矩形格构式基础计算书10(1).doc

矩形格构式基础计算书描述灌注桩桩顶标高、尺寸，入土深度，有效桩长 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QTZ63 (ZJ5311)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43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 1、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)484起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)544水平荷载标准值Fvk(kN)19.02倾覆力矩标准值Mk(kNm)2439.08非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)484水平荷载标准值Fvk(kN)44.07倾覆力矩标准值Mk(kNm)2407.85 2、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)1.35Fk11.35484653.4起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081竖向荷载设计值F(kN)653.4+81734.4水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3519.0225.68倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.352439.083292.76非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35484653.4水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3544.0759.49倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.352407.853250.6 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35承台长l(m)4.5承台宽b(m)4.5承台长向桩心距al(m)3承台宽向桩心距ab(m)3桩直径d(m)0.8承台参数承台混凝土等级C30承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁是矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=4.54.5(1.3525+019)=683.44kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35683.44=922.64kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.24m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(544+683.44)/4=306.86kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(544+683.44)/4+(2439.08+19.0214.3)/4.24=945.89kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(544+683.44)/4-(2439.08+19.0214.3)/4.24=-332.17kN 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)/n+(M+Fvh)/L =(734.4+922.64)/4+(3292.76+25.6814.3)/4.24=1276.95kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(734.4+922.64)/4-(3292.76+25.6814.3)/4.24=-448.43kN 四、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)460格构式钢柱计算长度H0(m)16.63缀板间净距l01(mm)300格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)3格构柱分肢参数格构柱分肢材料L160X12分肢材料截面积A0(cm2)37.44分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)3.18格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)916.58分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)4.39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40030020格构式钢柱缀件截面积A1x(mm2)6000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=4I0+A0(a/2-Z0)2=4916.58+37.44(46.00/2-4.39)2=55533.02cm4 整个构件长细比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=1663/(55533.02/(437.44)0.5=86.36 分肢长细比：1=l01/iy0=30.00/3.18=9.43 分肢毛截面积之和：A=4A0=437.44102=14976mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(86.362+9.432)0.5=86.87 0max=86.87=150 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=9.43min(0.50max，40)=min(0.586.87，40)=40 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=86.87(215/235)0.5=83.1 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：=0.668 Qmax/(A)=1276.95103/(0.66814976)=127.64N/mm2f=215N/mm2 满足要求！ 4、缀件验算 缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=1497621510-3(235/235)0.5/85=37.88kN 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+30=30.00+30=60cm 作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=37.880.6/4=5.68kNm 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.46-20.0439=0.37m 作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=37.880.6/(20.37)=30.53kN 角焊缝面积：Af=0.8hflf=0.810200=1600mm2 角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7102002/6=46667mm3 垂直于角焊缝长度方向应力：f=M0/Wf=5.68106/46667=122N/mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力：f=V0/Af=30.53103/1600=19N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(122/1.22)2+192)0.5=102N/mm2ftw=160N/mm2 满足要求！ 根据缀板的构造要求 缀板高度：300mm2/3 b1=2/30.371000=248mm 满足要求！ 缀板厚度：20mmmax1/40b1,6= max1/400.371000,6=9mm 满足要求！ 缀板间距：l1=600mm2b1=20.371000=744mm 满足要求！ 五、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C0.75桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩入土深度lt(m)33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HRB335 1216地基属性是否考虑承台效应否土名称土层厚度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)淤泥质土21.5984500.7-粉砂2.7198500.7-圆砂25026000.7-杂填土1000.7-粘性土2.99137500.7-粉砂5.8197500.7- 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=d=3.140.8=2.51m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.5m2 Ra=uqsiali+qpaAp =2.51(7.148+2.719+250+10+2.9913+4.2219)+7500.5=1199.91kN Qk=306.86kNRa=1199.91kN Qkmax=945.89kN1.2Ra=1.21199.91=1439.89kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-332.17kN1.75ft lh0/(+1)=1.03kN nAsv1/s=4(3.14122/4)/200=2.26 (V-0.7ft lh0)/(1.25fyvh0) =(959.25103-0.71.438001289)/(1.252701289)=-0.17mm2/mm nAsv1/s(V-0.7ftlh0)/(1.25fyvh0) 满足要求！ 配箍率验算 sv=nAsv1/( ls)=4(3.14122/4)/(800200)=0.28%psv，min=0.24ft/fyv=0.241.43/270=0.13% 满足要求！ (5)、板底面长向配筋面积 梁底需要配筋：AS1=bh0=0.001545001289=8701mm2 承台底长向实际配筋：AS1=11785mm2AS1=8701mm2 满足要求！ (6)、板底面短向配筋面积 梁底需要配筋：AS2=lh0=0.001545001289=8701mm2 承台底短向实际配筋：AS2=11785mm2AS2=8701mm2 满足要求！ (7)、板顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS3=5981mm20.5AS1=0.511785=5893mm2 满足要求！ (8)、板顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS4=5981mm20