十字交叉梁基础合理基础底板宽度的计算方法
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=。
十字梁式基础计算书
十字梁式基础计算书一、塔机属性二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值k三、基础验算十字梁板式基础布置图基础底面积：A=2bl-l2+2a2=2×8.5×1.1-1.12+2×12=19.49m2基础中一条形基础底面积：A0=bl+2(a+l)a=8.5×1.1+2×(1+1.1)×1=13.55m2 基础及其上土的自重荷载标准值：G k=AhγC=19.49×1.25×25=609.06kN基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×609.06=730.88kN1、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=(341.1+609.06)×13.55/19.49=660.58kNF''=(F+G)A0/A=(417.32+730.88)×13.55/19.49=798.26kNe=(M k+F Vk·h)/ F k''=(275.12+10.41×1.25)/660.58=0.44m≤b/4=8.5/4=2.12m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=0.44m≤b/6=8.5/6=1.42mI=lb3/12+2×al3/12+4×[a4/36+a2/2(a/3+l/2)2]=1.1×8.53/12+2×1×1.13/12+4×[14/36+12/2×(1/3+1.1/2)2]=58.19 基础底面抵抗矩：W=I/(b/2)=58.19/(8.5/2)=13.69m3P kmin= F k''/A0-(M k+F Vk·h)/W=660.58/13.55-(275.12+10.41×1.25)/13.69=27.71kPa P kmax= F k''/A0+(M k+F Vk·h)/W=660.58/13.55+(275.12+10.41×1.25)/13.69=69.8kPa(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=798.26/13.55-(429.22+14.57×1.25)/13.69=26.23kPa P max= F''/A0+(M+F V·h)/W=798.26/13.55+(429.22+14.57×1.25)/13.69=91.59kPa 3、基础轴心荷载作用应力P k=(F k+G k)/A=(341.1+609.06)/19.49=48.75kN/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+εdγm(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=48.75kPa≤f a=190.88kPa满足要求！(3)、偏心作用时地基承载力验算P kmax=69.8kPa≤1.2f a=1.2×190.88=229.06kPa满足要求！5、基础抗剪验算基础有效高度：h0=H-δ-D/2=1250-40-25/2=1198mm塔身边缘至基础底边缘最大反力处距离：a1=(b-20.5B)/2=(8.5-20.5×1.45)/2=3.22m 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=69.8-3.22×(69.8-27.71)/8.5=53.83kPa基础自重在基础底面产生的压力标准值：P kG=G k / A=609.06 / 19.49=31.25kPa基础底平均压力设计值：P=γ((P kmax+P k1)/2-P kG)=1.35×(( 69.8+53.83)/2-31.25)=41.26kPa基础所受剪力：V=pa1l=41.26×3.22×1.1=146.35kNh0/l=1198/1100=1.09≤40.25βc f c lh0=0.25×1×11.9×1100×1198/1000=3920.46kN≥V=146.35kN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+2ztanζ)2)=1.1×8.5×(70.12-28.95)/(2×(8.5+2×2×tan20°)2)=1.94kPa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=1.94+40=41.94kPa≤f az=222.64kPa满足要求！四、基础配筋验算基础底部配筋HRB335 6Φ25 基础上部配筋HRB335 6Φ18基础腰筋配筋HPB235 4Φ14 基础箍筋配筋HPB235 Φ10@180 基础箍筋肢数n 41、基础底弯矩计算基础底均布荷载设计值：q1=pl=41.26×1.1=45.38kN/m塔吊边缘弯矩：M=q1a12/2=45.38×3.222/2=235.97kN·m2、基础配筋计算(1)、基础梁底部配筋αS1= M/(α1f c lh02)=235.97×106/(1×11.9×1100×11982)=0.013δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.013)0.5=0.013γS1=1-δ1/2=1-0.013/2=0.994A s1=M/(γS1h0f y1)=235.97×106/(0.994×1198×300)=661mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.27/300)=max(0.2,0.19)=0.2%基础底需要配筋：A1=max(661，ρlh0)=max(661，0.002×1100×1198)=2636mm2基础梁底实际配筋：A s1'=2944mm2≥A1=2636mm2满足要求！(2)、基础梁上部配筋基础梁上部实际配筋：A s2'=1526mm2≥0.5A s1'=1472mm2满足要求！(3)、基础梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋HPB235 4Φ14(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=(800/1198)0.25=0.90.7βh f t lh0=0.7×0.9×1.27×103×1.1×1.198=1059.03kN≥V=146.35kN按构造规定选配钢筋！配箍率验算ρsv=nA sv1/(ls)=4×78.5/(1100×180)=0.16%≥ρsv，min=0.24f t/f yv=0.24×1.27/210=0.15% 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。
11-2 十字交叉条形基础计算
第六节十字交叉条形基础柱下十字交叉条形基础是由柱网下的纵横两组条形基础组成的空间结构，柱网传来的集中荷载、弯矩作用在两组条形基础的交叉点上。
目前在设计中一般采用简化方法：柱荷载按一定原则分配到纵横两个方向的条形基础上，然后分别按单向条形基础进行内力计算与配筋。
满足变形协调条件: 纵、横基础梁在交叉节点上的位移相等。
一、节点荷载的初步分配1. 节点荷载的分配原则满足静力平衡条件: 节点分配在纵、横基础梁上的荷载之和，应等于作用在该节点上的荷载；2. 节点荷载分配方法(1)边柱节点(图b)NS b S b S b N yy x x xx x +=44NS b S b S b N yy x x y y y +=4b x 、b y ──x 、y 方向的基础梁底面宽度，S x 、S y ──x 、y 方向的基础梁弹性特征长度；k s ──地基的基床系数；E ──基础材料的弹性模量；I x 、I y ── x 、y 方向的基础梁截面惯性矩。
44x s x x b k EI S =44 ys yy b k EI S =(2)内柱节点(图c)(3)角柱节点(图d)NS b S b S b N yy x x xx x +=NS b S b S b N yy x x y y y +=一般公式与内柱节点相同。
当角柱节点有一个方向伸出悬臂时(悬臂长度可取)，则荷载分配为y y S l )75.0~6.0(=NS b S b S b N yy x x x x x +=ββNS b S b S b N yy x x yy y +=β式中值可查规范表β二、节点荷载的调整1.计算调整前的地基平均反力──梁基础上竖向荷载的总和；A ──梁基础支撑总面积；── 梁基础节点处重叠面积之和。
+N p A A∑=∆∑∑N∑∆A 2.节点处(单位面积)地基反力需增加量Ap p A∆∑∆=3.节点在x 、y 方向应分配荷载增量──节点处重叠面积。
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。
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。
十字交叉梁天然基础计算书
十字交叉梁天然基础计算书十字交叉梁天然基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范、参考文献编制：《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、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编制。
基本参数1、塔吊基本参数塔吊型号：QT60；塔吊自重Gt：245kN；标准节长度b：2.5m；最大起重荷载Q：60kN；塔身宽度B：1.6m；主弦杆材料：角钢/方钢；塔吊起升高度H：37m；主弦杆宽度c：200mm；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：北京；风荷载高度变化系数μz：1.02；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ω：0.45kN·m；工作状态时，基本风压ω：0.45kN·m；3、基础基本参数交叉梁宽t：0.5m；基础底面宽度Bc：6m；基础截面高度h1：1m；基础底板厚度h2：0.4m；基础上部中心部分正方形边长a1：3m；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；十字交叉梁上部钢筋直径：25mm；十字交叉梁上部钢筋型号：HRB335；十字交叉梁底部钢筋直径：25mm；十字交叉梁底部钢筋型号：HRB335；十字交叉梁箍筋直径：10mm；十字交叉梁箍筋型号：HPB235；十字交叉梁箍筋肢数：6；十字交叉梁腰筋直径：14mm；十字交叉梁腰筋型号：HRB335；基础底板钢筋直径：20mm；基础底板钢筋型号：HRB335；4、地基基本参数：325kN/m2；地基承载力特征值fak基础宽度的地基承载力修正系数η：0.3；b：1.3；基础埋深的地基承载力修正系数ηd基础底面以下土的重度γ：20kN/m3；：22kN/m3；基础底面以上土的加权平均重度γm地基承载力设计值f：345.86kN/m2；a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=245.000kN；塔吊最大起重荷载：Q=60.000kN；作用于塔吊的竖向力：F=1.2×G+1.2×Q=1.2×245.000+1.2×60.000=366.000kN；2、塔吊风荷载计算依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中风荷载体型系数：=0.45kN/m2；地处北京，基本风压为ω=1.02；查表得：荷载高度变化系数μz挡风系数计算：φ = [3B+2b+(4B2+b2)1/2]c / Bbφ=[(3×1.60+2×2.50+(4×(1.60)2+(2.50)2)0.5)]×0.20/(1.60×2.50)=0.693=1.90；因为是角钢/方钢，体型系数μs高度z处的风振系数取：β=1.0；z所以风荷载设计值为：ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.90×1.02×0.45=0.61kN/m2；3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=0.61×0.693×1.60×37.00×37.00×0.5=463.36kN·m；M=Me+Mω+P×h1=600.00+463.36+20.00×1.00=1083.4kN·m；M=1.4×1083.4=1516.70kN·m；max二、塔吊抗倾覆稳定验算基础抗倾覆稳定性按下式计算：e = M/(F+G)≤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──作用在基础上的弯矩；F──作用在基础上的垂直载荷；G──混凝土基础重力，G = 25×1.2×21.963=658.90kN；Bc──为基础的底面宽度；计算得：e=1516.700/(366.000+658.900)=1.480m ≤ 6.000/3=2.000m；基础抗倾覆稳定性满足要求！三、地基承载力验算e = M/(F+G)=1516.700/(366.000+658.900)=1.480 ≥ Bc/6=6.000/6=1.000 地面压应力计算：P = 2(F+G)/3a2式中 M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩；F──作用在基础上的垂直载荷；G──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-Mmax/(F+G)=6.000/20.5-1516.700/(366.000+658.900)=2.763m；不考虑附着基础设计值：Pmax=2×(366.000+658.90)/(3×2.762)=89.515kPa；地基承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2.3条，计算公式如下:fa = fak+ηbγ(Bc-3)+ηdγm(d-0.5)式中 fa--修正后的地基承载力特征值；fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定，取325.000kN/m2；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γ=20.000kN/m3；Bc--基础底面宽度，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取Bc=6.000m；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γm=22.000kN/m3；d--基础埋置深度(m) ，取d=0.600m；解得修正后的地基承载力特征值：fa=325.000+0.3×20.000×（6.000-3）+1.3×20.000×（0.600-0.5）=345.860kPa；实际计算取的地基承载力设计值为:fa=345.860kPa；地基承载力特征值fa 大于有附着时压力设计值Pmax= 89.515kPa，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》（GB50007-2002）第8.2.7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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
· 1 00 · 甘 肃 工 业 大 学 学 报 第 28 卷
∑ B A
BAL A BALA + B1 L 1
PA 1
+
=
n- 1 i =2
4
B
4B Pi , x + Pi , y (1)
wi,x = wi,y
式中 Pi ———i 节点处柱荷载 Pi , x , Pi , y ———i 节点处纵 、横向基础梁上分 配的柱荷载 w i , x , w i , y ———i 节点处纵 、横向基础梁在交 叉节点处的沉降
第 3 期 王 龙等 :十字交叉梁基础合理基础底板宽度的计算方法 · 99 ·
lation formula of t he baseplate widt h , which meet s t he requirement of bearing capacity , is established and , by using t he iterative met hod or standard computer program , t he baseplate widt h can be calculated easily. Thus , t he problem of discordance of supposed baseplate widt h wit h t he column lade dist ribution is solved.
Abstract : Based on t he Winkler foundation beam t heory , t he effect of foundation widt h on t he foundation beam rigidity and , in consequence , f urt her on t he load dist ribution in grillage foundation are discussed. A calcu2
Key words : grillage foundation ; Winkler foundation beam ; load distribution ; baseplate widt h
建造多 、高层建筑 ,必须首先解决如何经济合理 且安全地作好基础设计问题. 在地基情况较差 ,建筑 物荷载较大时 ,为了增强房屋的整体性且减小不均 匀沉降 ,常采用十字交叉梁基础. 此种基础刚度较 大 ,能有效地减小柱基之间的沉降差 ,从而满足地基 承载力和地基变形的要求 ,以保证建筑物的可靠性. 十字交叉梁基础是由柱网下的纵 、横两组条形基础 组成的一种空间结构 ,其理论分析相当复杂. 目前设 计人员采用的设计方法一般先根据荷载和地基承载 力情况假定基础底板宽度 ,按文克尔地基梁理论进 行荷载分配 ,再验算地基承载力 ,如果不满足要求则 需要重新假设底板宽度 ,往往需要反复计算. 本文推 导了同时满足荷载分配及地基承载能力要求的计算
在于求解基础梁的惯性矩 I . 对于一般的建筑物基础梁形式为图 2 所示 ,梁
高 h 按建筑物荷载和柱距取值 ,一般为 1/ 4～1/ 8 柱距 ; b 取柱宽 + 100 mm ; hf 由底板抗剪抗弯条件 确定 ,一般取值大于 200 mm[6 ] .
图 1 十字交叉梁基础节点
基础梁按照文克尔地基梁理论 ,通过解微分方程可 以得到解答[4 ] .
参考文献 :
[ 1 ] 陈仲颐 ,叶书麟. 基础工程学 [ M ] . 北京 : 中国建筑工 业出版社 ,1991.
[ 2 ] 王新志 ,荣海敏 ,赵永刚. 非线性弹性地基上圆薄板的 大挠度问题 [J ] . 甘肃工业大学学报 ,2001 ,27 (4) :1022 103.
[ 3 ] 朱彦鹏 ,王文达 ,王秀丽 ,等. 考虑地基土共同作用时的 灌注桩设计 [J ] . 甘肃工业大学学报 ,2001 ,27 (4) : 812 84.
7) 结束迭代 ,输出结果.
B 1 = B 4 = 1. 58 m ; B 2 = B 3 = 1. 66 m ; B A = B C = 1. 50 m ; BB = 1. 57 m.
4 结论
采用本文提供计算方法避免了常规地梁底板宽 度难以确定的问题 ,不用反复计算 ,通过解联立方程 直接可以得到基础梁底板宽度和完成荷载分配 ,减 少了工程设计工作量.
建立式 (7) 方程组以后可以用迭代法或直接求 解基础梁底板宽度 ,而不用反复试算. 其迭代步骤如 下:
1) 为 B A , BB , …, B 1 , B 2 , …赋初值 B A 0 , BB0 , …, B 10 , B 20 , …;
2) 将 B A 0 , BB0 , …, B 10 , B 20 , …代入式 (7) 的右 端;
中柱和角柱 :
Pi , x
=
B
x
L
B
x
xL +
x
B
yL
y
Pi
(2)
Pi , x
=
B
xL
B
x
xL +
x
B
yL
y
Pi
边柱 :
Pi , x
=
4
B
4 xL
B
x
xL +
x
B
yL
y
Pi
(3)
Pi , y
=
4
B
x
B Lx
x
L +
x
B
yL
y
Pi
式中 B x , B y ———基础梁在 x , y 坐标轴方向上底
板的宽度 ,m
2 基础底板宽度的计算
基础底板宽度应该按照地基承载力的要求确
定[5] :
∑ B i , x
≥
(f
-
Pi , x 20 d) L x
∑ B i , y
≥
(f
-
Pi , y 20 d) L y
(4)
式中 d ———基础埋置深度
∑Pi , x , ∑Pi , y ———各节点分配到地基梁上
第 28 卷 第 3 期 2002 年 9 月
甘 肃 工 业 大 学 学 报 Journal of Gansu University of Technology
文章编号 : 100025889 (2002) 0320098203
Vol. 28 No. 3 Sept . 2002
十字交叉梁基础合理基础底板宽度的计算方法
[ 4 ] 李方圆. 十字交叉基础梁的节点荷载分配问题 [J ] . 西 安建筑科学大学学报 ,1998 ,30 (3) :2942297.
[ 5 ] 陈国兴. 高层建筑基础设计 [ M ] . 北京 :中国建筑工业 出版社 ,1991.
[ 6 ] GBJ 11 —89 建筑地基基础设计规范 [ S] .
Calculation method f or reasonable width of baseplate of grillage f oundation
WAN G Long , ZHU Yan2peng , L I Qing2f u
(College of Civil Engineering , Gansu Univ. of Tech. , Lanzhou 730050 , China)
4
I0
(5)
可见基底翼缘对整个基础梁的惯性矩影响不
大 ,因此可以直接取 4 I = 1. 1 4 I0 带入基础梁特征
长度公式得 :
4
L = 1. 1
4 EI0 kB
(6)
2. 2 基础梁坐标的确定和方程组的建立
按照一般建筑物的轴线关系确定坐标系如图 3
所示.
图 3 基础梁坐标系
由此就可以得到如式 (7) 的方程组. 其中 , Pi , j = Pj , i ( i = 1 , 2 , …; j = A , B , …) 为作 用在 i , j 轴线交点上的柱荷载. 2. 3 用迭代法求解方程组
两个方向上的荷载
f ———地基极限承载力
一般情况下节点部分重复计算的基底底面积比
较大 ,有时可达 20 % ,因此算出的基础底板宽度与
原假设有较大出入 ,需要从新假设基础底板宽度反
复计算.
为解决这一问题现将式 (2～4) 联立求解其中未
知数 B i , x , B i , y , L x 及 L y , 如果 L x , L y 能已知或用 B x , B y 表示 ,则方程数量与未知数数量相等方程可 以求解.
A
B
iL
i
PA
i
+
B
AL
BAL A+
A
B
nL
n
PA
n
( f - 20 d) lA
∑ B B
BBL B BBLB + 4 B1 L 1
PB 1
+
=
n- 1 i =2
B
B
L
B
B
BL +
B
B
iL
i
PB
i
( f - 20 d) lB
+
B
B
L
BBL B B + 4B
nL
n
PB
n
⁝
3 算例
如图 4 所示的十字交叉梁系基础节点荷载 P1 A = P1 C = P4 A = P4 C = 1 200 kN , P2 A = P2 C = P3 A = P3 C = 2 000 kN , P2 B = P3 B = 2 500 kN , P1 B = P4 B = 1 400 kN ,地基承载力 f = 160 kPa ,基床系数 k = 0. 5 N/ cm3 ,基础埋深 2 m. 将数据代入式 (7) ,经过迭代可直接得到基础梁 底板宽度 :