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矩形格构式桩承台塔吊基础计算书

来源：动视网责编：小OO 时间：2025-09-28 00:29:53

矩形格构式桩承台塔吊基础计算书

格构式塔吊基础计算书书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）塔机状态的最大起吊高度H0(m)40.5塔机状态的计算高度H(m)43.5塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机

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导读格构式塔吊基础计算书书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）塔机状态的最大起吊高度H0(m)40.5塔机状态的计算高度H(m)43.5塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机

格构式塔吊基础计算书书

计算依据：

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

5、《钢结构设计规范》GB50017-2003

一、塔机属性

塔机型号	QTZ80（浙江建机）
塔机状态的最大起吊高度H0(m)	40.5
塔机状态的计算高度H(m)	43.5
塔身桁架结构	方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)	1.6

二、塔机荷载

塔机竖向荷载简图

1、塔机自身荷载标准值

塔身自重G0(kN)	315.4
起重臂自重G1(kN)	56
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)	28
小车和吊钩自重G2(kN)	3.8
最大起重荷载Qmax(kN)	60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)	13.5
最小起重荷载Qmin(kN)	10
最大吊物幅度RQmin(m)	57
最大起重力矩M2(kN·m)	Max[60×13.5，10×57]＝810
平衡臂自重G3(kN)	38.9
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)	6.5
平衡块自重G4(kN)	130.6
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)	11.8

2、风荷载标准值ωk(kN/m2)

工程所在地	浙江杭州市
基本风压ω0(kN/m2)	工作状态	0.2
	非工作状态	0.45
塔帽形状和变幅方式	锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度	B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz	工作状态	1.59
	非工作状态	1.65
风压等效高度变化系数μz	1.32
风荷载体型系数μs	工作状态	1.95
	非工作状态	1.95
风向系数α	1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0	0.4
风荷载标准值ωk(kN/m2)	工作状态	0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2＝0.79
	非工作状态	0.8×1.2×1.65×1.95×1.32×0.45＝1.84

3、塔机传递至基础荷载标准值

工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)	315.4+56+3.8+38.9+130.6＝544.7
起重荷载标准值Fqk(kN)	60
竖向荷载标准值Fk(kN)	544.7+60＝604.7
水平荷载标准值Fvk(kN)	0.79×0.4×1.6×43.5＝21.99
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)	56×28+3.8×13.5-38.9×6.5-130.6×11.8+0.9×(810+0.5×21.99×43.5)＝984.82
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)	Fk1＝544.7
水平荷载标准值Fvk'(kN)	1.84×0.4×1.6×43.5＝51.23
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)	56×28-38.9×6.5-130.6×11.8+0.5×51.23×43.5＝888.32

4、塔机传递至基础荷载设计值

工作状态
塔机自重设计值F1(kN)	1.2Fk1＝1.2×544.7＝653.
起重荷载设计值FQ(kN)	1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F(kN)	653.+84＝737.
水平荷载设计值Fv(kN)	1.4Fvk＝1.4×21.99＝30.79
倾覆力矩设计值M(kN·m)	1.2×(56×28+3.8×13.5-38.9×6.5-130.6×11.8)+1.4×0.9×(810+0.5×21.99×43.5)＝1413.68
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)	1.2Fk'＝1.2×544.7＝653.
水平荷载设计值Fv'(kN)	1.4Fvk'＝1.4×51.23＝71.72
倾覆力矩设计值M'(kN·m)	1.2×(56×28-38.9×6.5-130.6×11.8)+1.4×0.5×51.23×43.5＝1288.84

三、钢平台计算

钢平台宽b(m)	0.57	钢平台板厚t(mm)	50
钢平台总重Gp1(kN)	6	格构式钢柱总重Gp2(kN)	40
锚栓孔直径R(mm)	36	钢平台与格构柱连接角焊缝焊角尺寸hf1(mm)	10
节点板与格构柱连接角焊缝焊角尺寸hf2(mm)：	8	钢平台单边节点板个数n1	2
节点板厚t1(mm)	16	节点板高h1(mm)	200
节点板宽b1(mm)	75	钢平台验算方式	双向板
双向板的支撑形式	四边简支

桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.263m

1、钢板强度验算

荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：

Qmax1=F/n+M/L=737./4+1413.68/2.263=809.103kN

Qmin1=F/n-M/L=737./4-1413.68/2.263=-440.283kN

简化钢平台板为双向板(断面扣除2个锚栓孔直径)承载计算,

钢板自重：q=78.5×t =78.5×0.05=3.925Kn/m2

板的支撑方式为四边简支，板在两个方向的长度lx=ly=a，查双向板在均布荷载作用下的内力系数表得最大弯矩在跨中，Mx=My，弯矩系数为0.0368

M中1=0.0368(q+Qmax/a2)a2=0.0368×(3.925+809.103/0.422)×0.422=29.8kN·m

M中2=0.0368(q+Qmin/a2)a2=0.0368×(3.925+(-440.283)/0.422)×0.422=-16.177kN·m

M=29.8kN·m

W=(a-2R)t2/6=(420-2×36)×502/6=145000mm3

σ=M/W=29.8×106/145000=205.517N/mm2≤f=215N/mm2

满足要求！

2、焊缝验算

荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：

Qmax2=(F+1.35Gp1)/n+M/L=(737.+1.35×6)/4+1413.68/2.263=811.128kN

Qmin2=(F+1.35Gp1)/n-M/L=(737.+1.35×6)/4-1413.68/2.263=-438.258kN

钢平台与格构柱连接角焊缝：hf1=10mm

焊缝长度lw1=4×2×l =4×2×100=800mm

节点板与钢平台连接采用双面角焊缝：hf2=8mm

焊缝长度lw2=4×2×n1×b1=4×2×2×75=1200mm

考虑安装焊缝折减系数取0.8

焊缝应力：σ=Qmin2/(0.8×0.7×(lw1×hf1+ lw2×hf2))=438.258×103/(0.8×0.7×(800×10+1200×8))=44.466N/mm2≤f=160N/mm2

满足要求！

节点板与格构柱连接采用双面角焊缝：hf2=8mm

焊缝长度lw3=4×2×n1×h1=4×2×2×200=3200mm

考虑安装焊缝折减系数取0.8

焊缝应力：σ=N/(0.8×0.7×lw3×hf2))=811.128×103/(0.8×0.7×3200×8)=56.58N/mm2≤f=160N/mm2

满足要求！

四、桩顶作用效应计算

基础布置
桩数n	4	下承台高度h(m)	0.35
下承台长l(m)	3	下承台宽b(m)	3
下承台长向桩心距al(m)	1.6	下承台宽向桩心距ab(m)	1.6
桩直径d(m)	0.7
下承台参数
下承台混凝土等级	C35	下承台混凝土自重γC(kN/m3)	25
下承台上部覆土厚度h'(m)	0	下承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)	19
下承台混凝土保护层厚度δ(mm)	50

承台及其上土的自重荷载标准值：

Gk=bl(hγc+h'γ')=3×3×(0.35×25+0×19)=78.75kN

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×78.75=94.5kN

桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(1.62+1.62)0.5=2.26m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk+Gp1+Gp2)/n=(604.7+78.75+6+40)/4=182.362kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Qkmax=(Fk+Gk+Gp1+Gp2)/n+(Mk+FVkh)/L

=(604.7+78.75+6+40)/4+(984.82+21.99×4.05)/2.26=656.955kN

Qkmin=(Fk+Gk+Gp1+Gp2)/n-(Mk+FVkh)/L

=(604.7+78.75+6+40)/4-(984.82+21.99×4.05)/2.26=-292.23kN

2、荷载效应基本组合

荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：

Qmax=(F+G+1.35×(Gp1+Gp2))/n+(M+Fvh)/L

=(737.+94.5+1.35×(6+40))/4+(1413.68+30.79×4.05)/2.26=903.427kN

Qmin=(F+G+1.35×(Gp1+Gp2))/n-(M+Fvh)/L

=(737.+94.5+1.35×(6+40))/4-(1413.68+30.79×4.05)/2.26=-456.307kN

五、格构柱计算

格构柱参数
格构柱缀件形式	缀板	格构式钢柱的截面边长a(mm)	420
格构式钢柱计算长度H0(m)	6	缀板间净距l01(mm)	300
格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)	2
格构柱分肢参数
格构柱分肢材料	L100X10	分肢材料截面积A0(cm2)	19.26
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)	1.96	格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)	179.51
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)	2.84	分肢材料强度设计值fy(N/mm2)	235
分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)	215
格构柱缀件参数
格构式钢柱缀件材料	370×250×10	格构式钢柱缀件截面积A1x'(mm2)	2500
焊缝参数
角焊缝焊脚尺寸hf(mm)	10	焊缝计算长度lf(mm)	200
焊缝强度设计值ftw(N/mm2)	160

1、格构式钢柱换算长细比验算

整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：

I=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[179.51+19.26×(42.00/2-2.84)2]=26124.72cm4

整个构件长细比：λx=λy=H0/(I/(4A0))0.5=600/(26124.72/(4×19.26))0.5=32.58

分肢长细比：λ1=l01/iy0=30.00/1.96=15.31

分肢毛截面积之和：A=4A0=4×19.26×102=7704mm2

格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：λ0 max=(λx2+λ12)0.5=(32.582+15.312)0.5=36

λ0max=36≤[λ]=150

满足要求！

2、格构式钢柱分肢的长细比验算

λ1=15.31≤min(0.5λ0max，40)=min(0.5×36，40)=18

满足要求！

3、格构式钢柱受压稳定性验算

λ0max(fy/235)0.5=36×(215/235)0.5=34.43

查表《钢结构设计规范》GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：φ=0.922

Qmax/(φA)=903.43×103/(0.922×7704)=127.19N/mm2≤f=215N/mm2

满足要求！

4、缀件验算

缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=7704×215×10-3×(235/235)0.5/85=19.49kN

格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+25=30.00+25=55cm

作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=19.49×0.55/4=2.68kN·m

分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.42-2×0.0284=0.36m

作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=19.49×0.55/(2×0.36)=14.75kN

角焊缝面积：Af=0.8hflf=0.8×10×200=1600mm2

角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7×10×2002/6=46667mm3

垂直于角焊缝长度方向应力：σf=M0/Wf=2.68×106/46667=57N/mm2

垂直于角焊缝长度方向剪应力：τf=V0/Af=14.75×103/1600=9N/mm2

((σf /1.22)2+τf2)0.5=((57/1.22)2+92)0.5=48N/mm2≤ftw=160N/mm2

满足要求！

根据缀板的构造要求

缀板高度：250mm≥2/3 b1=2/3×0.36×1000=242mm

满足要求！

缀板厚度：10mm≥max[1/40b1,6]= max[1/40×0.36×1000,6]=9mm

满足要求！

缀板间距：l1=550mm≤2b1=2×0.36×1000=726mm

满足要求！

六、桩承载力验算

桩参数
桩混凝土强度等级		C30	桩基成桩工艺系数ψC		0.75
桩混凝土自重γz(kN/m3)		25	桩混凝土保护层厚度б(mm)		28
桩入土深度lt(m)		32	桩间侧阻力折减系数ψ		0.8
桩配筋
自定义桩身承载力设计值		否	桩混凝土类型		钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋		HRB400 12Φ14
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es(N/mm2)		200000	法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)		11
最大裂缝宽度ωlim(mm)		0.2	普通钢筋相对粘结特性系数V		1
地基属性
是否考虑承台效应		是	承台效应系数ηc		0.1
土名称	土层厚度li(m)	侧阻力特征值qsia(kPa)	端阻力特征值qpa(kPa)	抗拔系数	承载力特征值fak(kPa)
粘质粉土夹粉质粘土	4	12	0	0.7	120
淤泥质粘土	7.3	6.5	0	0.7	60
淤泥质粘土	17	10	0	0.7	65
粉质粘土	4	27	0	0.7	210
粉质粘土夹碎石	1	35	0	0.65	200
全风化英安玢岩	1	50	0	0.65	240
强风化英安玢岩	3	90	2000	0.65	700

考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态

1、桩基竖向抗压承载力计算

桩身周长：u=πd=3.14×0.7=2.2m

桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.72/4=0.38m2

承载力计算深度：min(b/2,5)=min(3/2,5)=1.5m

fak=(1.5×120)/1.5=180/1.5=120kPa

承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(3×3-4×0.38)/4=1.87m2

复合桩基竖向承载力特征值：

Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=0.8×2.2×(5.8×6.5+17×10+4×27+1×35+0.2×50)+0×0.38+0.1×120×1.87=656.96kN

Qk=182.36kN≤Ra=656.96kN

Qkmax=656.96kN≤1.2Ra=1.2×656.96=788.35kN

满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Qkmin=-292.23kN<0

按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk'=292.23kN

桩身的重力标准值：Gp=lwApγz=(32-6+2)×0.38×25=269.39kN

Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×2.2×(0.7×5.8×6.5+0.7×17×10+0.7×4×27+0.65×1×35+0.65×0.2×50)+269.39

=709.kN

Qk'=292.23kN≤Ra'=709.kN

满足要求！

3、桩身承载力计算

纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=12×3.14×142/4=1847mm2

(1)、轴心受压桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=903.43kN

ψcfcAp+0.9fy'As'=(0.75×14×0.38×106 + 0.9×(360×1847.26))×10-3=4792.48kN

Q=903.43kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=4792.48kN

满足要求！

(2)、轴心受拔桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Qmin=456.31kN

fyAS=360×1847.26×10-3=665.01kN

Q'=456.31kN≤fyAS=665.01kN

满足要求！

4、桩身构造配筋计算

As/Ap×100%=(1847.26/(0.38×106))×100%=0.48%≥0.45%

满足要求！

5、裂缝控制计算

裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。

(1)、纵向受拉钢筋配筋率

有效受拉混凝土截面面积：Ate =d2π/4=7002π/4=384845mm2

ρte=(As+Aps)/Ate=(1847.26+0)/384845=0< 0.01

取ρte=0.01

(2)、纵向钢筋等效应力

σsk=Qk'/As=292.23×103/1847.26=158.2N/mm2

(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数

ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×2.01/(0.01×158.2)=0.27

(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径

dep=Σnidi2/Σniνidi=(12×142+0×182)/(12×1×14+0×0.8×18)=14mm

(5)、最大裂缝宽度

ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.7×0.27×158.2×(1.9×28+0.08×14/0.01)/200000=0.1mm≤ωlim=0.2mm

满足要求！

七、下承台计算

承台配筋
承台底向配筋	RRB400 Φ12@150	承台底部短向配筋	RRB400 Φ12@150
承台顶向配筋	HRB400 Φ12@150	承台顶部短向配筋	HRB400 Φ12@150

1、板底面长向配筋面积

梁底需要配筋：A1=ρbh0=0.0015×3000×294=1323mm2

板底面长向配筋面积：AS1'=2376mm2≥A1=1323mm2

满足要求！

2、板底面短向配筋面积

梁底需要配筋：A2=ρlh0=0.0015×3000×294=1324mm2

板底面短向配筋面积：AS2'=2376mm2≥A2=1324mm2

满足要求！

(3)、板顶面长向配筋面积

板顶面长向配筋面积：AS3'=2376mm2≥0.5AS1'=0.5×2376=1188mm2

满足要求！

(4)、板顶面短向配筋面积

板顶面短向配筋面积：AS4'=2376mm2≥0.5AS2'=0.5×2376=1188mm2

满足要求！

八、示意图

矩形桩式承台配筋图

矩形桩式桩配筋图

矩形桩式钻孔灌注桩详图

矩形桩式格构柱详图

矩形桩式格构柱逆作法加固图

矩形桩式格构柱截面图

矩形桩式格构柱止水片详图

矩形桩式柱肢安装接头详图

矩形桩式水平剪刀撑布置图

矩形桩式水平剪刀撑连接详图

钢平台平面图

钢平台节点图

矩形格构式桩承台塔吊基础计算书

格构式塔吊基础计算书书计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）塔机状态的最大起吊高度H0(m)40.5塔机状态的计算高度H(m)43.5塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机

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