塔吊基礎(chǔ)的承載力計算規(guī)程一、概述

塔吊基礎(chǔ)是塔吊安全運(yùn)行的關(guān)鍵部位，其承載力計算直接關(guān)系到塔吊的穩(wěn)定性和安全性。本規(guī)程旨在提供一套科學(xué)、規(guī)范的塔吊基礎(chǔ)承載力計算方法，確?；A(chǔ)設(shè)計滿足工程要求。計算過程需綜合考慮地質(zhì)條件、塔吊自重、吊運(yùn)荷載、風(fēng)荷載等多重因素，并遵循相關(guān)工程力學(xué)原理。

二、計算基礎(chǔ)參數(shù)的確定

（一）基礎(chǔ)埋深

1.基礎(chǔ)埋深應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報告確定，一般不小于0.5m，以保證基礎(chǔ)與地基的穩(wěn)定接觸。

2.在軟土地基上，埋深應(yīng)適當(dāng)增加，可通過插入試驗或荷載試驗驗證地基承載力。

3.基礎(chǔ)埋深需考慮地下水位影響，避免基礎(chǔ)底部處于水位線以下。

（二）地基承載力

1.地基承載力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報告確定，可采用載荷試驗或經(jīng)驗公式估算。

2.對于常見土層，可參考表1估算地基承載力（單位：kPa）：

-砂土：100～500

-粉土：80～300

-黏土：100～400

3.承載力計算時，需考慮基礎(chǔ)寬度修正系數(shù)，一般取1.0～1.3。

（三）塔吊參數(shù)

1.塔吊自重：根據(jù)設(shè)備參數(shù)表或廠家提供的數(shù)據(jù)確定，一般范圍在20～50t。

2.吊鉤荷載：包括吊具、吊運(yùn)物料及風(fēng)荷載影響，一般取5～15t。

3.塔吊傾角：正常工作狀態(tài)下，傾角不大于2°，計算時可不考慮。

三、承載力計算方法

（一）豎向承載力計算

1.計算公式：

\(P\leqf\cdotA\)

-\(P\)：基礎(chǔ)承受的總荷載（kN），包括塔吊自重、吊鉤荷載及風(fēng)荷載。

-\(f\)：地基承載力設(shè)計值（kPa），取地基承載力特征值乘以分項系數(shù)。

-\(A\)：基礎(chǔ)底面積（m2），一般為方形或圓形。

2.示例計算：

-假設(shè)塔吊自重30t（重力加速度取10m/s2），吊鉤荷載10t，基礎(chǔ)底面積5m2，地基承載力特征值200kPa，分項系數(shù)取1.25。

-總荷載：\(P=(30+10)\times10=400\)kN

-承載力校核：\(f\cdotA=200\times5=1000\)kN>400kN，滿足要求。

（二）抗傾覆驗算

1.計算公式：

\(M_{抗}\geqM_{傾}\)

-\(M_{抗}\)：基礎(chǔ)抗傾覆力矩（kN·m），主要由基礎(chǔ)自重和地基反力產(chǎn)生。

-\(M_{傾}\)：傾覆力矩（kN·m），主要由風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生。

2.計算步驟：

(1)計算基礎(chǔ)自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩：

\(M_{抗}=G_{基礎(chǔ)}\timesh_{重心}\)

-\(G_{基礎(chǔ)}\)：基礎(chǔ)及覆土總重（kN），假設(shè)為500kN，重心高度取1.5m。

(2)計算風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生的傾覆力矩：

\(M_{傾}=(Q_{風(fēng)}+Q_{吊鉤})\timesh_{力臂}\)

-\(Q_{風(fēng)}\)：風(fēng)荷載（kN），假設(shè)為20kN，力臂取10m。

-\(Q_{吊鉤}\)：吊鉤荷載（kN），假設(shè)為100kN，力臂取8m。

(3)校核：

\(M_{抗}=500\times1.5=750\)kN·m

\(M_{傾}=(20+100)\times10=1200\)kN·m

若傾覆力矩較大，需增大基礎(chǔ)尺寸或增加配重。

（三）基礎(chǔ)沉降驗算

1.沉降量計算公式：

\(S=\frac{P}{A}\times\beta\)

-\(S\)：基礎(chǔ)沉降量（mm），需控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)（一般≤20mm）。

-\(\beta\)：沉降系數(shù)，根據(jù)土層類型取值，砂土取0.1～0.3。

2.示例校核：

-假設(shè)總荷載400kN，基礎(chǔ)面積5m2，沉降系數(shù)取0.2。

-沉降量：\(S=\frac{400}{5}\times0.2=16\)mm，滿足要求。

四、注意事項

（一）基礎(chǔ)材料

1.基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級不低于C30，配筋需滿足抗彎、抗剪要求。

2.鋼筋保護(hù)層厚度不小于50mm，防止銹蝕。

（二）施工監(jiān)測

1.基礎(chǔ)施工完成后，需進(jìn)行預(yù)壓或沉降觀測，確保地基穩(wěn)定。

2.風(fēng)荷載較大時，應(yīng)加強(qiáng)塔吊基礎(chǔ)的抗傾覆設(shè)計。

（三）安全措施

1.基礎(chǔ)施工前，需進(jìn)行地質(zhì)勘察，避免軟硬不均。

2.基礎(chǔ)驗收時，需檢查承載力及沉降量，確保符合設(shè)計要求。

一、概述

塔吊基礎(chǔ)的承載力計算是確保塔吊安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)性工作，直接關(guān)系到整個施工過程的順利進(jìn)行。本規(guī)程詳細(xì)闡述了塔吊基礎(chǔ)承載力計算的理論依據(jù)、計算方法、參數(shù)確定及施工注意事項，旨在為工程技術(shù)人員提供一套系統(tǒng)、實用的計算指導(dǎo)。計算過程需嚴(yán)格遵循工程力學(xué)原理，并結(jié)合實際地質(zhì)條件、塔吊參數(shù)及荷載情況，確?；A(chǔ)設(shè)計既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠。

二、計算基礎(chǔ)參數(shù)的確定

（一）基礎(chǔ)埋深

1.基礎(chǔ)埋深的選擇需綜合考慮地質(zhì)條件、地下水位、周邊環(huán)境及塔吊工作高度等因素。

-地質(zhì)條件：根據(jù)地質(zhì)勘察報告，選擇承載力較高、均勻的土層作為基礎(chǔ)持力層。例如，在砂層或碎石層上，埋深可適當(dāng)減?。辉陴ね翆由?，需根據(jù)其稠度和含水量調(diào)整埋深。

-地下水位：基礎(chǔ)底部應(yīng)位于穩(wěn)定水位以下，避免受水位波動影響。若水位較高，需采取降水措施或設(shè)置防水層。

-周邊環(huán)境：考慮周邊建筑物、地下管線等因素，確?；A(chǔ)施工及運(yùn)行不會對環(huán)境造成不利影響。

-塔吊工作高度：基礎(chǔ)埋深需滿足抗傾覆和沉降要求，一般不小于0.5m，復(fù)雜工況下可適當(dāng)增加。

2.基礎(chǔ)埋深確定方法：

(1)鉆孔取樣：通過鉆孔獲取土樣，進(jìn)行室內(nèi)試驗，確定土層物理力學(xué)性質(zhì)，如承載力、壓縮模量等。

(2)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗：采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗確定土層密實度，進(jìn)而估算地基承載力。

(3)載荷試驗：在基礎(chǔ)位置進(jìn)行現(xiàn)場載荷試驗，直接測定地基承載力。

3.基礎(chǔ)埋深優(yōu)化：

-在滿足承載力要求的前提下，盡量減小埋深，以降低施工成本和工期。

-對于軟土地基，可考慮采用樁基礎(chǔ)或復(fù)合地基，提高基礎(chǔ)承載力。

（二）地基承載力

1.地基承載力是基礎(chǔ)設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)，直接影響基礎(chǔ)的尺寸和形式。

2.地基承載力確定方法：

(1)經(jīng)驗公式法：根據(jù)土層類型和性質(zhì)，參考表1估算地基承載力（單位：kPa）：

-砂土：100～500（松散～密實）

-粉土：80～300（濕～很濕）

-黏土：100～400（硬塑～流塑）

(2)室內(nèi)試驗法：通過三軸試驗、壓縮試驗等室內(nèi)試驗，測定土體的抗壓強(qiáng)度和變形模量，進(jìn)而計算地基承載力。

(3)現(xiàn)場試驗法：采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探試驗等現(xiàn)場試驗，直接測定地基承載力。

3.地基承載力修正：

-基礎(chǔ)寬度修正：當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m時，地基承載力需進(jìn)行寬度修正，修正系數(shù)一般為1.0～1.3。

-基礎(chǔ)深度修正：當(dāng)基礎(chǔ)埋深大于1m時，地基承載力需進(jìn)行深度修正，修正系數(shù)一般為1.1～1.4。

（三）塔吊參數(shù)

1.塔吊參數(shù)是計算基礎(chǔ)荷載的重要依據(jù)，需準(zhǔn)確獲取以下數(shù)據(jù)：

-塔吊自重：包括塔身、塔臂、平衡重、司機(jī)室等主要部件的重量，一般范圍在20～50t?？赏ㄟ^查閱設(shè)備參數(shù)表或廠家提供的數(shù)據(jù)確定。

-吊鉤荷載：包括吊具、吊運(yùn)物料及風(fēng)荷載影響，一般取5～15t。吊鉤荷載需根據(jù)實際吊運(yùn)情況確定，并考慮安全系數(shù)。

-塔吊傾角：正常工作狀態(tài)下，塔吊傾角不大于2°，計算時可不考慮。但在非正常工況下，需考慮塔吊傾角對基礎(chǔ)荷載的影響。

2.塔吊參數(shù)測量方法：

(1)稱重法：通過地磅或電子秤測量塔吊各部件的重量。

(2)三維激光掃描：利用三維激光掃描技術(shù)，精確測量塔吊的幾何尺寸和重量分布。

(3)設(shè)備參數(shù)表：查閱塔吊設(shè)備參數(shù)表，獲取廠家提供的自重、工作參數(shù)等數(shù)據(jù)。

3.塔吊參數(shù)校核：

-對塔吊參數(shù)進(jìn)行多次測量和校核，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

-對于特殊工況，如塔吊變幅、不同工況下的荷載變化等，需進(jìn)行專項計算。

三、承載力計算方法

（一）豎向承載力計算

1.計算公式：

\(P\leqf\cdotA\)

-\(P\)：基礎(chǔ)承受的總荷載（kN），包括塔吊自重、吊鉤荷載、風(fēng)荷載、基礎(chǔ)自重及覆土重量。

-\(f\)：地基承載力設(shè)計值（kPa），取地基承載力特征值乘以分項系數(shù)。

-\(A\)：基礎(chǔ)底面積（m2），一般為方形或圓形。

2.荷載計算步驟：

(1)塔吊自重荷載：

\(G_{塔吊}=m_{塔吊}\timesg\)

-\(m_{塔吊}\)：塔吊自重（t），假設(shè)為30t。

-\(g\)：重力加速度，取10m/s2。

(2)吊鉤荷載：

\(Q_{吊鉤}=m_{物料}\timesg+m_{吊具}\timesg\)

-\(m_{物料}\)：吊運(yùn)物料重量（t），假設(shè)為10t。

-\(m_{吊具}\)：吊具重量（t），假設(shè)為1t。

(3)風(fēng)荷載：

\(Q_{風(fēng)}=\rho\timesv^2\timesA_{迎風(fēng)}\timesC_{風(fēng)}\)

-\(\rho\)：空氣密度，取1.2kg/m3。

-\(v\)：風(fēng)速（m/s），假設(shè)為20m/s。

-\(A_{迎風(fēng)}\)：塔吊迎風(fēng)面積（m2），假設(shè)為50m2。

-\(C_{風(fēng)}\)：風(fēng)壓系數(shù)，取1.3。

(4)基礎(chǔ)自重及覆土重量：

\(G_{基礎(chǔ)}=V_{基礎(chǔ)}\times\gamma_{基礎(chǔ)}+V_{覆土}\times\gamma_{覆土}\)

-\(V_{基礎(chǔ)}\)：基礎(chǔ)體積（m3），假設(shè)為5m3。

-\(\gamma_{基礎(chǔ)}\)：混凝土容重，取24kN/m3。

-\(V_{覆土}\)：覆土體積（m3），假設(shè)為2m3。

-\(\gamma_{覆土}\)：覆土容重，取16kN/m3。

(5)總荷載：

\(P=G_{塔吊}+Q_{吊鉤}+Q_{風(fēng)}+G_{基礎(chǔ)}\)

3.示例計算：

-塔吊自重荷載：\(G_{塔吊}=30\times10=300\)kN

-吊鉤荷載：\(Q_{吊鉤}=(10+1)\times10=110\)kN

-風(fēng)荷載：\(Q_{風(fēng)}=1.2\times20^2\times50\times1.3=31,200\)N=31.2kN

-基礎(chǔ)自重及覆土重量：\(G_{基礎(chǔ)}=5\times24+2\times16=136\)kN

-總荷載：\(P=300+110+31.2+136=577.2\)kN

4.承載力校核：

-假設(shè)地基承載力特征值200kPa，分項系數(shù)取1.25，基礎(chǔ)底面積5m2。

-承載力設(shè)計值：\(f=200\times1.25=250\)kPa

-承載力：\(f\cdotA=250\times5=1250\)kN>577.2kN，滿足要求。

（二）抗傾覆驗算

1.計算公式：

\(M_{抗}\geqM_{傾}\)

-\(M_{抗}\)：基礎(chǔ)抗傾覆力矩（kN·m），主要由基礎(chǔ)自重和地基反力產(chǎn)生。

-\(M_{傾}\)：傾覆力矩（kN·m），主要由風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生。

2.計算步驟：

(1)計算基礎(chǔ)自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩：

\(M_{抗}=G_{基礎(chǔ)}\timesh_{重心}\)

-\(G_{基礎(chǔ)}\)：基礎(chǔ)及覆土總重（kN），假設(shè)為136kN。

-\(h_{重心}\)：基礎(chǔ)重心高度（m），假設(shè)為1.5m。

(2)計算風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生的傾覆力矩：

\(M_{傾}=(Q_{風(fēng)}+Q_{吊鉤})\timesh_{力臂}\)

-\(Q_{風(fēng)}\)：風(fēng)荷載（kN），假設(shè)為31.2kN。

-\(Q_{吊鉤}\)：吊鉤荷載（kN），假設(shè)為110kN。

-\(h_{力臂}\)：力臂（m），假設(shè)為10m。

(3)校核：

\(M_{抗}=136\times1.5=204\)kN·m

\(M_{傾}=(31.2+110)\times10=1,412\)kN·m

若傾覆力矩較大，需增大基礎(chǔ)尺寸或增加配重。

3.抗傾覆措施：

-增加基礎(chǔ)寬度，提高抗傾覆能力。

-在塔吊后方增加配重，平衡風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生的傾覆力矩。

-采用樁基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)深度和抗傾覆能力。

（三）基礎(chǔ)沉降驗算

1.沉降量計算公式：

\(S=\frac{P}{A}\times\beta\)

-\(S\)：基礎(chǔ)沉降量（mm），需控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)（一般≤20mm）。

-\(\beta\)：沉降系數(shù)，根據(jù)土層類型取值，砂土取0.1～0.3。

2.示例校核：

-假設(shè)總荷載400kN，基礎(chǔ)面積5m2，沉降系數(shù)取0.2。

-沉降量：\(S=\frac{400}{5}\times0.2=16\)mm，滿足要求。

3.沉降控制措施：

-選擇承載力較高的土層作為基礎(chǔ)持力層，減少沉降量。

-增加基礎(chǔ)埋深，提高基礎(chǔ)穩(wěn)定性。

-采用樁基礎(chǔ)或復(fù)合地基，提高地基承載力，減少沉降量。

-施工過程中進(jìn)行預(yù)壓，使地基土提前固結(jié)，減少后期沉降。

四、注意事項

（一）基礎(chǔ)材料

1.基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級不低于C30，配筋需滿足抗彎、抗剪要求。

-抗彎鋼筋：根據(jù)抗傾覆力矩計算，一般采用HRB400鋼筋，直徑不小于12mm。

-抗剪鋼筋：根據(jù)抗剪力計算，一般采用HPB300鋼筋，直徑不小于10mm。

2.基礎(chǔ)鋼筋布置：

-縱向鋼筋：沿基礎(chǔ)周邊布置，間距不大于200mm。

-橫向鋼筋：沿基礎(chǔ)內(nèi)部布置，間距不大于250mm。

3.混凝土澆筑：

-采用分層澆筑，每層厚度不大于300mm，振搗密實。

-混凝土養(yǎng)護(hù)：養(yǎng)護(hù)期不少于7天，冬季施工需采取保溫措施。

（二）施工監(jiān)測

1.基礎(chǔ)施工前，需進(jìn)行地質(zhì)勘察，確?；A(chǔ)位置地質(zhì)條件符合設(shè)計要求。

2.基礎(chǔ)施工過程中，需進(jìn)行沉降和位移監(jiān)測，確?；A(chǔ)穩(wěn)定。

-沉降監(jiān)測：采用水準(zhǔn)儀測量基礎(chǔ)周邊地面沉降，每日監(jiān)測一次。

-位移監(jiān)測：采用全站儀測量基礎(chǔ)位移，每日監(jiān)測一次。

3.基礎(chǔ)驗收：

-驗收內(nèi)容包括基礎(chǔ)尺寸、標(biāo)高、混凝土強(qiáng)度、鋼筋布置等。

-驗收合格后方可進(jìn)行塔吊安裝。

（三）安全措施

1.基礎(chǔ)施工前，需編制專項施工方案，并進(jìn)行安全技術(shù)交底。

2.基礎(chǔ)施工過程中，需設(shè)置安全警示標(biāo)志，并派專人監(jiān)護(hù)。

3.基礎(chǔ)施工完成后，需進(jìn)行荷載試驗，確?；A(chǔ)承載力滿足設(shè)計要求。

4.塔吊運(yùn)行過程中，需定期檢查基礎(chǔ)沉降和位移，確?；A(chǔ)安全。

（四）優(yōu)化設(shè)計

1.基礎(chǔ)形式選擇：

-對于小型塔吊，可采用獨(dú)立基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。

-對于大型塔吊，可采用樁基礎(chǔ)或復(fù)合地基。

2.基礎(chǔ)尺寸優(yōu)化：

-通過優(yōu)化基礎(chǔ)尺寸，降低基礎(chǔ)成本和施工難度。

-采用有限元分析軟件，對基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

3.材料選擇優(yōu)化：

-采用高性能混凝土，提高基礎(chǔ)承載力。

-采用再生骨料混凝土，降低基礎(chǔ)成本和環(huán)境影響。

五、附錄

（一）常用參數(shù)表

1.地基承載力特征值（kPa）：

-砂土：100～500

-粉土：80～300

-黏土：100～400

2.空氣密度（kg/m3）：1.2

3.重力加速度（m/s2）：10

4.混凝土容重（kN/m3）：24

5.覆土容重（kN/m3）：16

（二）常用公式

1.豎向承載力計算公式：

\(P\leqf\cdotA\)

2.抗傾覆力矩計算公式：

\(M_{抗}\geqM_{傾}\)

3.沉降量計算公式：

\(S=\frac{P}{A}\times\beta\)

（三）常用鋼筋參數(shù)

1.HRB400鋼筋：屈服強(qiáng)度400MPa，直徑6～50mm。

2.HPB300鋼筋：屈服強(qiáng)度300MPa，直徑6～14mm。

（四）常用安全警示標(biāo)志

1.安全警示標(biāo)志清單：

-安全警示帶

-安全警示牌

-安全警示燈

-安全警示線

2.安全警示標(biāo)志設(shè)置要求：

-警示標(biāo)志應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)施工區(qū)域周邊，距離基礎(chǔ)邊緣不小于2m。

-警示標(biāo)志應(yīng)醒目，易于識別。

-警示標(biāo)志應(yīng)定期檢查，確保完好。

一、概述

塔吊基礎(chǔ)是塔吊安全運(yùn)行的關(guān)鍵部位，其承載力計算直接關(guān)系到塔吊的穩(wěn)定性和安全性。本規(guī)程旨在提供一套科學(xué)、規(guī)范的塔吊基礎(chǔ)承載力計算方法，確?；A(chǔ)設(shè)計滿足工程要求。計算過程需綜合考慮地質(zhì)條件、塔吊自重、吊運(yùn)荷載、風(fēng)荷載等多重因素，并遵循相關(guān)工程力學(xué)原理。

二、計算基礎(chǔ)參數(shù)的確定

（一）基礎(chǔ)埋深

1.基礎(chǔ)埋深應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報告確定，一般不小于0.5m，以保證基礎(chǔ)與地基的穩(wěn)定接觸。

2.在軟土地基上，埋深應(yīng)適當(dāng)增加，可通過插入試驗或荷載試驗驗證地基承載力。

3.基礎(chǔ)埋深需考慮地下水位影響，避免基礎(chǔ)底部處于水位線以下。

（二）地基承載力

1.地基承載力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報告確定，可采用載荷試驗或經(jīng)驗公式估算。

2.對于常見土層，可參考表1估算地基承載力（單位：kPa）：

-砂土：100～500

-粉土：80～300

-黏土：100～400

3.承載力計算時，需考慮基礎(chǔ)寬度修正系數(shù)，一般取1.0～1.3。

（三）塔吊參數(shù)

1.塔吊自重：根據(jù)設(shè)備參數(shù)表或廠家提供的數(shù)據(jù)確定，一般范圍在20～50t。

2.吊鉤荷載：包括吊具、吊運(yùn)物料及風(fēng)荷載影響，一般取5～15t。

3.塔吊傾角：正常工作狀態(tài)下，傾角不大于2°，計算時可不考慮。

三、承載力計算方法

（一）豎向承載力計算

1.計算公式：

\(P\leqf\cdotA\)

-\(P\)：基礎(chǔ)承受的總荷載（kN），包括塔吊自重、吊鉤荷載及風(fēng)荷載。

-\(f\)：地基承載力設(shè)計值（kPa），取地基承載力特征值乘以分項系數(shù)。

-\(A\)：基礎(chǔ)底面積（m2），一般為方形或圓形。

2.示例計算：

-假設(shè)塔吊自重30t（重力加速度取10m/s2），吊鉤荷載10t，基礎(chǔ)底面積5m2，地基承載力特征值200kPa，分項系數(shù)取1.25。

-總荷載：\(P=(30+10)\times10=400\)kN

-承載力校核：\(f\cdotA=200\times5=1000\)kN>400kN，滿足要求。

（二）抗傾覆驗算

1.計算公式：

\(M_{抗}\geqM_{傾}\)

-\(M_{抗}\)：基礎(chǔ)抗傾覆力矩（kN·m），主要由基礎(chǔ)自重和地基反力產(chǎn)生。

-\(M_{傾}\)：傾覆力矩（kN·m），主要由風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生。

2.計算步驟：

(1)計算基礎(chǔ)自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩：

\(M_{抗}=G_{基礎(chǔ)}\timesh_{重心}\)

-\(G_{基礎(chǔ)}\)：基礎(chǔ)及覆土總重（kN），假設(shè)為500kN，重心高度取1.5m。

(2)計算風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生的傾覆力矩：

\(M_{傾}=(Q_{風(fēng)}+Q_{吊鉤})\timesh_{力臂}\)

-\(Q_{風(fēng)}\)：風(fēng)荷載（kN），假設(shè)為20kN，力臂取10m。

-\(Q_{吊鉤}\)：吊鉤荷載（kN），假設(shè)為100kN，力臂取8m。

(3)校核：

\(M_{抗}=500\times1.5=750\)kN·m

\(M_{傾}=(20+100)\times10=1200\)kN·m

若傾覆力矩較大，需增大基礎(chǔ)尺寸或增加配重。

（三）基礎(chǔ)沉降驗算

1.沉降量計算公式：

\(S=\frac{P}{A}\times\beta\)

-\(S\)：基礎(chǔ)沉降量（mm），需控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)（一般≤20mm）。

-\(\beta\)：沉降系數(shù)，根據(jù)土層類型取值，砂土取0.1～0.3。

2.示例校核：

-假設(shè)總荷載400kN，基礎(chǔ)面積5m2，沉降系數(shù)取0.2。

-沉降量：\(S=\frac{400}{5}\times0.2=16\)mm，滿足要求。

四、注意事項

（一）基礎(chǔ)材料

1.基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級不低于C30，配筋需滿足抗彎、抗剪要求。

2.鋼筋保護(hù)層厚度不小于50mm，防止銹蝕。

（二）施工監(jiān)測

1.基礎(chǔ)施工完成后，需進(jìn)行預(yù)壓或沉降觀測，確保地基穩(wěn)定。

2.風(fēng)荷載較大時，應(yīng)加強(qiáng)塔吊基礎(chǔ)的抗傾覆設(shè)計。

（三）安全措施

1.基礎(chǔ)施工前，需進(jìn)行地質(zhì)勘察，避免軟硬不均。

2.基礎(chǔ)驗收時，需檢查承載力及沉降量，確保符合設(shè)計要求。

一、概述

塔吊基礎(chǔ)的承載力計算是確保塔吊安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)性工作，直接關(guān)系到整個施工過程的順利進(jìn)行。本規(guī)程詳細(xì)闡述了塔吊基礎(chǔ)承載力計算的理論依據(jù)、計算方法、參數(shù)確定及施工注意事項，旨在為工程技術(shù)人員提供一套系統(tǒng)、實用的計算指導(dǎo)。計算過程需嚴(yán)格遵循工程力學(xué)原理，并結(jié)合實際地質(zhì)條件、塔吊參數(shù)及荷載情況，確?；A(chǔ)設(shè)計既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠。

二、計算基礎(chǔ)參數(shù)的確定

（一）基礎(chǔ)埋深

1.基礎(chǔ)埋深的選擇需綜合考慮地質(zhì)條件、地下水位、周邊環(huán)境及塔吊工作高度等因素。

-地質(zhì)條件：根據(jù)地質(zhì)勘察報告，選擇承載力較高、均勻的土層作為基礎(chǔ)持力層。例如，在砂層或碎石層上，埋深可適當(dāng)減??；在黏土層上，需根據(jù)其稠度和含水量調(diào)整埋深。

-地下水位：基礎(chǔ)底部應(yīng)位于穩(wěn)定水位以下，避免受水位波動影響。若水位較高，需采取降水措施或設(shè)置防水層。

-周邊環(huán)境：考慮周邊建筑物、地下管線等因素，確?；A(chǔ)施工及運(yùn)行不會對環(huán)境造成不利影響。

-塔吊工作高度：基礎(chǔ)埋深需滿足抗傾覆和沉降要求，一般不小于0.5m，復(fù)雜工況下可適當(dāng)增加。

2.基礎(chǔ)埋深確定方法：

(1)鉆孔取樣：通過鉆孔獲取土樣，進(jìn)行室內(nèi)試驗，確定土層物理力學(xué)性質(zhì)，如承載力、壓縮模量等。

(2)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗：采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗確定土層密實度，進(jìn)而估算地基承載力。

(3)載荷試驗：在基礎(chǔ)位置進(jìn)行現(xiàn)場載荷試驗，直接測定地基承載力。

3.基礎(chǔ)埋深優(yōu)化：

-在滿足承載力要求的前提下，盡量減小埋深，以降低施工成本和工期。

-對于軟土地基，可考慮采用樁基礎(chǔ)或復(fù)合地基，提高基礎(chǔ)承載力。

（二）地基承載力

1.地基承載力是基礎(chǔ)設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)，直接影響基礎(chǔ)的尺寸和形式。

2.地基承載力確定方法：

(1)經(jīng)驗公式法：根據(jù)土層類型和性質(zhì)，參考表1估算地基承載力（單位：kPa）：

-砂土：100～500（松散～密實）

-粉土：80～300（濕～很濕）

-黏土：100～400（硬塑～流塑）

(2)室內(nèi)試驗法：通過三軸試驗、壓縮試驗等室內(nèi)試驗，測定土體的抗壓強(qiáng)度和變形模量，進(jìn)而計算地基承載力。

(3)現(xiàn)場試驗法：采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探試驗等現(xiàn)場試驗，直接測定地基承載力。

3.地基承載力修正：

-基礎(chǔ)寬度修正：當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m時，地基承載力需進(jìn)行寬度修正，修正系數(shù)一般為1.0～1.3。

-基礎(chǔ)深度修正：當(dāng)基礎(chǔ)埋深大于1m時，地基承載力需進(jìn)行深度修正，修正系數(shù)一般為1.1～1.4。

（三）塔吊參數(shù)

1.塔吊參數(shù)是計算基礎(chǔ)荷載的重要依據(jù)，需準(zhǔn)確獲取以下數(shù)據(jù)：

-塔吊自重：包括塔身、塔臂、平衡重、司機(jī)室等主要部件的重量，一般范圍在20～50t?？赏ㄟ^查閱設(shè)備參數(shù)表或廠家提供的數(shù)據(jù)確定。

-吊鉤荷載：包括吊具、吊運(yùn)物料及風(fēng)荷載影響，一般取5～15t。吊鉤荷載需根據(jù)實際吊運(yùn)情況確定，并考慮安全系數(shù)。

-塔吊傾角：正常工作狀態(tài)下，塔吊傾角不大于2°，計算時可不考慮。但在非正常工況下，需考慮塔吊傾角對基礎(chǔ)荷載的影響。

2.塔吊參數(shù)測量方法：

(1)稱重法：通過地磅或電子秤測量塔吊各部件的重量。

(2)三維激光掃描：利用三維激光掃描技術(shù)，精確測量塔吊的幾何尺寸和重量分布。

(3)設(shè)備參數(shù)表：查閱塔吊設(shè)備參數(shù)表，獲取廠家提供的自重、工作參數(shù)等數(shù)據(jù)。

3.塔吊參數(shù)校核：

-對塔吊參數(shù)進(jìn)行多次測量和校核，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

-對于特殊工況，如塔吊變幅、不同工況下的荷載變化等，需進(jìn)行專項計算。

三、承載力計算方法

（一）豎向承載力計算

1.計算公式：

\(P\leqf\cdotA\)

-\(P\)：基礎(chǔ)承受的總荷載（kN），包括塔吊自重、吊鉤荷載、風(fēng)荷載、基礎(chǔ)自重及覆土重量。

-\(f\)：地基承載力設(shè)計值（kPa），取地基承載力特征值乘以分項系數(shù)。

-\(A\)：基礎(chǔ)底面積（m2），一般為方形或圓形。

2.荷載計算步驟：

(1)塔吊自重荷載：

\(G_{塔吊}=m_{塔吊}\timesg\)

-\(m_{塔吊}\)：塔吊自重（t），假設(shè)為30t。

-\(g\)：重力加速度，取10m/s2。

(2)吊鉤荷載：

\(Q_{吊鉤}=m_{物料}\timesg+m_{吊具}\timesg\)

-\(m_{物料}\)：吊運(yùn)物料重量（t），假設(shè)為10t。

-\(m_{吊具}\)：吊具重量（t），假設(shè)為1t。

(3)風(fēng)荷載：

\(Q_{風(fēng)}=\rho\timesv^2\timesA_{迎風(fēng)}\timesC_{風(fēng)}\)

-\(\rho\)：空氣密度，取1.2kg/m3。

-\(v\)：風(fēng)速（m/s），假設(shè)為20m/s。

-\(A_{迎風(fēng)}\)：塔吊迎風(fēng)面積（m2），假設(shè)為50m2。

-\(C_{風(fēng)}\)：風(fēng)壓系數(shù)，取1.3。

(4)基礎(chǔ)自重及覆土重量：

\(G_{基礎(chǔ)}=V_{基礎(chǔ)}\times\gamma_{基礎(chǔ)}+V_{覆土}\times\gamma_{覆土}\)

-\(V_{基礎(chǔ)}\)：基礎(chǔ)體積（m3），假設(shè)為5m3。

-\(\gamma_{基礎(chǔ)}\)：混凝土容重，取24kN/m3。

-\(V_{覆土}\)：覆土體積（m3），假設(shè)為2m3。

-\(\gamma_{覆土}\)：覆土容重，取16kN/m3。

(5)總荷載：

\(P=G_{塔吊}+Q_{吊鉤}+Q_{風(fēng)}+G_{基礎(chǔ)}\)

3.示例計算：

-塔吊自重荷載：\(G_{塔吊}=30\times10=300\)kN

-吊鉤荷載：\(Q_{吊鉤}=(10+1)\times10=110\)kN

-風(fēng)荷載：\(Q_{風(fēng)}=1.2\times20^2\times50\times1.3=31,200\)N=31.2kN

-基礎(chǔ)自重及覆土重量：\(G_{基礎(chǔ)}=5\times24+2\times16=136\)kN

-總荷載：\(P=300+110+31.2+136=577.2\)kN

4.承載力校核：

-假設(shè)地基承載力特征值200kPa，分項系數(shù)取1.25，基礎(chǔ)底面積5m2。

-承載力設(shè)計值：\(f=200\times1.25=250\)kPa

-承載力：\(f\cdotA=250\times5=1250\)kN>577.2kN，滿足要求。

（二）抗傾覆驗算

1.計算公式：

\(M_{抗}\geqM_{傾}\)

-\(M_{抗}\)：基礎(chǔ)抗傾覆力矩（kN·m），主要由基礎(chǔ)自重和地基反力產(chǎn)生。

-\(M_{傾}\)：傾覆力矩（kN·m），主要由風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生。

2.計算步驟：

(1)計算基礎(chǔ)自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩：

\(M_{抗}=G_{基礎(chǔ)}\timesh_{重心}\)

-\(G_{基礎(chǔ)}\)：基礎(chǔ)及覆土總重（kN），假設(shè)為136kN。

-\(h_{重心}\)：基礎(chǔ)重心高度（m），假設(shè)為1.5m。

(2)計算風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生的傾覆力矩：

\(M_{傾}=(Q_{風(fēng)}+Q_{吊鉤})\timesh_{力臂}\)

-\(Q_{風(fēng)}\)：風(fēng)荷載（kN），假設(shè)為31.2kN。

-\(Q_{吊鉤}\)：吊鉤荷載（kN），假設(shè)為110kN。

-\(h_{力臂}\)：力臂（m），假設(shè)為10m。

(3)校核：

\(M_{抗}=136\times1.5=204\)kN·m

\(M_{傾}=(31.2+110)\times10=1,412\)kN·m

若傾覆力矩較大，需增大基礎(chǔ)尺寸或增加配重。

3.抗傾覆措施：

-增加基礎(chǔ)寬度，提高抗傾覆能力。

-在塔吊后方增加配重，平衡風(fēng)荷載和吊鉤荷載產(chǎn)生的傾覆力矩。

-采用樁基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)深度和抗傾覆能力。

（三）基礎(chǔ)沉降驗算

1.沉降量計算公式：

\(S=\frac{P}{A}\times\beta\)

-\(S\)：基礎(chǔ)沉降量（mm），需控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)（一般≤20mm）。

-\(\beta\)：沉降系數(shù)，根據(jù)土層類型取值，砂土取0.1～0.3。

2.示例校核：

-假設(shè)總荷載400kN，基礎(chǔ)面積5m2，沉降系數(shù)取0.2。

-沉降量：\(S=\frac{400}{5}\times0.2=16\)mm，滿足要求。

3.沉降控