1、塔吊基础设计与计算塔吊基础设计与计算2013年3月12一、目前常用塔吊基础形式n1、无桩承台式（地基承载力需达到200KPa）n2、四桩承台式n3、钢格构柱式（柱顶承台有钢平台和砼承台）3二、方案中的几个关键点n1、塔吊的型号选择n选择原则na.满足作业面的覆盖要求nb.满足建筑高度的要求nc.满足单件构件重量的要求nd.满足经济合理的要求41、塔吊的型号选择n目前常用塔吊的型号:nQTZ63（63吨米）、QTZ80、QTZ250等n浙江建机：ZJ5510（相当于QTZ63），ZJ5710（QTZ80），ZJ7030（QTZ250）ZJ5710的塔机性能：臂长57米，端头吊重1吨，最大起重量6
2、吨，独立使用高度40.5米，附墙后使用高度121.5米。n虎霸机械：H5510（相当于QTZ63），H5810（QTZ80），H7030（QTZ250）51、塔吊的型号选择n例1：北砂浆搅拌机砼搅拌机图 例城市供水水泥仓桶砖堆场砂石料堆场施工用电接入点施工用水施工围墙施工用电型钢井架塔吊 施工道路施工电梯工程名称图纸名称塔吊平面布置图2010年10月25日工程名称图纸名称图 号日 期图162、塔吊位置的确定n位置确定原则：na.便于安装和拆除nb.便于附墙nc.满足加工堆场区在塔吊作业半径内nd.相邻塔吊塔身间的距离需大于臂长ne.如设置在地下室范围内需避开承台和支撑nf.如作业半径有多幢建筑
3、物，需靠近高的建筑物ng.允许条件下尽量将塔吊设置在地下室范围外72、塔吊位置的确定n例1：配电房七牌一图钢筋车间钢筋材料堆场浴室男厕 女厕停车场试块标养仓库宿舍宿舍洗衣小房间图 号日 期一二期隔离围墙，采用砖砌围墙办 公 室 绿化带绿化带材料堆场630KVA变压器钢结构 场地木工车间钢筋车间门卫木工车间宿 舍 4食 堂施工出入口混6混6贺 田 尚 城专 业一期厂区入口地下室轮廓线2F4F2F4F22F22F一期已建成建筑杭州第二高级中学自行车棚2#厂房2#厂房裙房1#厂房裙房1#厂房工程名称图纸名称塔吊布置图会签日期82、塔吊位置的确定n例2：商务中心办公楼 13F3塔吊无法拆除93、塔吊数
4、量的确定n数量确定原则：na.覆盖范围是否满足要求（盲区）nb.满足群体建筑垂直运输的运力要求nc.与施工进度相协调nd.满足经济合理配备103、塔吊数量的确定n例1：北汽车坡道汽车坡道HB5810塔吊人货梯施工道路图 例城市供水施工用电接入点施工用水施工围墙水泥仓桶砖堆场施工用电砼搅拌机砂浆搅拌机砂石料堆场普通型钢井架滨 康 路长河路6F 1#系统集成大楼 2#系统集成大楼3F25F25F3F3F 裙房生产车间 裙房生产车间 裙房生产车间主体施工阶段施工场地总平面布置图图3出入口(HB5810，臂长58m)(HB5810，臂长58m)门卫总配电间发电机房女厕男厕办公室一层仓库、标养室二层管理
5、人员宿舍一层食堂二层宿舍一层工具间二层宿舍一层厕浴二层宿舍八牌一图地下室边线钢筋车间木工车间宿舍宿舍宿舍木工车间钢筋车间专 业会签日期图4主体施工阶段场地总平面布置图日 期图 号图纸名称工程名称4F113、塔吊数量的确定n例2：(HB5810，臂长58m)(HB5810，臂长58m)出入口提供800KVA变压器普通型钢井架砂石料堆场砂浆搅拌机砼搅拌机施工用电砖堆场水泥仓桶施工围墙施工用水施工用电接入点城市供水图 例施工道路人货梯HB5810塔吊图2基础施工阶段施工场地总平面布置图水源接口办公室门卫钢筋车间木工车间堆场木工车间钢筋车间堆场堆场木工车间男厕女厕总配电间发电机房电工 机修仓 库试块标
6、养班组工具间 管理 人员宿舍专 业会签日期图2基础施工阶段场地总平面布置图日 期图 号图纸名称工程名称(，臂长50m)(，臂长50m)月 明 路江晖路月 明 路江晖路(HB5810，臂长58m)(HB5810，臂长58m)(HB5810，臂长58m)出入口提供800KVA变压器普通型钢井架砂石料堆场砂浆搅拌机砼搅拌机施工用电砖堆场水泥仓桶施工围墙施工用水施工用电接入点城市供水图 例施工道路人货梯HB5810塔吊图2基础施工阶段施工场地总平面布置图水源接口办公室门卫钢筋车间木工车间堆场木工车间钢筋车间堆场堆场木工车间男厕女厕总配电间发电机房电工 机修仓 库试块标养班组工具间 管理 人员宿舍专 业
7、会签日期图2基础施工阶段场地总平面布置图日 期图 号图纸名称工程名称124、塔吊安装高度的确定n安装高度需考虑的因素：na.建筑物的高度（安装高度比建筑物高出23节标准节，一般高出10米左右）nb.群体建筑中相邻塔吊的安全垂直距离（按规范要求错开2节标准节高度）135、塔吊基础形式的确定n基础形式确定考虑的因素：na.地基承载力的大小（确定采用打桩或天然地基）nb.塔吊布置位置（确定采用砼承台或格构柱钢平台）nc.建筑物基础（或地下室）范围和埋深nd.基坑深浅、不同基础形式的经济比较145、塔吊基础形式的确定n例1：配电房七牌一图钢筋车间钢筋材料堆场浴室男厕 女厕停车场试块标养仓库宿舍宿舍洗衣
8、小房间图 号日 期一二期隔离围墙，采用砖砌围墙办 公 室 绿化带绿化带材料堆场630KVA变压器钢结构 场地木工车间钢筋车间门卫木工车间宿 舍 4食 堂施工出入口混6混6贺 田 尚 城专 业一期厂区入口地下室轮廓线2F4F2F4F22F22F一期已建成建筑杭州第二高级中学自行车棚2#厂房2#厂房裙房1#厂房裙房1#厂房工程名称图纸名称塔吊布置图会签日期155、塔吊基础形式的确定n例2：塔吊布置平面图图纸名称工程名称图 号日 期图1QTZ63QTZ63166、塔吊基础计算n以四桩承台基础为例YDLS1 S2C15dn基础信息：采用四桩承台，钻孔灌注桩，桩径800mm，桩间距3400mm，塔吊承台
9、宽5000mm，长5000mm，厚1350mm。176、塔吊基础计算（以H5810塔吊，四桩承台基础为例）n6.16.1计算步骤计算步骤n1）.荷载计算n2）.桩顶受力计算n3）.桩基竖向承载力验算（抗压和抗拔）n4）.桩身承载力验算n5）.基础承台配筋计算 18na.地质报告（塔吊位置附近的孔位）nb.塔机说明书（基础荷载）nc.塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ/T187-2009nd.混凝土结构设计规范GB50010-2010ne.建筑桩基技术规范JGJ94-2008nf.建筑地基基础设计规范GB50007-2011 ng.政府有关文件等6.2计算依据196.26.2岩土力学资料岩
10、土力学资料（查出塔吊桩所在位置涉及的土层及岩土物理力学指标）20层号土层名称土层厚度（m）钻孔灌注桩侧阻力qsia（KPa）钻孔灌注桩端阻力qpa（KPa）2-1砂质粉土砂质粉土1.6712/2-2砂质粉土砂质粉土4.920/2-3砂质粉土砂质粉土4.912/2-4砂质粉土砂质粉土4.320/3-1淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土11.16/3-2粉质粘土粉质粘土3.310/说明：说明：2-12-1层土层厚度层土层厚度1.671.67米指桩在该土层内的与土接触厚度，从垫层底起算。米指桩在该土层内的与土接触厚度，从垫层底起算。H5810H5810塔吊桩基所涉及的土层分布情况塔吊桩基所涉及的土层分布情
11、况（33地质剖面图Z9孔）216.3基础荷载工况Fk-基础顶面所受垂直力Fh-基础顶面所受水平力M-基础所受倾翻力矩MZ-基础所受扭矩FhFk塔吊基础受力示意图MZMQTZ80QTZ80（H5810H5810）塔吊基础设计荷载参数）塔吊基础设计荷载参数工况工况M M（KN.mKN.m）（弯矩）（弯矩）M2M2（KN.mKN.m）（扭矩）（扭矩）FkFk（KNKN）（垂直力）（垂直力）FvFv（KNKN）（水平力）（水平力）非工作非工作179617960 043443473.573.5工作工作12521252676751351324.524.5n由于塔吊在独立高度时（未附墙），非工作状态下基础所
12、受的荷载最大，即此时最危险，故按此工况计算桩和承台。226.4参数信息一）、塔机属性一）、塔机属性塔机型号塔机型号H5810塔机独立状态的最大起吊高度塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构塔身桁架结构方钢管方钢管塔身桁架结构宽度塔身桁架结构宽度B(m)1.623二）、塔机荷载二）、塔机荷载 1 1、塔机传递至基础荷载标准值、塔机传递至基础荷载标准值工作状态工作状态塔机自重标准值塔机自重标准值Fk1(kN)434起重荷载标准值起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值竖向荷载标准值Fk(kN)494水平荷载标准值水平荷载标
13、准值Fvk(kN)24.5倾覆力矩标准值倾覆力矩标准值Mk(kNm)1252非工作状态非工作状态竖向荷载标准值竖向荷载标准值Fk(kN)434水平荷载标准值水平荷载标准值Fvk(kN)73.5倾覆力矩标准值倾覆力矩标准值Mk(kNm)179624 2 2、塔机传递至基础荷载设计值、塔机传递至基础荷载设计值工作状态工作状态塔机自重设计值塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk11.35434585.9起重荷载设计值起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081竖向荷载设计值竖向荷载设计值F(kN)585.9+81666.9水平荷载设计值水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3524
14、.533.08倾覆力矩设计值倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3512521690.2非工作状态非工作状态竖向荷载设计值竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35434585.9水平荷载设计值水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3573.599.22倾覆力矩设计值倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3517962424.6256.5桩顶受力计算 承台布置承台布置桩数桩数n4承台高度承台高度h(m)1.35承台长承台长l(m)5承台宽承台宽b(m)5承台长向桩心距承台长向桩心距al(m)3.4承台宽向桩心距承台宽向桩心距ab(m)3.4桩直径桩直径d(m)0.8 承台参数
15、承台参数承台混凝土等级承台混凝土等级C25承台混凝土自重承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚承台上部覆土厚度度h(m)0承台上部覆土的承台上部覆土的重度重度(kN/m3)19承台混凝土保护承台混凝土保护层厚度层厚度(mm)50配置暗梁配置暗梁否否矩形桩式基础布置图矩形桩式基础布置图26276.6桩承载力验算 桩参数桩参数桩混凝土强度等级桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数桩基成桩工艺系数C0.85桩混凝土自重桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度桩混凝土保护层厚度(mm)35有效桩长有效桩长lt(m)28.1土名称土名称土层厚土层厚度度li(m)侧阻力特征值侧阻力特征
16、值qsia(kPa)端阻力特征值端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系数抗拔系数承载力特征值承载力特征值fak(kPa)砂质粉土砂质粉土1.671200.7-砂质粉土砂质粉土4.92000.7-砂质粉土砂质粉土4.91200.7-砂质粉土砂质粉土4.32000.7-淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土11.1600.65-粉质粘土粉质粘土1.21000.7-282930承台配筋承台配筋承台底部长向配筋HRB400 22150承台底部短向配筋HRB400 22150承台顶部长向配筋HRB400 16150承台顶部短向配筋HRB400 16150 1 1、荷载计算、荷载计算 承台有效高度：h0=1350-50-22/2=1289mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(963.35+(-100.87)4.81/2=2073.55kNm X方向：Mx=Mab/L=2073.553.4/4.81=1466.22kNm Y方向：My=Mal/L=2073.553.4/4.81=1466.22kNm6.7承台计算 313233说明：承台底面短向钢筋计算与长向一致。说明：承台底面短向钢筋计算与长向一致。3435基础配筋示意：36谢 谢！
