塔吊基础验算书
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。
塔吊基础设计方案
第1章编制说明及依据 (1)1.1 编制说明 (1)1.2 适用范围 (1)1.3 编制依据 (1)第2章工程概况 (2)2.1 工程所在位置、场地及其周边环境情况 (2)2.2 工程总体概况 (2)2.3 ±0.00标高、自然地面标高及其相互关系 (3)第3章塔吊选型与布置 (4)3.1 塔吊选型与现场布置原则 (4)3.2 塔吊选型 (4)3.3 塔吊基础定位 (8)3.4 塔吊性能参数 (8)3.5 本工程岩土体分析与评价 (10)3.6 塔吊基础开挖深度附近地质分析 (10)3.7 塔吊基础承台的配筋 (11)第4章塔吊基础施工顺序与方法 (12)4.1 塔吊基础施工准备 (12)4.2 塔吊基础施工流程 (12)4.3 塔吊基础施工控制要点 (12)4.4 塔吊基础防水、散水做法 (13)4.5 塔吊基础施工质量保证措施 (13)4.6 塔吊基础施工安全注意事项 (13)4.7 塔吊基础施工技术注意事项 (14)附录1：塔吊基础计算书 (15)1. TC7525塔吊基础计算书 (15)附录2：塔吊基础附图 (25)第1章编制说明及依据1.1编制说明本方案为工程塔吊基础设计及施工专项方案，塔吊的安装和拆除另行编制专项方案。
1.2适用范围根据本工程的施工组织设计及施工部署并结合本工程现有招标图纸及场地情况，我司布置2台塔吊，并自编号为9#、10#。
本方案适用于该2台塔吊基础设计，下文将选取其中TC7525（臂长75m）、TC6016（臂长50m）进行基础设计说明。
1.3编制依据（1）本工程招标图纸（2）《基坑支护工程岩土工程勘察》（3）《建筑地基基础设计规范》（GB5007—2011）（4）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）（5）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）（6）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）（7）《国家标准现行建筑机械规范大全》（中国建筑出版社，1994）（8）《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T187-2009）（9）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002(2011版)）（10）TC7525塔式起重机安装使用说明书本方案有未说明或未明确的地方以有关规范、图集或当地政府有关文件规定为准。
塔吊安全验算书
塔吊安全验算书一、塔吊基础验算一、参数信息塔吊型号：QTZ80塔机自重标准值：FK1二627.00KN起重荷载标准值：Fqk=60.00kN水平力：F h=73.9kN；塔吊最大起重力矩：M=800.00kN.m柱作用于基础承台的竖向荷载：N k=188.13kN 塔吊计算高度：H=115m塔身宽度：B=1.60m承台混凝土等级：C35矩形承台边长：5.0m承台厚度：Hc=1.400m承台钢筋级别：HPB235桩混凝土等级：C35保护层厚度：50mm桩直径d=1.000m桩钢筋级別：HRB400桩入土深度：13.00m二、荷载计算1) 塔机自重标准值Fia=627kN2) 起重荷载标准值F qk=60kN3) 塔机作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2X (Fkl+Fqk) 二824. 40kN柱作用于桩基承台顶面的竖向力N=1.2XN k=225.76kN4) 基础以及覆土自重Gk=1.2X (5.02+3.2X1.97) X25X1. 4=1316. llkN5） 最大压力：N 二F+ N+GF824. 40+225.76+1316. 11 二2366. 27kN6） 塔吊的倾覆力矩 M=1.4X800=1120. OOkN. m三、承台计算1、塔吊基础承载力计算依据《建巩T 也基抠帅攻IT 规氾〃 ^bb5UUU/-ZUll ；用5.2条承载 力计算。
当不考虑附着时的基础设计值计算公式：n _F+G+N ,M n _F+G+N M Pmax 二一-—+亦，Pmin=—-当考虑附着时的基础设讣值计算公式p 二占当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式: 2 (F+G+N)3BcaF 一一塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最人 起重荷载，F=824.40kN ；N ——柱作用于基础的竖向力，N 二218.52KNmaxG——基础自重与基础上面的土的自重，G=1316.11kNBe ----- 基础底面的宽度，取Bc=5.00m；W——基础底面的抵抗矩，W=bh2/6=576=20.83m3；M x——塔吊倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最人起重力矩, M=1.4X800=U20.00kN.m；M2 —一柱作用于基础的弯矩，M二 1. 4*N*ei=l. 4*218. 52*0. 3=91. 78kN. m；A——基础底面积，A MO IHF5.02+3.2X1. 97=31. 34m2a——合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m）,按下式计a=5.00/2-1120.00/(824.40+1316.11)=1.98mo经过计算得到：无附着的最大压力设计值P max=(824.4+218.52+1316.11)/31.34+1120/20.83=122.04kPa无附着的最小压力设计值P r nin=(824.4+218.52+1316.11)/31.34-1120/20.83=14.50kPa有附着的压力设计值P-(824.4+218.52+1316.11)/31.34=68.27kPa偏心距较大时压力设计值P kmax=2 X (824.4+218.52+1316.11)/(3 X 5. 00X1. 98)=68. 27kPa2. 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》GB50007-20U 第 5.2.3.条。
塔吊基础验算
QTz-5013塔吊基础地基验算一、地基验算1．荷载计算1）取QTz-5013塔吊基础最不利荷载为设计值：2）塔基荷载设计值：V 2=350×1.2=420KN3）作用地基荷载设计值:P=V 1+V 2=950KNM=M 1+H 1×h=1600 KN ·M二、塔基、地基设4根PC-A500（60），桩长38米，验算其承载力（塔吊基础采用C20砼）1.桩设计值计算Q=--- + ------- +------- Q=--- +1600×2.83/(2.832×2) =520KN (对角线方向)Q=--- +1600×2/(22×4) P N M X ·Ymax ∑Y i 2 M X ·Xmax ∑X i 2950 4950 4 V 1H 1M 1=438KN (平行建筑物方向)2.管桩承载力计算根据地质报告资料显示:进入○6号卵石夹层或粘土层（按磨擦端承桩设计），桩设计承载力：Q UK = Q SK + Q qK =（3.14×0.5×(21.40×5.5+2.80×20+13.8×11) +3.14×0.52/4×700）×0.90=584KN取桩承载力581KN 。
3．强度验算Q 1=--- =237. 5KN<Rk=584KN Q=520KN<1.2×Rk=701KN (对角线方向)Q=438KN<1.2×Rk=701KN (平行建筑物方向)950 4故布桩满足强度要求。
桩进入塔基50mm 。
三、塔基配筋M=520×（2.83-0.5）=1212KN ·M考虑底板筋分配部分弯矩及地基土的承载力的有力影响，取M=800KN · M ，暗梁1000×1200mm 采用C20砼则：AS=----- ×（1165-√11652-2×800×106/11×1000 ）=2278 mm 2 11×1000 310选用5φ25(Ⅱ级),配φ8@150(四肢箍)。
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。
(完整)塔式起重机设计计算说明书
目录第一部分: 总体设计1．主要技术参数性能2．计算原则3．平衡重的计算4．塔机的风力计算5．整机倾翻稳定性计算第二部份：结构设计计算1．塔身的计算2．臂架的主要参数选择计算3．平衡臂的计算4．塔顶的计算5．主要接头的计算6．塔身腹杆的计算7．起重臂拉杆的计算8．平衡臂的计算第一部份:总体设计一主要技术性能参数1. 额定起重力矩： 65t.m2. 最大起重力矩： 75t。
m3. 最大起重量： 6t4。
起升高度：固定式39.5m 附着式140m5. 工作幅度: 最大幅度56m 最小幅度2。
0m6. 小车牵引速度： 20/40m/min7. 空载回转速度: 0.61r/min8。
起升速度:9。
顶升速度： 0.5m/min10.起重特性曲线（见表一） 41179σ= ——————=1416 kg/cm 2＜[σ］ OK!0.828×35。
119α=4 Q = M/(R —0。
75)-0.387二 计算原则1. 起重机的工作级别根据GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》取定TC5610塔式起重机。
工作级别： A 5 利用级别： U 5 载荷状态: Q 2 (中） 载荷谱系数:列产品K P = 0.252. 工作机构级别3. a. 起重载荷 (含吊钩、钢丝绳）φ1。
1=1.3 φ1.2=1.1 φ1.3=1.05b. 风载荷 q 1=150N/m 2用于机构计算及结构疲劳强度计算q 2=250N/m 2用于总体计算及结构疲劳计算 q 3.1= 800N/m 20~20m q 3.2=1100N/m 220～100m 用于非工作状态的总体及结构计算(完整)塔式起重机设计计算说明书c.惯性载荷各机构的起、制动时间回转机构 t = 4S牵引机构 t = 3Sd.基础倾斜载荷坡度按0。
01计算e.其实载荷动载按1.15倍的额定载荷静载1.25倍的额定载荷4.安全系数n的确定结构工作状态n=1。
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。
塔吊基础、承台承载力计算书
塔吊基础、承台承载力计算书一、概况根据本工程的情况采用一台江苏正兴建设机械有限公司生产的QTZ40B型塔式起重机负责整个工程的货物垂直运输，该型号的塔机的技能参数及技术指标如下：（详细塔吊性能见使用说明书）。
最大工作幅度：40m起升高度：50m额定起重力矩：400kN最大重力力矩：400KN基础承受的荷载：二、桩基础，承台栽力计算1、单桩验算本工程塔吊基础采用4ф600四根灌注桩，桩长l=20m,按下图布置：桩顶偏心竖向作用下：N max=(F+G)/n+M x y max/Σy i2+M y x max/Σx i=630/4+453*1.25/(1.252+1.252)+453*1.1/2.2=157.5+181.2+249.15=587.85KN所以单桩的竖向承载力应满足R≥1.2N max=1.2*587.85=705.42KN桩身暂按构造筋配置取8Ф16R=ф(f c A+f y’A s’)=0.36*(15*3.14*3002+210* 3.14*82*8)=1647KN ≥705.42KN符合要求当塔吊大臂方向移至与基础成45度斜角时，为单桩承受最大荷载处此时：Q=（F+G）/n=1.2*(240+24*3.6*3.6*1.25)/4=188.64KN ≤R=1556KNQmax=Q+M*Xmax/ Σx i2=188.64+453*1.54/1.542=482.8kN≤R=1647KNQmin= Q-M*Xmax/ Σx i2=188.64-294.2=-105.36kN≤R=1647KN2、承台强度验算承台采用C30混凝土，轴心抗压强度设计值fc=15N/mm2,Ⅱ级钢筋，fy=310/mm21、h=1250mm,h0=1250-50=1200mm2、各桩均在破坏锥体范围内，不必作冲切验算3、抗剪强度验算：V=0.006f c b m h0=0.006*10*3600*1200=2592KN≥R=1647KN4、承台配筋：As=M/(0.9h0fy)=453*106/0.9*1200*310=1354mm2单位长度内的配筋面积：As=1354/3.6=376 mm2选Φ12 @ 120双向双层布置5、水平剪力H=βd2(1.5d2+0.5d)1/5(1+Q min/(2.1γf t A)=3.6*0.62(1.5*0.62+0.5*0.6)1/5(1+0/2.1*453*3.14*0.32) =1.32kN<10/4=2.5kN所以需配抗弯钢筋As=M/fy(h0-As’)=2.5*4.0*106/(210*(550-402)) =318mm2600桩实配钢筋：主筋13Ф16，间距145mm,长20米。
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塔式起重机基础计算书
华阳北站安装的塔式起重机QTZ80（臂长55m，端部起重量1.3t，最大起重量6吨），独立安装高度不大于43m、采用基础5m×5m×1.5m、配筋HRB335双层双向27-φ20@188、地面承载力0.2Mpa时，能满足使用要求，符合技术和安全规范。
1 抗倾覆稳定性计算
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+F h.h
e=Fv+F
g
≤b3
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55m，臂端起重
量1.3t）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=187t.m、垂直载荷Fv=48.2t、水平载荷F h=8.4t，取基础宽度b=5m、高度h=1.5m、密度按2.4计算时，基础重力Fg=90t，则e=1.4m≤b/3=1.7m，稳定性验算通过。
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
2(Fv+Fg)
P B=3bl
其中1=b/2-e，计算得P B=0.18Mpa≤[P B]=0.2Mpa 地基承载力验算通过。
3基础配筋计算
地基反力作用形成的最大弯矩在塔身的边缘I-I截面
M
图1 塔机对基础的作用力示意图
处，由基础自重载荷形成的最大弯矩在塔身边缘II-II 截面处。
为简化计算，假定由底层钢筋抵抗地基反力作用形成的最大弯矩，由上层钢筋抵抗基础自重产生的最大弯矩。
由地基反力在I-I 截面b ’范围内产生的弯矩M1、由基础自重在II-II 截面b ’范围内产生的弯矩M2计算如下：
P B (3l- )M 1=3l
(b-b')[3P B b+P B b'+(b+b')
1482
b-b'22F g
b 2(2b+b')]
M 2=
(b+b')F g
24b 2(2b+b')
2
若混凝土保护层厚度a=0.05m ，塔身底座宽度b ’=1.51m ，钢筋按HRB335的抗拉
强度值fy=300Mpa ，则下层配筋面积As1和上层配筋面积As2计算如下：
As 1=M 1b
0.85f y (h-a)b'=57cm 2As 2=M 2b
0.85f y (h-a)b'=18cm 2
实际上下层配筋27-Ф20@188面积85cm 2，配筋符合要求。
4 基础抗冲切强度验算
抗冲切按下式进行验算
F 1=P 1(b 2+bh 2)/4≤0.6f t b m (h-a)
式中
F1—冲切载荷设计值
P1—基础底面积上净反力，可取最大单位净反力，P 1=P B -F g /b 2
—冲切面破坏面下边长，b b =b ’+2(h-a)
—冲切面破坏面边长的平均值，b m =(b ’+b b )/2
—混凝土的抗拉强度设计值，对于C30混凝土取1.43Mpa 将各已知参数代入上式可知
Fi=19t ≤0.6f t b m (h-a)=368t , 故冲切强度验算通过。
5 基础图
按上述要求的基础见图3。
图3 QTZ80(5513)塔机基础
1 砼标号≥C30,比重2.4
2 砼保护层厚度50
3 采用热轧带肋钢筋HRB335
4 地脚螺栓材质Q235B
6 结论
由上述可知，基础的抗倾覆稳定性、地基承载力、混凝土配筋以及抗冲切
都满足要求，故基础符合设计技术要求和安全规范。