通用铁塔基础设计计算书
塔吊基础设计计算书(单桩63)
塔吊基础设计(单桩)计算书1.计算参数（1）基本参数采用2台QTZ63塔式起重机，1台45米、1台40米，塔身尺寸1.63m,承台面标高-12.20m。
（2）计算参数1）塔机基础受力情况基础荷载P(kN) M(kN.m)F k FhM MZ503.80 35.00 1500.00 200.00MkFM zkF =F =M =zM =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hF h塔吊基础受力示意图比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按工作状态计算如图：F k =503.80kN，Fh=35.00kN，M=1500.00+35.0×1.10=1538.50kN.mF k ‘=503.80×1.35=680.13kN，Fh，=35.00×1.35=47.25kN，Mk=(1500.00+35.0×1.10)×1.35=2076.98kN.m2）桩顶以下岩土力学资料序号地层名称厚度 L(m)极限侧阻力标准值q sik(kPa ) 岩石饱和单轴抗压强度标准值f rk (kPa) q sik*ιi(kN/m) 抗拔系数λiλi q sik*ιi(kN/m)1 粘性土 1.9 55.00 100.00 104.50 0.7073.15 2 粉质粘土 0.9 95.00 150.00 85.50 0.70 59.85 3 强风化 6.2 120.00 245.00 148.00 0.70 103.88 4 中风化1.10 200.00420.00 174.40 0.70 121.8 桩长10.10∑q sik*ιi512.40∑λi q sik*ιi358.683）基础设计主要参数基础桩采用1根φ1400人工挖孔灌注桩，桩顶标高-12.20m ，桩端设扩大头，桩端入中风化 1.10m ；桩混凝土等级C30，f C =14.30N/mm 2 ,E C =3.00×104N/mm 2；f t =1.43N/mm 2，桩长10.10m ；钢筋HRB335,f y =300.00N/mm 2 ,E s =2.00×105N/mm 2；承台尺寸长(a)=3.50m 、宽(b)=3.50m 、高(h)=1.20m ；桩中心与承台中心重合,面标高-12.20m ；承台混凝土等级C30,f t =1.43N/mm 2,f C =14.30N/mm 2,γ砼=25kN/m 3。
铁塔基础计算书程序介绍
├────────────────────────────────────────┤│1.基础作用力(单位：kN) ││(1) 拉腿标准值││上拔力: T = 69.08 下压力: N = 94.5 ││上拔时X方向水平力: Tx = 7.71 下压时X方向水平力: Nx = 7.71 ││上拔时Y方向水平力: Ty = 0.0 下压时Y方向水平力: Ny = 0.0 ││(2) 拉腿设计值││上拔力: T = 82.9 下压力: N = 113.4 ││上拔时X方向水平力: Tx = 10.8 下压时X方向水平力: Nx = 10.8 ││上拔时Y方向水平力: Ty = 0.0 下压时Y方向水平力: Ny = 0.0 │││├────────────────────────────────────────┤│2.地质参数: ││土层数: 1 ││第1 层土壤类型: 粘土坚硬硬塑土层厚: 3.0 m ││土壤的计算容重: 17.0 kN/m^3 土壤的计算浮容重: 10.0 kN/m^3 ││土壤的地基承载力: 200.0 kN/m^2 土壤的计算上拔角: 25.0 度││混凝土的容重: 22.0 kN/m^3 钢筋混凝土的容重: 24.0 kN/m^3 ││混凝土的浮容重: 12.0 kN/m^3 钢筋混凝土的浮容重: 14.0 kN/m^3 │││├────────────────────────────────────────┤│3.地下水: ││高水位: -10.0 m ││低水位: -10.0 m ││地面为零向下为负│││├────────────────────────────────────────┤│4.杆塔类型: ││直线杆塔│││├────────────────────────────────────────┤│5.基础根开: ││正面根开: 3.886 m 侧面根开: 3.032 m │││├────────────────────────────────────────┤│6.材料等级: ││钢筋等级: II级││混凝土等级: C20 │││├────────────────────────────────────────┤│7.基础统计数据: ││拉腿混凝土体积: 1.15 m^3 ││拉腿挖土方量: 3.38 m^3 │││└────────────────────────────────────────┘┌────────────────────────────────────────┐│││铁塔基础拉腿设计结果│││├────────────────────────────────────────┤│基础尺寸设计结果│├────────────────────────────────────────┤│基础埋深: 2.0 m 基础底板宽度: 1.3 m ││主柱宽CW = 0.5 m 主柱高CH = 1.6 m 主柱露头HE = 0.2 m ││台阶数JN = 2 ││台阶宽JW( 1 ) = 0.9 m 台阶高JH( 1 ) = 0.3 m ││台阶宽JW( 2 ) = 1.3 m 台阶高JH( 2 ) = 0.3 m │├────────────────────────────────────────┤│基础稳定计算过程及结果│├────────────────────────────────────────┤│1.上拔稳定计算: ││上拔附加分项系数Rf = 1.1 ││Rf*TE < Re*Rs*R01*(Vt-Vt1-V0)+Qf ( 1.1 * 82.9 kN < 148.64 kN ) ││││结论：设计合理。
地基承载力及基础验算
铁塔独立基础配筋及地基承载力验算计算书之宇文皓月创作1.1 地基承载力特征值1.1.1 计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）fa ＝ fak + ηb * γ * (b - 3) + ηd * γm * (d - 0.5) （基础规范式 5.2.4）地基承载力特征值 fak ＝ 190kPa；基础宽度的地基承载力修正系数ηb ＝ 0.3；基础埋深的地基承载力修正系数ηd＝1.6；基础底面以下土的重度γ＝18kN/m,基础底面以上土的加权平均重度γm ＝ 18.0kN/m ；基础底面宽度 b ＝ 4.3m；基础埋置深度 d ＝ 4.0m当 b ＜ 3m 时，取 b ＝ 3m1.1.2 fa ＝190+0.3*18*(4.3-3)+1.6*18.0*(4-0.5) ＝297.8kPa修正后的地基承载力特征值 fa ＝ 297.8kPa1.2 基本资料1.2.1 基础短柱顶承受的轴向压力设计值 F＝87.4kN1.2.2 基础底板承受的对角线方向弯矩设计值M＝1685.6kN·m1.2.3 基础底面宽度(长度) b ＝ l＝ 4300mm基础根部高度 H ＝ 600mm1.2.4 柱截面高度（宽度） hc ＝ bc ＝800mm1.2.5 基础宽高比柱与基础交接处宽高比： (b - hc) / 2H ＝ 2.91.2.6 混凝土强度等级为 C25， fc ＝ 11.9N/mm， ft ＝1.27N/mm1.2.7 钢筋抗拉强度设计值 fy＝300N/mm；纵筋合力点至截面近边边沿的距离 as＝35mm1.2.8 纵筋的最小配筋率ρmin ＝ 0.15%1.2.9 荷载效应的综合分项系数γz ＝ 1.31.2.10 基础自重及基础上的土重基础混凝土的容重γc ＝ 25kN/m；基础顶面以上土的重度γs ＝ 18.0kN/m，Gk ＝Vc * γc + (A - bc * hc) * ds * γs ＝1427.4kN基础自重及其上的土重的基本组合值 G ＝γG * Gk ＝ 1926.9 kN1.3 基础底面控制内力Fk --------- 相应于荷载效应尺度组合时，柱底轴向力值（kN）；Mxk、Myk --- 相应于荷载效应尺度组合时，作用于基础底面的弯矩值（kN·m）；F、Mx、My -- 相应于荷载效应基本组合时，竖向力、弯矩设计值（kN、kN·m）；F ＝γz * Fk、 Mx ＝γz * Mxk、 My ＝γz * Myk1.3.1 Fk ＝ 67.2kN； Mxk'＝Myk'＝916.8kN·m；1.4 相应于荷载效应尺度组合时，轴心荷载作用下基础底面处的平均压力值pk ＝ (Fk + Gk) / A （基础规范式 5.2.2-1）pk ＝(67.2+1427.4)/18.5 ＝80.8kPa ＜fa ＝297.8kPa，满足要求!1.5 相应于荷载效应尺度组合时，偏心荷载作用下基础底面边沿处的最大、最小压力值pkmax ＝ (Fk + Gk) / A + Mk / W （基础规范式5.2.2-2）pkmin ＝ (Fk + Gk) / A - Mk / W （基础规范式5.2.2-3）双向偏心荷载作用下pkmax ＝(Fk + Gk) / A + Mxk / Wx + Myk / Wy （高耸规范式 7.2.2-4）pkmin ＝(Fk + Gk) / A - Mxk / Wx - Myk / Wy （高耸规范式 7.2.2-5）基础底面抵抗矩Wx ＝Wy ＝ b * l * l / 6 ＝4.3*4.3*4.3/6 ＝ 13.251mpkmax ＝(67.2+1427.4)/18.49+ 2*916.8/13.3 ＝219.2kPapkmin ＝ (67.2+1427.4)/18.49- 2*916.8/13.3 ＝ -57.5kPa1.5.1 由于pkmin< 0，基础底面已经部分脱开地基土。
地基承载力及基础验算
铁塔独立基础配筋及地基承载力验算计算书地基承载力特征值计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）fa ＝fak + ηb * γ* (b - 3) + ηd * γm * (d - （基础规范式）地基承载力特征值fak ＝190kPa；基础宽度的地基承载力修正系数ηb ＝；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＝18kN/m,基础底面以上土的加权平均重度γm ＝m；基础底面宽度b ＝；基础埋置深度d ＝当b ＜3m 时，取b ＝3mfa ＝190+*18*+** ＝修正后的地基承载力特征值fa ＝基本资料基础短柱顶承受的轴向压力设计值F＝基础底板承受的对角线方向弯矩设计值M＝·m基础底面宽度(长度) b ＝l＝4300mm基础根部高度H ＝600mm柱截面高度（宽度）hc ＝bc ＝800mm基础宽高比柱与基础交接处宽高比：(b - hc) / 2H ＝混凝土强度等级为C25，fc ＝mm，ft ＝mm钢筋抗拉强度设计值fy＝300N/mm；纵筋合力点至截面近边边缘的距离as＝35mm纵筋的最小配筋率ρmin ＝%荷载效应的综合分项系数γz ＝基础自重及基础上的土重基础混凝土的容重γc ＝25kN/m；基础顶面以上土的重度γs ＝m，Gk ＝Vc * γc + (A - bc * hc) * ds * γs ＝基础自重及其上的土重的基本组合值G ＝γG * Gk ＝kN基础底面控制内力Fk --------- 相应于荷载效应标准组合时，柱底轴向力值（kN）；Mxk、Myk --- 相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值（kN·m）；F、Mx、My -- 相应于荷载效应基本组合时，竖向力、弯矩设计值（kN、kN·m）；F ＝γz * Fk、Mx ＝γz * Mxk、My ＝γz * MykFk ＝；Mxk'＝Myk'＝·m；相应于荷载效应标准组合时，轴心荷载作用下基础底面处的平均压力值pk ＝(Fk + Gk) / A （基础规范式）pk ＝+/ ＝＜fa ＝，满足要求!相应于荷载效应标准组合时，偏心荷载作用下基础底面边缘处的最大、最小压力值pkmax ＝(Fk + Gk) / A + Mk / W （基础规范式）pkmin ＝(Fk + Gk) / A - Mk / W （基础规范式）双向偏心荷载作用下pkmax ＝(Fk + Gk) / A + Mxk / Wx + Myk / Wy （高耸规范式）pkmin ＝(Fk + Gk) / A - Mxk / Wx - Myk / Wy （高耸规范式）基础底面抵抗矩Wx ＝Wy ＝b * l * l / 6 ＝**6 ＝pkmax ＝+/+ 2* ＝pkmin ＝+/ 2* ＝由于pkmin< 0，基础底面已经部分脱开地基土。
铁塔独立基础计算书
铁塔独立基础计算书(版本V2.1）
说明：
4、表中：γm 为基础底面以上土的加权平均重度，γ为基础底面以下土的重度，γ0为土体上拔深度ht范围内土体平均
粗砂
坚硬、硬塑可塑
软塑
中砂
γ
0(kN/m
3
)171615171615α0
25°
20°
10°
28°
26°
22°
ηb
ηd
1
含水比αw >0.8
0 1.2含水比αw ≤0.8
0.15 1.4大面积压实系数大于0.95,粘粒含量ρc ≥
10%的粉土
0 1.5压实填土
最大干密度大于2.1t/m 3
的级配砂
石
02粘粒含量ρc ≥10%的粉土
0.3 1.5粘粒含量ρc <10%的粉土
0.520.3
1.6
233
4.4
1细砂
粉砂
基土类别
红粘土粉土
0粉砂、细砂(不包括很湿与饱和时的稍
密状态)
中砂、粗砂、砾砂和碎石土
e及I L 均小于0.85的粘性土淤泥和淤泥质土
人工填土
e或I L 大于等于0.85的粘性土
承载力修正系数
土的类别 土的计算重力密度γ0和土体计算抗拔角α0
粘土、粉质粘土、粉土
1、本计算表适用于塔下机房的地基计算（有无地下水均可）
2、内力输标准组合内力，拔力输入正值（不能输负值）
3、基础本身的计算（抗弯、冲切等）应另行计算
度ht范围内土体平均重度。
塔吊基础计算书典范
一、QTZ5013塔吊天然基础的计算书1、地基承载力计算1.1塔基在独立状态时，作用于基础的荷载应包括塔机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）、扭矩荷载标准值（T k）,以及基础及其上土的自重荷载标准值（G k）。
1.2矩形基础地基承载力计算应符合下列规定：1、基础底面压力应符合：1）、当轴心荷载作用时：p k≤f a=200kpa式中：p k ------相当于荷载效应便准组合时，基础底面处的平均压力值;f a -------修正后的地基承载力特征值。
2）、当偏心荷载作用时，除符合上式外，尚应符合下列要求：p kmax≤1.2 f a=1.2*200=240 kpa 式中：p kmax -------相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值。
2、基础底面的压力可按下列公式确定：1）当轴心荷载作用时:p k=(F k+G k)/bl=（842.4+1108.404）/（5*5）=78.03216 kn/m2≤240 kpa 故，符合要求。
式中：F k -----塔机作用于基础顶面的竖向荷载标准值；G k -----基础及其上土的自重标准值；b-------矩形基础底面的短边长度；l--------矩形基础底面的长边长度。
2）当偏心荷载作用时：p kmax=(F k+G k)/bl+(M k+F vk•h)/W=（842.4+1108.404）/（5*5）+（882+4*1.35）/20.83=78.03216+42.6=120.63 kn/m2≤1.2 f a 符合要求。
式中：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值；h-------基础的高度；W--------基础底面的抵抗矩。
塔基础计算(圆柱式)
按构筑物抗震设计规范（ＧＢ－５０１９１－９３）的经验
公式 当Ｈ２／Ｄ０＜７００时
Ｔ１＝０.４０＋０.９８Ｘ１０－３Ｈ２／Ｄ０
0.4784当Ｈຫໍສະໝຸດ ／Ｄ０＞７００时Ｈ２／Ｄ０
80
Ｔ１＝０.２９＋１.１４Ｘ１０－３Ｈ２／Ｄ０
0
四．风荷载计算
Ｗ=DbzmsmzW0(kN/m)
bz=1+zufz/mz
ms
mz
4.48
一．设计资料
塔设备直径D（米） 3.2
塔设备高度H
（米） 16
基本风压W0(kN/m2) 0.4
地基承载力特征值fak(kPa) 400
抗震设防烈度 6
场地类别 2
设计地震分组 2
a1 0.12
二．荷载
塔设备自重(kN)
385
操作时塔总重(kN) 1350
塔试验重(kN)
1350
三．塔型设备自振周期
2.24
1.10 1.42
( 14.2.6 - 1 ) ( 14.2.6 - 2 )
mzW0D2
H/D
z
5.81632
5
2.1
塔基础顶面剪力（Ｑ）
塔基础顶面弯矩(kN-m)
Q=W*H(kN)
M=W*H2/2(kN-m)
71.729152
573.833216
地基承载力特征值fa(kPa) 400
u 0.84
-0.73
0.53
14.4
2
rl
Pjmax
R
1.8
107.4
2
R 1.6
r1/R 0.90
底板厚度h0取 0.5 米
-209.12
-0.5944 -0.5944
铁塔基础计算
铁塔基础设计在工程设计时根据具体情况进行分类规划一般分四类：粘土坚硬粘土碎石严重风化岩等C1粘土硬塑C3粘土可塑C5粘土软塑C7特殊地质、地形应区别对待。
如：未风化的岩石、有河流的河套地段、有较高洪水位的塔位、有较厚层的粘土地带、地下水位高施工困难地带等等根据地质地形条件和铁塔种类设计相应的基础。
目前常用的基础形式是现场浇注的台阶式钢筋混凝土基础。
台阶一般两阶或三台阶常用。
基础尺寸的预设定根据作用力大小确定，我们设计是66、110千伏且单回路线路，设计的铁塔基础作用力不大，主柱的宽度直线塔600,耐张塔600或800.选择台阶尺寸时要注意、台阶高度和伸出长的比值一定大于等于1,等于1是45度，“刚性角”因为基础底板不配钢筋不能使混凝土基础受拉。
常用的台阶尺寸最底层的采用300,其他台阶高度按计算和构造要求确定。
设计基础时已知条件铁塔基础作用力：上拔力、下压力、水平力;地质条件地耐力、地下水位、冻结深度、设计的过程是试凑法、事先给定尺寸、验算不满足要求重新选择尺寸、反复几次最后达到目的。
上拔稳定计算上拔稳定计算、根据抗拔土体的状态分别采用剪切法和土重法。
剪切法适用于原状土体；土重法适用于回填抗拔土体。
我们经常采用的是钢筋混凝土台阶式基础是回填抗拔土体，计算应用土重法。
下面介绍土重法计算。
土重法中几个常用参数在“送电线路基础设计技术规定”附表:注：位于地下水以下土的计算容重按8〜11取用。
混凝土重度24KN/m，位于地下水以下混凝土的计算重度按12KN/吊取用。
（插图1）自立式铁塔基础上拔稳定:r f T E<r E rs(Vt-△vt-V°)+Qr「基础附加分项系数直线塔1.1;耐张、转角塔1.6T E-上拔力ht-基础埋深mVt-ht深度内土和基础的体积m3△vt-相邻基础影响的微体积r『水平力影响系数(r s-基础底板以上土的加权平均重度M-深度内的基础的体积m3Q-基础自重力Q=基础体积*混凝土重度Vt(基础体积)=ht(B2+2Bhttana+4/3ht2tan2a)△vt=(B+2httan%-L)2/24tan%(2B+L+4httan%) L-基础跟开m基础下压计算1 .当轴心荷载作用时应符合式：F><fa/r rfP-基础底面处的平均压力设计值Kpaf a r修正后的地基承载力「f-地基承载力调整系数0.75B-基础宽度m2 .当偏心荷载作用时应符合式：Pmaxw1.2fa/「什基础底面的压力计算当轴心荷载作用时应符合式：P=(F+「G G)/AF-上部结构传至基础顶面的竖向压力设计值KN G-基础自重和基础上的土重KN2A-基础底面面积mr G-永久荷载分项系数，对基础有利时，宜取P G=1.0,不利时应取P G=1.2。
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通用铁塔基础设计计算书
一、YJ1-19m塔
1、基础受力条件：
运行情况：
基础最大上拔力：248kN
基础最大下压力：290kN
基础最大水平力：X方向27.10kNY方向2.60kN
断导线状况：
基础最大上拔力：234.0kN
基础最大下压力：286.0kN
基础最大水平力： X方向24.4kNY方向22.9kN
2、地基状况
粉质粘土，地基承载力标准值为，计算上拔角为10°，计算容重取，地下水位±0.000m，土的浮重度取。
3、基础选型及材料
上拔腿基础埋深取2.8m，四步放脚，放脚尺寸为400mm，基柱截面为800×800mm，基柱出地面高度为0.6m，基础底面尺寸为4.0m。
下压腿埋深取1.5m，三步放脚，放脚尺寸为300mm，基柱截面为
800×800mm，基柱出地面高度为0.6m，基础底面尺寸为2.6m。
基础材料选用C15混凝土，Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
4、下压腿基础尺寸校核并配筋
①、基础几何参数及基本数据计算：
基础底面的抵抗矩为，
基柱截面抵抗矩为
地基承载力为
②、按照运行情况进行校核：
内力计算：基础的轴力为290kN，对基础底面的弯矩为
，。
尺寸校核：
，满足校核条件。
③、按照断边导线的情况进行校核：
内力计算：基础的轴力为286.0kN，对基础底面的弯矩为
，
尺寸校核：
，满足校核条件。
④、受压腿基础抗上拔校核：
内力条件：按照基础最大上拔力的50%进行，即上拔力为124kN，水平力按X方向24.4kN、Y方向22.9kN进行。
安全系数的取值：受压腿承受最大上拔力的工况可认为是在施工时发生。
本工程的地下水位实际应按-1.500m考虑，故此时土和基础混凝土的容重均应该按照其实际容重考虑，同时此种工况的持续时间很短，故混凝土重量的安全系数实际可以取为1.0。
上拔校核：上拔土体的体积为9.50m3，故有。
满足上拔校核条件。
④、配筋计算：对于基础配筋而言，最不利的情况实际应该是受拉条件。
内力计算：基柱高度为1.2m故基柱最大弯矩可计算如下
，
混凝土保护层厚度取为50mm，角筋用ф18，故
共配12根钢筋，则有
每侧配筋（除角筋外）为
腹筋选配2ф16，则每侧配筋为1822.4mm2，总共配筋为2526.8mm2，均能够满足要求。
箍筋计算：
偏心受拉构件的塑性系数为
=1.496，式中
矩形截面拉应力为
209465.97
，截面剪力全部由箍筋承担，截面的计算剪力为
，，
取，箍筋选用单肢ф6@100,则
满足要求。
5、上拔腿基础尺寸盐酸并配筋
①、按最大上拔力进行基础尺寸校核
内力条件：上拔力为248kN
上拔校核：上拔土体的体积为47.1m3，故有。
满足上拔校核条件。
②、配筋计算：
按运行工况进行配筋：
内力计算：基柱高度为1.8m故基柱最大弯矩可计算如下。
混凝土保护层厚度取为50mm，角筋用ф24，故，
按双向偏心受拉构件非对称配筋进行计算
共配16根钢筋，则有
腹筋选配3ф14（顺线路方向一边）和3ф18（垂直线路方向一边），角筋选配4ф24，能够满足要求。
箍筋计算：
剪力近似取
，
根据构造条件，可以选定箍筋为单肢ф6@100。
按断导线工况进行配筋：
内力计算：最大拉力为234kN
基柱高度为1.8m故基柱最大弯矩可计算如下
，。
偏心距为，。
配筋计算：按截面对称配筋进行计算
混凝土保护层厚度取为50mm，角筋用ф24，故，
选配16根钢筋，，
，
每侧腹筋面积为，选配3ф18，此时
有，
均能满足要求。
箍筋计算：
剪力近似取
（式中取0.6），根据构造条件
，可以选定箍筋为单肢ф6@100。