QTZ80型塔吊基础抗倾覆验算
一、
根据该工程的施工特点和进度要求及本公司的设备情况，本工程选用QTZ80(TC5610-6)塔机作为垂直运输工具。塔机基本技术参数如下表：
QTZ80(TC5610-6)塔机主要技术参数
项目名称 公称起重力矩 最大额定起重量 最大工作幅度 最小工作幅度 最大幅度时额定起重量 最大起重量时允许最大幅度 起升高度 固定式 附着式 单位 KN·m t m m t m m m a=2 设计值 800 6 56 2.5 6 56 40.5 220 a=4 备注 a=2时 倍率 起升起升速度 机速度 相应最大起重构 量 整机总功率（不包括顶升）
m/min 80 40 8.88 40 t KW 1.5 3 3 3 32.8 20 4.44 6 6 二、基础承台及桩基的设计验算
本案1号塔吊桩基础采用四根静压预制管桩PHC A400 80 10 10，桩顶标高为-1.800m。基础承台尺寸为5500×5500×1350，混凝土强度等级为C35，基础承台上表面标高为-0.500m，基础承台埋深为-1.8m。基础配筋拟采用Ⅲ级钢，直径选择25mm。
具体验算过程如下： 1）参数信息
塔吊型号:QTZ80,自重(包括压重)F1?831KN,最大起重荷载F2?80KN ；
塔吊倾覆力距M?916KN?m,塔吊起重高度H?90m,塔身宽度B?1.7m； 混凝土强度:C30,钢筋级别:Ⅱ级,承台尺寸Lc?Bc?5.6m?5.6m
桩直径d?0.4m,桩间距a?4.4m,承台厚度Hc?1.35m， 基础埋深D?1.5m,保护层厚度:50mm 2）塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1. 塔吊自重(包括压重) F1?831KN
2. 塔吊最大起重荷载F2?80KN
作用于桩基承台顶面的竖向力F?1.2?(F1?F2)?1093KN 塔吊的倾覆力矩M?1.4?916?1282KN.m 3）矩形承台弯矩的计算 计算简图：
图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)
其中 n──单桩个数，n?4；
F─作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，
F?1.2?(F1?F2)?1093KN；
G─桩基承台的自重：
G?1.2?(25?Bc?Bc?Hc?20?Bc?Bc20?5.6?5.6?1.5)?1834.56KN2Mx，My─承台底面的弯矩设计值(KN?m)；
2?D)?1.2?(25?5.6?5.6?1.35? Xi，Yi─单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni─单桩桩顶竖向力设计值(KN)。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
?? Nmax???1093?1834.56????1282?4.42?1023.3KN 24??2??4.42??????????Nmin???1093?1834.56????1282??4.42?2??440.5KN 4??2??4.42??????? 由于最小单桩竖向承载力Nmin?440.5KN>0,故没有抗拔力!
2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)
其中 Mx1，My1─计算截面处XY方向的弯矩设计值(KN?m)； xi，yi─单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；
Ni1─扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)，Ni1?Ni?Gn
N11?N1?G?1023.3?1834.564?564.7KN
4经过计算得到弯矩设计值：
?4.40.4?? Mx1?My1?2?564.7????2258.8KN.m 22??4）矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
式中 ?1─等效抗压强度比值，当混凝土强度不超过C50时，?1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
?1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc─混凝土抗压强度设计值，本案采用C30砼，fc?14.3Nmm2； h0─承台的计算高度。
fy─钢筋受拉强度设计值，fy?300Nmm2。
2258.8?106?0.0167 经过计算得 ?s?1.0?14.3?5600?13002??1?1?2?0.0167?0.017
?s?1?0.017?0.9915 22258.8?106?5841mm2 Asx?Asy?0.9915?1300?300采用Ⅲ级钢，直径为25mm的钢筋，需要12根 ； 由于最小配筋率为0.2%，按最小配筋率配筋：
Asx?Asy?1350?5600?0.2%?16216mm2 采用直径为25mm的钢筋，需要30根；
故塔吊基础底面配筋为双向布置，各为30根直径25mm的Ⅲ级钢。 5）矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
取单桩最大竖向力Nmax?V?1023.3KN,我们考虑承台配置拉筋的情况，斜截
面受剪承载力满足下面公式：
其中 ?0─建筑桩基重要性系数，取1.0； ?─剪切系数, ?=0.08；
fc─混凝土轴心抗压强度设计值，fc?14.3Nmm2； b0─承台计算截面处的计算宽度，b0?5600mm； h0─承台计算截面处的计算高度，h0?1300mm； fy─钢筋受拉强度设计值，本案为fy?300Nmm2； S─箍筋的间距，S?200mm。
V1??fcb0h0?0.08?14.3?5600?1300?8328320N?8328.32KN
>?0V?1.0?1023.3 经过计算承台已满足抗剪要求；
只需要按照使用说明书配置一定数量的构造拉结筋。 采用Ⅱ级钢，直径14mm,间距500mm，梅花型布置承台拉筋。 6）桩顶承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值
Nmax?1023.3KN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中 ?0─建筑桩基重要性系数，取1.0；
fc─混凝土轴心抗压强度设计值，fc?14.3Nmm2；
A─桩的截面面积，本案采用高强度预制管桩，桩型号为PHC A400 80 10
10,砼强度为C80；
QTZ80塔吊基础施工方案(1)
