×106/(1.00×16.70×1.30×103×8502)=0.023419 ξ=1-(1-2×0.023419)0.5=0.023700γs=1-0.023700/2=0.988150As=367.34×106/(0.988150×850×360.00)=1214.86mm2实际选用钢筋为：钢筋直径20mm，钢筋根数为4十字梁基础实际配筋面积为A s0 = 3.14×202/4 × 4=1257mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!3. 基础箍筋面积计算最大剪力设计值：V max=q1×L2=147.41×2.23=329.09kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.3条。
Tc4208十字梁塔吊基础方案带计算公式精品资料
一、编制依据：十二、工程概况：1.建筑和结构概况2.自然概况本场地土质自上而下为：1）素填土、（2）粉质粘土、（3）中细砂、（4）粗砂、（5）强风化片麻岩。
工程室外设计地平为绝对标高57.4m，为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突，以减少拆除费用，将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。
考虑现场地质条件，该处绝对标高52米以上均为素填土，且下层粉质粘土承载力（140 kPa）均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa，因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。
十三、塔吊布设及基础验算1.布设位置：根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况，现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台，做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。
塔吊位置平面布置见后附图。
2、塔吊基础设计：1）考虑安全性、经济性要求，地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础，共设5根。
塔吊基础地基施工方法如下：桩机作业范围内的场地挖土（同楼一起挖），挖至绝对标高55.30，放线打桩，截桩，人工清土至标高，浇筑垫层，垫层上平比桩顶（绝对标高为55.05米）低5㎝，绑扎钢筋，支设模板，预埋螺栓，浇筑C30混凝土，砼浇筑12h后浇水养护。
承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。
桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作，填芯砼强度C35，采用微膨胀砼浇筑。
3、承载力验算：1）、参数塔吊型号: TC4208；塔吊起升高度H: 30.000m；塔吊倾覆力矩M: 400kN.m；塔身宽度B: 2.500m；塔吊自重G: 260kN；最大起重荷载Q: 40.000kN；桩间距l: 4.3m；桩直径d: 0.400m；桩钢筋级别: III级钢；混凝土强度等级: C30；交叉梁截面宽度: 1.2m；交叉梁截面高度: 1.200m；交叉梁长度: 7.07m；桩入土深度: 12.500m；保护层厚度: 25.000mm。
2.TC4208塔吊基础验算：塔身重量：P=260KN基础承台自重：G=（16.2m2×1.2m）×25 KN/ m2 =486KN桩自身重量（按桩直径R=0.4m，长l=12.5米）：G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN桩竖向承载力验算： 1).单桩承载力验算：1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 22、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+（7.07-1.2）×1.2+[（2.5/2-0.6×1.414）×1.414]2/2×4=16.2 m 2塔吊基础对单桩产生的竖向力为：200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN ＞648 KN ，符合设计要求 2).群桩承载力验算：按塔吊基础图要求，地基承载力不得小于200KN/m 2，按最大值考虑， 受力面积S=16.2m 2塔吊基础设5根桩，群桩效应系数K 取1，桩基础设计承载力为700×5=3500 KN ＞F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,故满足要求。
十字交叉塔吊基础计算书
十字交叉梁板式基础的计算书一、参数信息塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=450.8kN，最大起重荷载F2=60.0kN，塔吊倾覆力距M=630.0kN.m，塔吊起重高度H=101.0m，塔身宽度B=1.6m，混凝土强度等级:C35，底板的厚度h1=0.3m，梁的高度 h2=0.8m，回填土的厚度h3=0.4m。
梁宽 t=0.6m，基础边长b=4.00m。
基础上部中心部分正方形边长 a1=1.2m，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:基础设计值计算公式：当考虑偏心距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，压重和最大起重荷载,F=1.2×510.80=612.96kN；G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×(基础混凝土重力+回填土重力) =364.44kN；B c──基础底面的宽度，取B c=4.00m；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=4.00/2-630.00/(612.96+364.44)=1.36m。
经过计算得到:基础压力设计值 P=(612.96+364.44)/4.002=61.09kPa偏心距较大时压力设计值 P kmax=2×(612.96+364.44)/(3×4.00×1.36)=120.18kPa三、抗倾覆稳定性验算梁板式基础抗倾覆稳定性按下式计算式中 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(kN.m)；F──作用在基础上的垂直载荷(kN)；G──混凝土基础重力(kN)；b,h──分别为基础的边长和高度(m)。
计算得：e =630.00/(612.96364.44)=0.64≤b/3=1.33m满足要求！四、地基基础承载力验算地基基础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。
十字交叉梁式塔吊基础方案
目录一、编制依据 (2)二、工程概况 (2)三、塔吊基础设计概况 (2)四、塔吊桩基础的计算 (5)4.1 3#塔吊基础计算 (5)4.2 4#塔吊基础计算 (8)五、施工组织与部署 (12)六、施工要点 (12)七、施工安全 (13)一、编制依据1.1塔吊租赁合同。
1.2根据***设计院提供的设计施工图纸和工程特点。
1.3**地质工程勘察院提供的《***工程详细勘察报告》（工程编号：勘2008-024）。
1.4湖北江汉建筑工程机械有限公司提供的TC5610塔式起重机使用说明书；长沙中联重工科技发展股份有限公司提供的TC5610塔式起重机使用说明书。
1.5《建筑机械使用安全规范》（JGJ33-2001）1.6《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）1.7《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）1.8《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）1.9《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）1.10国家现行桩基础工程设计、施工及验收规范等。
二、工程概况**包括1层地下室(包括1层夹层)、8层裙楼、A写字楼(26层)和B写字楼(28层)，占地面积10185.7m2、总建筑面积138610.81m2。
裙楼顶标高33.9m，写字楼A高90.8m （最高点为97.8m），写字楼B高97m（最高点为104m），混凝土框架剪力墙结构。
现裙楼混凝土结构已完成，基坑周边土方回填已完成30%。
三、塔吊基础设计概况3.1 塔吊定位因业主方提出裙楼提前营业，设置于裙楼内部的1#、2#塔吊需拆除。
现1#、2#塔吊距离建筑物外边线有28m远，工程施工场地和周边场地都比较狭小，无法采用吊车拆除此两台塔吊，拟利用设置的3#、4#塔吊拆除1#、2#塔吊。
为了使设置的3#、4#塔吊既可以服务于两栋塔楼，又可以满足拆除1#、2#塔吊和先拆塔吊后拆施工升降机的要求，将3#、4#塔吊定位在铁西路与建筑物间的施工场地内（见附图一）。
塔吊十字梁板式基础专项施工方案含计算书
???????十字梁板式基础计算书工程信息：工程名称：未命名工程；方案编制人：张工；编制日期：2019-11-28。
施工单位：建科研施工；建设地点：和平西桥；地上层数：13；地下层数：3层；建筑高度：40米；建筑面积：10000m2；建设单位：建科研建设公司；设计单位：建科研设计院；监理单位：建科研监理公司；勘查单位：建科研勘察院；总工期：360天；结构类型：框架；计算依据：依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-2017）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）编制。
一、参数信息1)塔吊基本参数塔吊型号:QTZ63，塔吊最大起吊高度H0=40m，塔身宽度B=1.6m；2)塔机自重参数塔身自重G0=251kN，起重臂自重G1=37.4kN，小车和吊钩自重G2=3.8kN，平衡臂自重G3=19.8kN，平衡块自重G4=89.4kN，最大起重荷载Q max=60kN，最小起重荷载Q max=10kN；3)塔机尺寸参数起重臂重心到塔身中心的距离R G1=22m，小车和吊钩重心到塔身中心的距离R G2=11.5m，平衡臂重心到塔身中心的距离R G3=6.3m，平衡块重心到塔身中心的距离R G4=11.8m，最大起重荷载到塔身中心的距离R Qmax=11.5m，最小起重荷载到塔身中心的距离R Qmin=50m；4)塔吊承台参数承台长度b=8m，承台宽度l=1.1m，承台高度h=2m，十字梁腋宽度a=1m，承台混凝土强度等级：C35，承台混凝土自重=25kN/m3，承台上部覆土厚度d=1.5m，承台上部覆土重度=17kN/m3；5)塔吊基础参数地基承载力特征值f a=150kN/m2，基础宽度地基承载力修正系数ηb=0.3，基础埋深地基承载力修正系数ηd=1.6，基础埋深地基承载力修正系数γ=25kN/m3，基础底面以上的土的加权平均重度γm=25kN/m3，承台埋置深度D=1.5m，修正后的地基承载力特征值f a=227.5kN/m2；6)风荷载参数塔身桁架杆件类型为：型钢或方钢管，地面粗糙度类型为：B类城市郊区，塔机计算高度h=43m，塔身前后片桁架平均充实率α0=0.35，塔身风向系数α=1.2，基本风压W0=0.45kN/m2(工程所在地：北京，取50年一遇)，风荷载高度变化系数μz=1.32，风荷载体型系数μs=1.95，风荷载风振系数βz=1.65；7)十字梁基础配筋参数基础配筋：使用HPB235钢筋计算简图：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=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.4kN；2)基础自重标准值基础底面积：A=2×8×1.1-1.1×1.1+2×1×1=18.39m2G k=18.39×(2×25+1.5×17)=1388.44kN；3)起重荷载标准值F qk=60kN；2、风荷载计算计算公式如下：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工作状态下ω0=0.2kN/m2μz=1.32μs=1.95βz=1.59α0=0.35α=1.2计算结果：ωk=0.65kN/m2q sk=0.44kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F vk=q sk×H=18.92kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk=0.5F vk×H=406.78kN·m2)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非工作状态下ω0=0.45kN/m2(北京，取50年一遇)μz=1.32μs=1.95βz=1.65α0=0.35α=1.2计算结果：ωk=1.53kN/m2q＇sk=1.03kN/mb. 塔机所受风荷载水平合力标准值F＇vk=q＇sk×H=44.29kNc. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值M＇sk=0.5F＇vk×H=952.24kN·m3、塔机的倾覆力矩塔机自身产生的倾覆力矩，向前(起重臂方向)为正，向后为负。
十字交叉梁塔吊基础计算书
十字交叉梁的计算书一、参数信息塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=450.8kN，最大起重荷载=60.0kN，塔吊倾覆力距M=630.0kN.m，塔吊起重高度H=101.0m，塔身宽度B=1.6m，混凝土强度等级:C35，钢筋级别:HPB235，桩直径或方桩边长 d=1.00m，桩间距=3000mm，交叉梁的宽度=300mm，交叉梁的高度=500mm，保护层厚度:50mm。
二、塔吊对交叉梁中心作用力的计算1.自重荷载及起重荷载 (1)塔机自重标准值：F lk=450.80kN(2)基础自重标准值：G k= 2×25.0×1.414×Lc×Bc×Hc = 2×25.0×1.414×3.00×0.30×0.50 = 31.82kN；(3)起重荷载标准值：F qk=60.00kN作用于塔吊的竖向力 F k=F1k+F qk=510.80kN塔吊的倾覆力矩 M k=630.00kN.m三、交叉梁最大弯矩和桩顶竖向力的计算计算简图：十字交叉梁计算模型(最大弯矩M方向与十字交叉梁平行)。
两段梁四个支点力分别为R A=N/4-3M/2LR B=N/4+3M/2L R C=N/4R D=N/4两段梁的最大弯矩分别为M1=N(L-b)2/16L+M/2M2=N(L-b)2/16L得到最大支座力为 R kmax=R B,最大弯矩为 M kmax=M1。
桩顶竖向力 R kmax:R kmax=N/4+3M/2L=(510.80+38.18)/4+3×630.00/(2×4.24)=358.43kNR kmin=N/4-3M/2L=(510.80+38.18)/4-3×630.00/(2×4.24)=-87.12kN交叉梁得最大弯矩 M kmax:M kmax=N(L-b)2/16L+M/2=(510.80+38.18)×(4.24-2.26)2/(16×4.24)+630.00/2=346.33kN.m四、十字交叉梁计算1.交叉梁截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.2条受弯构件承载力计算。
塔吊十字梁式基础结构安全计算书
十字梁式基础计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011一、塔机属性1、塔机传递至基础荷载标准值基础布置图基础底面积：A=2bl-l2+2a2=2×8.5×1.8-1.82+2×1.82=33.84m2基础中一条形基础底面积：A0=bl+2(a+l)a=8.5×1.8+2×(1.8+1.8)×1.8=28.26m2 基础及其上土的自重荷载标准值：G k=AhγC=33.84×1.5×25=1269kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×1269=1713.15kN1、偏心距验算条形基础的竖向荷载标准值：F k''=(F k+G k)A0/A=(562+1269)×28.26/33.84=1529.08kNF''=(F+G)A0/A=(758.7+1713.15)×28.26/33.84=2064.258kNe=(M k+F Vk·h)/ F k''=(2322+86×1.5)/1529.08=1.603m≤b/4=8.5/4=2.125m满足要求！2、基础偏心荷载作用应力(1)、荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值e=1.603m>b/6=8.5/6=1.417m合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：a=b/2-e=8.5/2-1.603=2.647m P kmin=0P kmax=2F k''/(3la)=2×1529.08/(3×1.8×2.647)=213.944kPa(2)、荷载效应基本组合时，基础底面边缘压力值P max=2F''/(3la)=2×2064.258/(3×1.8×2.647)=288.824kPa3、基础轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/A=(562+1269)/33.84=54.108kN/m24、基础底面压应力验算(1)、修正后地基承载力特征值f a=f ak+ηdγm(d-0.5)=160+1.6×19.3×(1.5-0.5)=190.88kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算P k=54.108kPa≤f a=190.88kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=213.944kPa≤1.2f a=1.2×190.88=229.056kPa满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度：h0=H-δ-D/2=1500-50-25/2=1438mm塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离：a1=(b-20.5B)/2=(8.5-20.5×1.8)/2=2.977m 塔身边缘处基础底面地基反力标准值：P k1=(1-a1/3a)P kmax=(1-2.977/(3×2.647))×213.944=133.735kPa基础自重在基础底面产生的压力标准值：P kG=G k / A=1269 / 33.84=37.5kPa基础底平均压力设计值：P=γ((P kmax+P k1)/2-P kG)=1.35×(( 213.944+133.735)/2-37.5)=184.058kPa基础所受剪力：V=pa1l=184.058×2.977×1.8=986.365kN6、软弱下卧层验算基础底面处土的自重压力值：p c=dγm=1.5×19.3=28.95kPa下卧层顶面处附加压力值：p z=lb(P k-p c)/(2(b+2ztanθ)2)=1.8×8.5×(64.791-28.95)/(2×(8.5+2×2×tan20°)2)=2.766kPa软弱下卧层顶面处土的自重压力值：p cz=zγ=2×20=40kPa软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值f az=f azk+ηdγm(d+z-0.5)=130.00+1.60×19.30×(2.00+1.50-0.5)=222.64kPa作用在软弱下卧层顶面处总压力：p z+p cz=2.766+40=42.766kPa≤f az=222.64kPa 满足要求！7、地基变形验算倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b'=|25-20|/8500=0.0006≤0.001满足要求！四、基础配筋验算基础底均布荷载设计值：q1=pl=184.058×1.8=331.305kN/m塔吊边缘弯矩：M=q1a12/2=331.305×2.9772/2=1468.306kN·m2、基础配筋计算(1)、基础梁底部配筋αS1= M/(α1f c lh02)=1468.306×106/(1×16.7×1800×14382)=0.024ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.024)0.5=0.024γS1=1-ζ1/2=1-0.024/2=0.988A s1=M/(γS1h0f y1)=1468.306×106/(0.988×1438×300)=3445mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/300)=max(0.2,0.236)=0.236% 基础底需要配筋：A1=max(3445，ρlh0)=max(3445，0.0024×1800×1438)=6096mm2 基础梁底实际配筋：A s1'=7854mm2≥A1=6096mm2满足要求！(2)、基础梁上部配筋基础梁上部实际配筋：A s2'=4562mm2≥0.5A s1'=3927mm2满足要求！(3)、基础梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋HRB335 6Φ14(4)、基础梁箍筋配筋箍筋抗剪截面高度影响系数：βh=(800/h0)0.25=(800/1438)0.25=0.8640.7βh f t lh0=0.7×0.864×1.57×103×1.8×1.438=2456.755kN≥V=986.365kN按构造规定选配钢筋！配箍率验算ρsv=nA sv1/(ls)=4×113.097/(1800×200)=0.126%≥ρsv，=0.24f t/f yv=0.24×1.57/300=0.126%min满足要求！(5)、基础加腋处配筋基础加腋处，顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm，外侧纵向筋Φ10@200mm。
6516塔十字梁式基础计算书
QTZ6516塔十字梁式基础计算书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011一、塔机属性1、塔机传递至基础荷载标准值基础倾斜方向一端沉降量S1(mm) 30 基础倾斜方向另一端沉降量S2(mm) 20基础倾斜方向的基底宽度b'(mm) 20000基础布置图基础底面积：A=2bl-l2+2a2=2×9×3.6-3.62+2×12=53.84m2基础中一条形基础底面积：A0=bl+2(a+l)a=9×3.6+2×(1+3.6)×1=41.6m2基础及其上土的自重荷载标准值：G k=AhγC=53.84×1.35×25=1817.1kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×1817.1=2453.085kN1、偏心距验算条形基础的竖向荷载标准值：F k''=(F k+G k)A0/A=(580+1817.1)×41.6/53.84=1852.143kNF''=(F+G)A0/A=(783+2453.085)×41.6/53.84=2500.393kNe=(M k+F Vk·h)/ F k''=(674.077+18.927×1.35)/1852.143=0.378m≤b/4=9/4=2.25m满足要求！2、基础偏心荷载作用应力(1)、荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值e=0.378m≤b/6=9/6=1.5mI=lb3/12+2×al3/12+4×[a4/36+a2/2(a/3+l/2)2]=3.6×93/12+2×1×3.63/12+4×[14/36+12/2×(1/3+3.6/2)2]=235.689 基础底面抵抗矩：W=I/(b/2)=235.689/(9/2)=52.375m3P kmin=F k''/A0-(M k+F Vk·h)/W=1852.143/41.6-(674.077+18.927×1.35)/52.375=31.165kPaP kmax=F k''/A0+(M k+F Vk·h)/W=1852.143/41.6+(674.077+18.927×1.35)/52.375=57.881kPa(2)、荷载效应基本组合时，基础底面边缘压力值P min=F''/A0-(M+F V·h)/W=2500.393/41.6-(910.004+25.551×1.35)/52.375=42.072kPa P max=F''/A0+(M+F V·h)/W=2500.393/41.6+(910.004+25.551×1.35)/52.375=78.139kPa 3、基础轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/A=(580+1817.1)/53.84=44.523kN/m24、基础底面压应力验算(1)、修正后地基承载力特征值f a=f ak+ηdγm(d-0.5)=160+1.6×19.3×(1.5-0.5)=190.88kPa(2)、轴心作用时地基承载力验算P k=44.523kPa≤f a=190.88kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=57.881kPa≤1.2f a=1.2×190.88=229.056kPa满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度：h0=H-δ-D/2=1350-40-28/2=1296mm塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离：a1=(b-20.5B)/2=(9-20.5×2.1)/2=3.015m 塔身边缘处基础底面地基反力标准值：P k1=P kmax-a1(P kmax-P kmin)/b=57.881-3.015×(57.881-31.165)/9=48.931kPa基础自重在基础底面产生的压力标准值：P kG=G k / A=1817.1 / 53.84=33.75kPa基础底平均压力设计值：P=γ((P kmax+P k1)/2-P kG)=1.35×(( 57.881+48.931)/2-33.75)=26.535kPa基础所受剪力：V=pa1l=26.535×3.015×3.6=288.019kNh0/l=1296/3600=0.36≤40.25βc f c lh0=0.25×1×16.7×3600×1296/1000=19478.88kN≥V=288.019kN满足要求！6、软弱下卧层验算基础底面处土的自重压力值：p c=dγm=1.5×19.3=28.95kPa下卧层顶面处附加压力值：p z=lb(P k-p c)/(2(b+2ztanθ)2)=3.6×9×(57.623-28.95)/(2×(9+2×2×tan20°)2)=4.249kPa软弱下卧层顶面处土的自重压力值：p cz=zγ=2×20=40kPa软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值f az=222.64kPa作用在软弱下卧层顶面处总压力：p z+p cz=4.249+40=44.249kPa≤f az=222.64kPa 满足要求！7、地基变形验算倾斜率：tanθ=|S1-S2|/b'=|30-20|/20000=0.0005≤0.001满足要求！四、基础配筋验算基础底均布荷载设计值：q1=pl=26.535×3.6=95.526kN/m塔吊边缘弯矩：M=q1a12/2=95.526×3.0152/2=434.199kN·m2、基础配筋计算(1)、基础梁底部配筋αS1= M/(α1f c lh02)=434.199×106/(1×16.7×3600×12962)=0.004ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004γS1=1-ζ1/2=1-0.004/2=0.998A s1=M/(γS1h0f y1)=434.199×106/(0.998×1296×360)=933mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 基础底需要配筋：A1=max(933，ρlh0)=max(933，0.002×3600×1296)=9331mm2 基础梁底实际配筋：A s1'=12309mm2≥A1=9331mm2满足要求！(2)、基础梁上部配筋基础梁上部实际配筋：A s2'=6839mm2≥0.5A s1'=6154mm2满足要求！(3)、基础梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋HRB400 10Φ22(4)、基础梁箍筋配筋箍筋抗剪截面高度影响系数：βh=(800/h0)0.25=(800/1296)0.25=0.8860.7βh f t lh0=0.7×0.886×1.57×103×3.6×1.296=4544.922kN≥V=288.019kN按构造规定选配钢筋！配箍率验算ρsv=nA sv1/(ls)=6×113.04/(3600×160)=0.118%≥ρsv，=0.24f t/f yv=0.24×1.57/360=0.105%min满足要求！(5)、基础加腋处配筋基础加腋处，顶部与底部配置水平构造筋Φ12@200mm、竖向构造箍筋Φ8@200mm，外侧纵向筋Φ10@200mm。
塔式起重机地基基础的设计计算和十字型基础设计实例概要.
塔式起重机地基基础的设计计算1、前言塔式起重机（以下简称塔机）地基基础的设计应根据工程地质勘察资料，综合考虑工程结构类型及布置、施工条件、环境影响、使用条件和工程造价等因素，做到因地制宜且安全经济地设计计算。
塔机基础的设计应按独立状态下的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，并应计入可变荷载的组合系数，其中起重荷载不应计入动力系数；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。
塔机在独立状态时，所承受的风荷载等水平荷载及倾覆力矩、扭矩对基础的作用效应最大；附着状态（安装附墙装置后）时，塔机虽然增加了标准节自重，但对基础设计起控制作用的各种水平荷载及倾覆力矩、扭矩等主要由附墙装置承担，故附着状态可不计算。
目前各工程项目塔机的地基基础均按塔机制造商提供的基础图施工，由于这些塔机基础图在全国各地使用中所处的风荷载、工程地质差异很大，当使用地的风荷载很大时就会不安全，而在风荷载较小地区就会导致浪费保守，例如利用天然地基承载的塔机基础图常注明地基承载力特征值不得小于200KN/m2，实际上不符合因地制宜的设计原则。
下面根据国家行业标准《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009，通过实例说明塔机独立状态下地基基础科学合理的设计计算。
2、塔机竖向荷载分析塔机的竖向荷载F K包括：塔身自重G0、起重臂自重G1、小车和吊钩自重G2、平衡臂自重G3、平衡块自重G4、最大起重荷载Q max、最小起重荷载Q min、塔机各分部重心至塔身中心的距离R Gi、最大或最小起重荷载至塔身中心相应的最大距离R Qi。
将塔机各构件自重及起重荷载分别计算的目的在于分析计算竖向荷载作用下的倾覆力矩，常用的QTZ60塔机竖向荷载如图1所示。
=10kN 4图1 QTZ60塔机竖向荷载简图3、塔机风荷载分析3.1 塔机风荷载取值的基本规定塔机工作状态的基本风压应按0.20 kN/m2取用，风荷载作用方向应按起重力矩同向计算；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中给出的50年一遇的风压取用，且不小于0.35kN/m2，风荷载作用方向应从平衡臂吹向起重臂。
塔吊十字梁桩基础稳定性计算书
十字交叉梁桩基础计算书计算依据：《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）《地基基础设计规范》（GB50007-2011）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《建筑安全检查标准》（JGJ59-2011）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）一、参数信息1.塔吊参数2.十字型承台参数3.桩参数4.地基参数二、荷载计算1.自重荷载以及起重荷载1）塔机自重标准值：Fkl =G+G1+G2+G3+G4=251+37.4+3.8+19.8+89.4=401.40kN2）起重荷载标准值：F qk=60.00kN3）竖向荷载标准值：F k= F k1+ F qk=401.40+60.00=461.40kN4）基础及其上土自重标准值：G k =25×h c×A=25×1.25×12.22=382.00kN 受水位影响后其值：G k′=G11+G21=382.00+0.00=382.00kN2.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①塔基所受风均布线荷载标准值（ω=0.20 kN/m2）q sk =0.8×α×βz×μS×μZ×ω×α×B×H/H=0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.20×0.35×1.6 =0.44kN/m②塔机所受风荷载水平合力标准值F vk = qsk·H=0.44×43=18.92kN③基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk =0.5 Fvk·H=0.5×18.92×43=406.82kN·m2）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①塔机所受风线荷载标准值（深圳市ω′=0.75kN/m2）q sk ′=0.8×α×βz×μs×μz×ω′×α×B×H/H=0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.75×0.35×1.6 =1.75kN/m②塔机所受风荷载水平合力标准值F vk ′=qsk′·H=1.75×43=75.42kN③基础顶面风荷载产生的力矩标准值M sk ′=0.5 Fvk′·H=0.5×75.42×43=1621.52kN·m3.基础顶面倾覆力矩计算1）工作状态下塔机倾覆力矩标准值M k =M1+M2+M3+M4+0.9(M5+Msk)=(37.4×22)+(3.8×11.5)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+0.9×(m ax（60×11.5，10×50）+406.82)=673.98kN·m2）非工作状态下塔机倾覆力矩标准值M k ′=M1+M3+M4+Msk′=(37.4×22)+(-19.8×6.3)+(-89.4×11.8)+1621.52=1264.66kN·m比较上述两种工况的计算，可知塔机在非工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大，故应按非工作状态的荷载组合进行地基基础设计。
QTZ塔吊基础计算方案
Q T Z40塔吊基础计算书博业大厦工程；属于框架结构;地上21层;地下2层；建筑高度：87.9m；总建筑面积：89800.00平方米；建设单位：内蒙古博业房地产开发有限公司；设计单位：：内蒙古筑友建筑设计咨询有限责任公司；监理单位：内蒙古鸿元监理有限公司；施工单位：南通华新建工集团有限公司。
本工程QTZ40塔吊基础为十字梁基础，折合成矩形基础的边长为4.5m。
按矩形基础计算。
一、参数信息塔吊型号:QTG40，塔吊起升高度H=60.80m，塔吊倾覆力矩M=400fkN.m，混凝土强度等级:C35，塔身宽度B=1.5fm，基础以上土的厚度D:=0.50m，自重F1=287.83fkN，基础承台厚度h=1.30m，最大起重荷载F2=46.6fkN，基础承台宽度Bc=4.50m，钢筋级别:II级钢。
二、基础最小尺寸计算1.最小厚度计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算：(7.7.1-2)其中:F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。
η──应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00；(7.7.1-2)(7.7.1-3)η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；βh--截面高度影响系数：当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=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，取16.70MPa；σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内，取2500.00；u m --临界截面的周长：距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的最不利周长；这里取（塔身宽度+ho）×4=9.20m；ho--截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜大于4；当βs<2时，取βs=2；当面积为圆形时，取βs=2；这里取βs=2；αs--板柱结构中柱类型的影响系数：对中性，取αs=40;对边柱，取αs=30;对角柱，取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值，取αs=40。
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( 1) 当基础采用天然地基 时, 对十字梁采用倒 梁结构模式进行计算, 作用于梁上的荷载则按地基 净反力考虑。如图 2所示。
朱良锋 等: 十字形梁式塔机基础的设计计算
图 3 十字形基础采用桩基及钢梁连接示意图
! 21!
图 4 中 q 为传至塔基底上部荷载均布设计值 ! 20!
图 5 十字形基础采用桩基及预埋节示意图 图 6 十字形基础梁结构计算简图
2 十字形基础的工程实例
某工程地基拟采用一台 QTZ60塔式起重机, 地 基土为粉质 黏土, 承载力 特征值 f ak = 90 kP a, = 19 kN /m 3, e= 0. 88, IL = 0. 73, 地 下水位 埋深 为 1 m, 地基承载力修正值 f a 按 ∀建筑地 基基础设计规 范 #修正后为 99. 5 kP a, 作用于基础顶面的竖向荷 载标准值为 N K = 351 kN, 作用于基础底面的弯矩标 准值 ( 45∃风向 ) 为 910 kNm, 拟采用十字形基础 ( 基 础平面如图 7, 基础厚度为 1 m )。
1 /4b4 + 1 /6b3 c+ 2 /3bc3。
( 1)
1. 3 十字形基础的计算 1. 3. 1 地基计算 包括基础底面压力等。
( 1)基础底面的压力, 应符合下式要求:
pkmax 1. 2fa
( 2)
pk fa
( 3)
( 因塔机基础所受弯矩较大, 根据经验, 式 ( 3)
可不作验算 )
式中, pkm ax 相应于荷载效应标准组合时, 基础底面 边缘的最大压力值;
图 4 十字形基础梁结构计算简图
(包括基础及 上覆土自 重 ), M 为传 至基底弯 矩设 计值。
( 3)当基础采用桩基且塔机基础节采用预埋节 时 ( 图 5) , 十字梁则按如图 6所示计算模式进行计 算。图 6中 qG 为基础及上覆土自重设计值, N 为传 至基础顶面竖向荷载设计值。
图 2 十字形基础倒梁结构计算简图
( 1) 地基计算 基础 底 面积 A = a2 + 4 ( c - 0. 707a ) b + b2 = 14. 8072 m2, 惯性矩 I 按式 ( 1) 计算为 33. 90998 m4, 则 基础自重标准值 GK = 25 & 14. 8072 & 1= 370. 2 kN; 偏心 距 e = MK / ( NK + GK ) = 910 / ( 351 + 370. 2) = 1. 26 m < c /2= 1. 8 m; 则 pkm ax ∋ ( N k + G k ) /A + M k /W = ( 351 + 370. 2) / 14. 8072+ 910 & 2. 55 / 33. 91= 117. 1 kP a< 1. 2fa = 119. 4 kPa
( 3) 十字形基础工程实例效果图见图 7、图 8。
3结 语
当地基承载力超过 90 kP a或采用桩基础时, 塔 机基础可以考虑采用十字梁型式。这样做一方面可 以较多地减少基础自重 ( 据测算比正方形基础可节 约混凝土 8~ 13 m3 ) 及桩长从而使基础更加经济; 另一方面, 特别是采用桩基时反而会使基础受力更 加合理。我公司自 2004年开始设计并应用 50多项 天然及桩基的十字形梁式塔式起重机基础, 经受了 历年来多次强台风的考验, 如 2004年的云娜台风, 2005年的麦莎台风, 2006年的桑美台风等, 均正常 安全使用, 实践证明该基础具有良好的经济效益与 使用效果。
果对推广应用十字梁式塔机基础具有较好的指导作用。
关键词: 塔机基础; 十字梁式; 计算模式
中图分类号: TH213. 3
文献标识码: B
文章编号: 1008- 3707 ( 2007) 09- 0019- 03
在工程施工中, 塔式起重机基础往往采用厚大的 矩形基础, 这固然有根据塔吊说明书的安装、受力等要 求的需要; 但据笔者的施工经验, 有许多塔机基础可以 采用十字梁型式。这样做一方面可以较多地减少基础 自重, 另一方面特别是采用桩基时反而使基础受力更 加合理。
图中 pnm ax、pn1及 pnm in分别为塔机基础荷载设计 值作用下的地基土最大净反力、十字梁与矩形部分 交接处地基土净反力及最小净反力。
( 2) 当基础采用桩基且塔机基础节采用预埋螺 栓与钢梁连接时 ( 图 3) , 可对十字梁按长为 L 的两 端固支的均布荷载且中心加一设计弯矩的计算模式 进行计算。如图 4所示
图 1 十字形基础平面示意图
1. 2 十字形基础的平面几何特征计算 十字 形基础 的面 积 A = a2 + 4 ( c - 0. 707a ) b
+ b2; 十字形基础惯性矩 I 的精确计算较繁, 经计算
整理后可得出下式:
I = 1 /12a4 - 1 /6a3 b + 1 /4a2 b2 - 21/2 /6ab3 +
1 十字形基础的设计计算
1. 1 十字形基础的设计 十字形基础的平面示意图如图 1, 图中 a 为中间
矩形部分边长, 即塔机主体部分位置。一般 a 比塔吊 基础节边长应长 0. 6 ~ 1. 0 m, b 为十字形基础梁宽 度, 一般取 0. 6~ 1. 0 m, c为十字形基础梁外伸长度, 其长度可通过计算确定, 当塔吊基础节有撑脚时, 尚 须大于撑脚基础铁板外边缘长度 20 cm 以上。
朱良锋等: 十字形梁式塔机基础的设计计算 图 7 十字形基础效果图 (天然 地基 )
图 8 十字形基础效果图 (桩 基 )
图 6 塔基十字形基础平面图
( 2) 抗 倾覆安 全系 数 k = (N k + Gk ) c / Mk = 2. 85( 45∃风向 ), 按正向计算时, 因风载产生的弯矩 较 45∃风向 小约 50% , 经计 算抗倾 覆安 全系 数为 2. 02, 也满足要求。结构计算略。
浙江建筑 第 24卷第 8期 2007年 8月
十字形梁式塔机基础的设计计算
朱良锋 1, 王国彦2, 张建良 1
( 浙江宝业建设集团有限公司, 浙江 绍兴 312028; 浙江建银项目管理咨询有限公司, 浙江 杭州 312004)
摘 要: 根据设计与施工经验, 提出十字梁式塔机基础的设计与计算方法, 并作了经济与实用效果和实例的 分析与计算, 其结
Gk 塔机基础自重及基础上覆土重标准值; M k 相应于荷载效 应标准组合时, 作用于基
础底面的弯矩; A 基础底面面积; I 基础底面的平面惯性矩。 当理论计算 pkm in < 0时, 即基底出现零应力区, ∀建筑地基基础设计规范 #中的关于当偏心矩大于 1 / 6基础边长的计算式仅适用于矩形基础, 对于十 字形基础, 基底压力计算的方程较复杂, 只能用试算 法进行计算, 考虑到上式按 45∃风向作用下的计算, 风载比正向要大 50% 且概率较低, 建议并要求偏心 距 e c / 2( 即十字形基础梁长的 1 / 4), 此时基底最 大压应力可按式 ( 4)近似计算。 1. 3. 2 基础抗倾覆计算 上述要求偏心距 e c / 2, 因 e= M k / (N k + Gk ), 而抗倾覆安全系数 k= (N k + Gk ) c / M k = c /e%2, 因此, 同时也满足了抗倾覆的要 求。
相应于荷载效应标准组合时, 基础底面
边缘的最小压力值;
N k 相应于荷 载效应标 准组合时, 作用 于基 础顶面的竖向荷载标准值;
收稿日期: 2007 - 05- 28 作者简介: 朱良锋 ( 1971 ) , 男, 浙江绍兴人, 高级工程师 ( 副总工程师 ) , 从事施工技术管理工作。
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pk 相应于荷载效应标准组合时, 基础底面的 平均压力值;
fa 修正后的地基承载力特征值。 ( 2)基础底面的压力可按下列公式确定:
pkm ax = (N k + Gk ) /A + M k c /I
( 4)
式中, pkmin
pkm in = (N k + Gk ) /A + M k c /I
( 5)