这种塔吊如何计算抗倾覆和竖向承载力

 我那边在重庆有个工程

原来是回填土（回填约3年）最深位置约20米，到持力层泥岩位置大概约23米，现在塔吊基础准备用单桩（人工挖孔），桩径为1600mm，塔吊承台准备做4.5米X4.5米X1.4米，现在工头想省钱，想把塔吊桩不挖到持力层，大概挖个12米左右（还在回填土上），下面换填2米左右的片石和沙，直接利用侧壁的摩擦力和底部换填的端承力支持塔机的竖向承载力，这种情况塔机的抗倾覆和竖向承载力怎么验算呀，除了要验算倾覆和竖向力外是否还需要验算软弱下卧层或其他的配筋什么的，如要又需怎么验算呢，谢谢各位帮忙，具体参数如下：

（备注：我那边是7层的房子，我塔吊高度只要35的高度就可以了）

工作状态:

基础所受垂直力545KN

基础所受水平力23KN

基础所受倾覆力矩126T.M

基础所受抗扭力16.1T。M

非工作状态:

基础所受垂直力463KN

基础所受水平力69KN

基础所受倾覆力矩135T.M

基础所受抗扭力0

塔吊型号:QTZ63，

塔吊自重(包括压重)G: 545kN，

最大起重荷载Q: 60.000 kN

塔吊倾覆力距M: 1350.000 kN.m

塔吊起升高度H: 101.000 m（这个是否只填35米）

塔身宽度B: 1.600 m 

桩顶面水平力 H0: 23.000 kN

混凝土的弹性模量Ec：28000.000 N/mm2

地基土水平抗力系数m：10.000 MN/m4

混凝土强度: C25

钢筋级别: II级钢

桩直径d: 1.600 m

保护层厚度: 100.000 mm

 关键词搜索：塔吊计算  

  塔吊拟按照35m高验算：

塔吊自重F＝545kN 

倾覆力矩M＝126T.M=1260KN.M

基础自重G＝4.5*4.5*1.4*24＝680.4kn

地基承载力验算：

P=(F+G)/A=(545+680.4)/4.5*45=60.5kPa <地基承载力kPa，才符合要求

e=M/(F+G)=1260/545+680.4=1.028m>b/6=0.75m，不符合要求

Wx=C3/3=10.73 m3

e=P+M/Wx=60.5+1260/10.73=177.93kPa<1.2地基承载力kPa，才符合要求。

结论：地基承载力不知道，偏心距不符合要求。

以上仅是个人观点，我才刚毕业，算错了，大家别见笑啊，期待高手解答。

 这里我用品茗软件算了一下，但我那个好像是盗版的，（备注：我是发稿人，不知道怎么回复）各位大侠参考下，在这里我不理解，就是为什么我那个软件算的会没有承台的，加上承台后又该怎么验算抗倾覆和竖向力呢，还有里面是验算完只要构造配筋，是不是就按塔吊说明书里面的配筋就可以了呢，谢谢

单桩基础计算书

我的工程工程；属于框架结构;地上0层;地下0层；建筑高度：0.00m；标准层层高：0.00m ；总建筑面积：0.00平方米；总工期：0天；施工单位：某某施工单位。

本工程由某某房开公司投资建设，某某设计院设计，某某堪察单位地质勘察，某某监理公司监理，某某施工单位组织施工；由章某某担任项目经理，李某某担任技术负责人。

一. 参数信息

塔吊型号:QTZ63，

塔吊自重(包括压重)G: 545.000 kN，

最大起重荷载Q: 60.000 kN

塔吊倾覆力距M: 1350.000 kN.m

塔吊起升高度H: 101.000 m

塔身宽度B: 1.600 m 

桩顶面水平力 H0: 23.000 kN

混凝土的弹性模量Ec：28000.000 N/mm2

地基土水平抗力系数m：10.000 MN/m4

混凝土强度: C25

钢筋级别: II级钢

桩直径d: 1.600 m

保护层厚度: 100.000 mm

二. 塔吊对交叉梁中心作用力的计算

1. 塔吊自重(包括压重)G = 545.000 kN

2. 塔吊最大起重荷载Q = 60.000 kN

作用于塔吊的竖向力设计值 F = 1.2×545.000 + 1.4×60.000 = 738.000 kN

塔吊的倾覆力矩设计值 M = 1.4×1350.000 = 10.000 kN.m

三. 桩身最大弯矩计算

计算简图：

1. 按照m法计算桩身最大弯矩：

 计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.4.5条，并参考《桩基础的设计方法与施工技术》。

 计算桩的水平变形系数 (1/m):

其中  m──地基土水平抗力系数，取 10.000 MN/m4；

 ──桩的计算宽度，b0= 0.9×(1.600+1)= 2.340 m；

 ──抗弯弹性模量，取 28000.000 N/mm2；

 ──截面惯性矩，I=π×1.6004 /= 0.322 m4；

经计算得到桩的水平变形系数:

 计算 CI:

CI = 0.304×10.000/23.000 = 24.984 

 由 CI 查表得：CⅡ = 1.008， h- = az = 0.249 

 计算 Mmax:

 Ⅱ×Mo = 1.008×10.000 = 1905.024 

 计算最大弯矩深度 :z= h-/α= 0.249/0.304 = 0.820 m ；

四.桩配筋计算

依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.。

沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其截面受压承载力计算：

(1) 偏心受压构件，其偏心矩增大系数按下式计算：

式中  l0──桩的计算长度，取 l0 = 12.000 m；

 ──截面高度，取 h = 1.600 m ；

 ──轴向压力对截面重心的偏心矩，取 e0=2.231 m；

 ──附加偏心矩，取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的最大值， ea=0.053 m；

 2.285 m;

 ──截面有效高度，取 h0 = 1.600 - 100.000×10-3 = 1.500 m；

 ξ1──偏心受压构件的截面曲率修正系数：

 解得：ξ1=0.5×11.900 ×2.011×106/(738.000×103)= 16.210 

 由于 ξ1大于1，取ξ1 = 1 ；

 ──构件的截面面积，取 A=π×d2 /4 = 2.011 m2；

 ξ2──构件长细比对截面曲率的影响系数，l0/h小于15，ξ2取1.0； 

经计算偏心增大系数 η= 1.026 ；

(2) 偏心受压构件应符合下例规定：

 式中  As──全部纵向钢筋的截面面积；

 ──圆形截面的半径，取 r=0.800 m；

 ──纵向钢筋重心所在圆周的半径，取 rs=0.750 m；

 α──对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值，取 α= 0.475；

 αt──中断纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当α≤0.625时，按下式计算:

 解得：αt = 0.300;

由以上公式解得，只需构造配筋！

五.桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3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N=738.00kN；

桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：

最大压力: 

其中  γ0──桩基重要性系数，取1.1；

 ──单桩总极限侧阻力标准值；

 ──单桩总极限端阻力标准值: 

 ──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；

 ──极限端阻力标准值，按下表取值；

 ──桩身的周长，u=5.027m；

 ──桩端面积，取Ap=2.011m2；

 ──第i层土层的厚度，取值如下表；

厚度及侧阻力标准值表如下: 

序号 土厚度(m)  土侧阻力标准值(kPa)  土端阻力标准值(土名称

  1      12.00           22.00                300.00         松散粉土 

由于桩的入土深度为12.00m，所以桩端是在第1层土层。

最大压力验算:

 ×12.00×22.00/1.65+300.00×2.011/1.65=1.17×103kN；

上式计算的R的值大于最大压力811.80kN，所以满足要求!

  三楼算得好

  yan00338 

 一、QTZ63型塔吊说明书提供的技术数据参数如下：(备注：我还是那个提问题的人）

1、 QTZ63塔机

2、 高度40m

3、 臂长50m

4、 最大起吊重量6T  端头最大吊重量1.15T

5、 工作状态 非工作状态

P1=630FN          P1=570KN      P1为最大架设高度下的垂直压力

P2=23KN           P2=59KN      P2基础所受的水平力

M最大架设高度下的倾覆力矩

二.由于塔机在最大架设自由高度下空载时为最不利状况，所以选取塔机空载时为计算模型，承台按4.5x4.5x1.4计算 ，挖孔桩径d=1.6， 桩长12m

1、承台重

2、桩芯重 3.14x0.82x10mx2.5x10=60.29T=602.9KN

3、抗倾覆力矩Mo=708.75x0.8+602.9x0.8=1049.32KN(备注0.8为桩半径)

而塔机倾覆力矩M=1230+59x12=1938KN，不满足要求。

这里算抗倾覆的时候是不是就算承台和桩心的抗倾覆呀，还是承台下面的的土有反力，还有抗倾覆力呀？

三 .竖向承载力验算

荷载对应组合  1.4x630+（708.75+602.9）x1.2=2455.98KN

安全系数

而承载力中侧摩擦力不能算，换填沙2米端阻力按每个平方1200 KN

（即1200KPA），得端部承载力为3.14×0.8×0.8×1200=2411.52 KN

2411.52 KN小于2701.58KN，不满足要求。

 刚才那个桩心重打错了，应该是

2、桩芯重 3.14x0.8×0.8×12mx2.5=60.29T=602.9KN

 四楼那个人 也不知道人家算没算对 看到人家算得那么多， 就只晓得 说算得好

天上彩虹 

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实际上，塔吊桩基础的设计与建筑物桩基设计没有什么区别。

塔吊的主要荷载如下：

1、水平风荷载及其相应的倾覆力矩是其主要荷载之一，需要补充计算；

2、塔吊的倾覆力矩：见塔吊说明书；

3、塔吊的自重G1（见塔吊说明书）和承台重量G2；

4、不需要考虑桩基抗震问题；取桩基的重要性系数γ0=1.0；一般不考虑承台底地基的承载力；

塔吊下承台的抗倾覆计算及承载力计算：

1、桩基的抗倾覆验算转化为荷载效应作用下基桩的竖向力计算，见桩基规范JGJ94-2008第5.1.1条：公式5.1.1-1、2，并应满足公式5.2.1-1、2；当塔吊下布桩相对集中时，桩有可能成为抗拔桩，需要注意满足规范要求；一般情况下不希望出现抗拔桩，如果出现桩承受上拔力时，宜将桩距加大；

2、承台的相应抗弯、抗剪承载力计算；

3、施工用塔吊为临时性使用基础，其混凝土强度等级不存在耐久性问题，一般取C20即可；有的塔吊使用说明书对地基基础承载力及混凝土强度等级的要求过高，不切合实际，需要注意。

关于塔吊桩基的计算实例可参考谢建民 肖备编著的《施工现场设施安全设计计算手册》（建工版 2007.11）第六章 塔吊。这本书对于现场施工技术人员和监理人员来说非常实用。