塔吊基础设计计算书(实例)

一、 工程概况
  
   施工项目为13层住宅，其中地下室一层，建筑总高为42米，结构形式为框剪；塔吊选用昆明产*** 型塔吊。
  
   二、 基础计算
  
   1、已知条件：
  
   塔吊总重：920KN[=（自重+其他活载）×增大系数]，塔吊搭设总高为50米，塔吊基础采用桩上承台基础，桩身混凝土采用C20，钢筋采用一级钢；承台基础混凝土为C30，钢筋采用二级钢；根据工程实际情况，采用工程桩桩径进行塔吊基础桩的施工，即桩采用426桩管，振动沉管灌注，成桩直径不少于 450mm。
  
   2、受力分析：
  
   从塔式起重设备的工作原理进行分析，该生产设备在以下方面对设备的安全使用关系相当重要：设备的基础，设备结构，设备结构的材料，设备的工作性能和操作系统；在计算中重点求出设备基础的稳定性及设备抗倾覆的能力；因该工程的塔吊设备由生产厂家进行安装和施工中的施工材料垂直运输操作，现只对设备基础进行计算。
  
   根据设备厂家的要求，结合工程实际情况，本设备基础（以下简称基础）不能完全按厂家提供的基础图进行施工，根据基础的受力特点，除求出基础的垂直承载力外，还应求出塔吊在最不利荷载组合下对桩基的抗拔能力。因此，根据前面的已知条件，同时按由昆明市建筑设计研究院对本施工项目进行的地质勘察报告中第33 孔的土层勘察情况对桩基进行设计，该孔土层力学性能指标如下：
  
   土层号 名称 Li qisk λi ui（1.413）
   ①, 杂填土 1.3
   ② 粉质粉土 0.6 35
   ④3 粉土 1.8 45
   ④1 砾砂 4.1 50 0.6
   ⑥ 粘土 2 42 0.75
   ⑥4 粉砂 1.7 48 0.60
   ⑥1 有机质土 2.4 48 0.75
   ⑥4 粉砂 2 48 0.6
  
   3、计算
  
   为满足塔吊对基础的稳定性要求，采用四桩承台，则：
  
   920000÷4=230000 N （即单桩最大承载力）
   按上述土层力学参数，求单桩极限抗拔力，考虑到本工程基坑开挖3米后对单桩抗拔力的影响，因此，从自然地面下3米开始根据各土层的力学性能指标进行计算：
  
   UK=Σλi .qsik .ui li
   =0.60×50×1.413×4.1+0.75×42×1.413×2.0+0.60×48×1.413×1.7+0.75×48×1.417×2.4+0.6×48×1.417×2=536.05Kqa<230Kpa（满足）


桩身配筋计算：
  
   不考虑混凝土的抗拉强度，根据已知单桩总抗拔力为23000N计算，如采用一级钢筋，则：
   As=N/fC=230000/210=1095.24mm2
   选用8φ14=1231.51>1095.24mm2 (满足) 箍筋φ6＠200/100
  
   承台计算：
   设H= 900 b×h=2.3×2.3
   按上述条件验算承台斜截面极限承载力，得：
  
   V=βfcb0h0 先求得β=0.0606
   按上式求得：V=0.0606×14.3×2300×900
   =1794KN>γ0V=1.2×230=270KN(安全等级安一级，则γ0=1.2 满足)
  
   单桩极限承载力，与本基础同直径，桩长相近，但按纵向配筋为7φ12的工程桩通过静载试验，其极限抗压承载力最低为1600KN，同时已求得本基础承台在没含钢筋的情况下其抗剪能力大大超过实际承载力，固对单桩及承台的极限承载力不再进行计算，所以，承台配筋按设备厂家提供的配筋形式进行，即： Φ14@200双向双层，承台底和承台面均同时按此设置。
  
   4、结论
  
   通过上述计算后，各项指标均满足要求，所以，本基础按如下要求进行施工：
  
   1）
  
   塔吊基础采用四桩桩上承台基础，桩身混凝土采用C20，钢筋采用一级钢8φ14，桩长从自然地面下开始不少于16米，并不应穿过地质报告中的第⑥4粉砂层。
  
   2） 承台基础混凝土为C30，钢筋采用二级钢，Φ14@200双向双层。
  
   3） 施工项目的基坑开挖后，应定期对塔吊基础进行沉降观测，在进行塔吊安装前，应对承台的水平度进行校核。