格构式塔吊基础专项方案

1、南京同仁康博花园康雅苑9-12栋工程塔吊基础专项方案 xxxxxxxxx限公司二一二年十一月三日33目 录1.工程简介12.编制依据13.塔吊基础方案14.格构式塔吊基础计算书35.塔吊基础施工图纸291工程简介工程名称：南京同仁康博花园康雅苑9-12栋工程工程建设地点：江宁区文心街南师附中小学对面；结构类型：属于框架剪力墙结构；地上17层；地下2层；建筑高度约55.54m。 工程建设主要参与方：1、工程名称：南京同仁康博花园-康雅苑9-12栋工程2、建设单位：南京同仁实业有限公司3、监理单位:南京德阳工程监理咨询有限公司4、设计单位：江苏中和建筑设计有限公司5、施工单位：2.编制依据本工程地

2、质勘察报告，塔吊安装使用说明书、钢结构设计规范（gb500172003）、钢结构设计手册（第三版）、建筑结构静力计算手册（第二版）、结构荷载规范（gb50092001）、混凝土结构设计规范（gb50010-2002）、建筑桩基技术规范（jgj942008）、建筑地基基础设计规范（gb500072002）等。3.塔吊基础方案3.1塔吊布置及基础概况本工程使用二台qtz63和二台qtz40塔吊，二台qtz63分别位于9楼和11楼南侧；二台qtz40塔吊分别位于10楼和12楼南侧，塔吊初次自由起升高度35m<h0<40m，足以避开周边已有建筑物以及市政高压电线；塔吊最终高度约80m，配套

3、相应附墙件（详见塔吊安装专项方案）。塔吊基础采用格构式基础，结合桩基。每台塔吊基础桩4根桩直径700mm，有效桩长11.625m，桩端进入本工程地质勘察报告所述3层粉质粘土为桩端持力层。格构柱采用l90x10角钢作为主材，进入桩顶4m，详见相应图纸。地面塔吊承台采用c35混凝土配筋，厚度1.25m，长×宽=4.5m×4.5m。桩顶标高-9.45m，承台底标高-1.500m。详见后附塔吊基础施工图纸。3.2塔吊专用基础桩涉及土层参数（引自地质勘查报告）表一地 基 土 评 价 一 览 表层 号岩 土 层 名 称强 度压缩性综 合 评 价填土低高不能利用1粉质粘土中低中高工程地质

4、性能一般2淤泥质粉质粘土低高工程地质性能较差、软弱地基2a粉土夹粉砂中低中工程地质性能较差3粉质粘土中等中工程地质性能较好4粉质粘土中等中工程地质性能较好、商业用房桩基持力层2粉砂中高中低工程地质性能较好1强风化粉砂岩高低高层预制桩桩端持力层2中等风化粉砂岩高低高层钻孔桩桩端持力层表二 地基土承载力特征值一览表 层号承 载 力 特 征 值fak（kpa）公式法fak（kpa）土试法fak（kpa）标准贯入试验法静力触探试验法综合建议值n（击）标准值fak（kpa）qc（mpa）平均值fak（kpa）fak（kpa）11201306.91502.432120260652.30.683652a10

5、01307.24.41011031901808.51751.75018041801707.816014.237170213015.0180180130.43002岩石天然状态单轴抗压强度(标准值)frk=1.59(mpa)1100注：公式fak=mbrb+mdrmd+mcck，b=3m、d=0.5m、r取浮重度；2层公式法采用三轴剪切指标进行计算。3.3格构柱、格构式塔吊基础施工要求1、格构柱端锚入混凝土承台长度不小于450mm和1/3承台厚度；混凝土强度等级不小于c30；本工程定为格构柱端锚入混凝土承台长度不小于625mm，混凝土强度等级c35。2、格构柱锚入桩基中的长度不小于2000mm，

6、并需增加箍筋和主筋数量，确保焊接质量桩混凝土等级不小于c30；本工程格构柱锚入桩基中的长度4000mm，桩采用水下c35混凝土。3、吊（插）入桩孔时，应控制钢构柱的垂直与水平二个方向的偏位。特别需防止浇捣混凝土后钢构柱的偏位，施工方案中必须有防偏位措施（采用模具等定位方法）。4、钢构柱应在工厂制作，成品后运往工地。现场焊接水平杆与斜撑杆（柱间支撑）等构件，必须持有焊接上岗证，原则上仍应由生产厂家派员施焊。5、单肢钢构柱内部需留有足够空间，浇捣混凝土中应采取有效手段保证混凝土的填充率达到95%以上。6、开挖土方时，塔机钢构柱周围的土方应分层开挖，钢构柱之间的水平与斜撑杆（或柱间支撑），连接板等构

7、件，必须跟随挖土深度而及时设置并焊接。7、塔机使用中，要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况；经常观察地脚螺栓松动情况，随时拧紧；经常观察塔机的垂直度，发现超差及时纠正。8、工程桩和塔吊专用桩不均匀沉降差： 23.820-9.295=14.525mm。考虑到从塔吊开始使用到基坑大底板浇筑完成时间段约6个月，初期不均匀沉降量可估算为14.525×60%=8.715mm，8.715/2200=3.961<4，满足要求。在地下室大底板完成浇筑前应加强观测，及时采取纠偏措施；考虑到塔基桩端以下有2m厚的水泥土搅拌桩加固层，在灌注桩施工时，11.625m塔基桩可采取适当扩大桩端2m范围内的

8、直径，减少沉降差。为进一步降低不均匀沉降，宜采取扩大桩顶以下4m范围内直径的措施（扩为800mm，其余不变）。4.格构式塔吊基础计算书矩形格构式基础9、11楼计算书 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qtz63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、塔机荷载塔机竖向

9、荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重g0(kn)265.6起重臂自重g1(kn)45.69起重臂重心至塔身中心距离rg1(m)21小车和吊钩自重g2(kn)5.9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)12.93最小起重荷载qmin(kn)10最大吊物幅度rqmin(m)55最大起重力矩m2(kn·m)max60×12.93，10×55775.8平衡臂自重g3(kn)15平衡臂重心至塔身中心距离rg3(m)6平衡块自重g4(kn)142平衡块重心至塔身中心距离rg4(m)11.2 2、风荷载标准值k(kn/m2)工程

10、所在地江苏 南京市基本风压0(kn/m2)工作状态0.2非工作状态0.4塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度c类(有密集建筑群的城市市区)风振系数z工作状态1.77非工作状态1.83风压等效高度变化系数z0.94风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kn/m2)工作状态0.8×1.2×1.77×1.95×0.94×0.20.62非工作状态0.8×1.2×1.83×1.95×0.94×0.41.29 3、塔机传

11、递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值fk1(kn)265.6+45.69+5.9+15+142474.19起重荷载标准值fqk(kn)60竖向荷载标准值fk(kn)474.19+60534.19水平荷载标准值fvk(kn)0.62×0.35×1.6×4314.93倾覆力矩标准值mk(kn·m)45.69×21+5.9×12.93-15×6-142×11.2+0.9×(775.8+0.5×14.93×43)342.49非工作状态竖向荷载标准值fk'(kn)fk1474.19水

12、平荷载标准值fvk'(kn)1.29×0.35×1.6×4331.06倾覆力矩标准值mk'(kn·m)45.69×21-15×6-142×11.2+0.5×31.06×4353.12 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)1.2fk11.2×474.19569.03起重荷载设计值fq(kn)1.4fqk1.4×6084竖向荷载设计值f(kn)569.03+84653.03水平荷载设计值fv(kn)1.4fvk1.4×14.9320.9倾

13、覆力矩设计值m(kn·m)1.2×(45.69×21+5.9×12.93-15×6-142×11.2)+1.4×0.9×(775.8+0.5×14.93×43)608.41非工作状态竖向荷载设计值f'(kn)1.2fk'1.2×474.19569.03水平荷载设计值fv'(kn)1.4fvk'1.4×31.0643.48倾覆力矩设计值m'(kn·m)1.2×(45.69×21-15×6-142&#

14、215;11.2)+1.4×0.5×31.06×4369.81 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.25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)0.7承台参数承台混凝土等级c35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配置暗梁否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'')=4.5×4.5×(1.25

15、15;25+0×19)=632.81kn 承台及其上土的自重荷载设计值：g=1.2gk=1.2×632.81=759.38kn 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=(534.19+632.81)/4=291.75kn 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： qkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(534.19+632.81)/4+(342.49+14.93×9.62)/4.24=406.35kn qkmin=(fk+gk)/n-(mk+fvk

16、h)/l =(534.19+632.81)/4-(342.49+14.93×9.62)/4.24=177.15kn 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 =(653.03+759.38)/4+(608.41+20.9×9.62)/4.24=543.92kn qmin=(f+g)/n-(m+fvh)/l =(653.03+759.38)/4-(608.41+20.9×9.62)/4.24=162.28kn 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)400格构式钢柱计算长度

17、h0(m)12缀板间净距l01(mm)310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l90x10分肢材料截面积a0(cm2)17.17分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)1.76格构柱分肢平行于对称轴惯性矩i0(cm4)128.58分肢形心轴距分肢外边缘距离z0(cm)2.59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350×250×10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

18、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=4×128.58+17.17×(40.00/2-2.59)2=21331.78cm4 整个构件长细比：x=y=h0/(i/(4a0)0.5=1200/(21331.78/(4×17.17)0.5=68.09 分肢长细比：1=l01/iy0=31.00/1.76=17.61 分肢毛截面积之和：a=4a0=4×17.17×102=6868mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(68.0

19、92+17.612)0.5=70.33 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=17.61min(0.50max，40)=min(0.5×70.33，40)=35.17 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=70.33×(215/235)0.5=67.27 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：=0.769 qmax/(a)=543.92×103/(0.769×6868)=102.99n/mm2f=215n/mm2 满足要求！ 4、缀件验算 缀件所受剪力：v=af(fy/235

20、)0.5/85=6868×215×10-3×(235/235)0.5/85=17.37kn 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+25=31.00+25=56cm 作用在一侧缀板上的弯矩：m0=vl1/4=17.37×0.56/4=2.43kn·m 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2z0=0.4-2×0.0259=0.35m 作用在一侧缀板上的剪力：v0=vl1/(2·b1)=17.37×0.56/(2×0.35)=13.97kn 角焊缝面积：af=0.8hflf=0.8×10×20

21、0=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：f=m0/wf=2.43×106/46667=52n/mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力：f=v0/af=13.97×103/1600=9n/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(52/1.22)2+92)0.5=44n/mm2ftw=160n/mm2 满足要求！ 五、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级c35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)50桩入土深度lt(

22、m)11.625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)淤泥质粉质粘土8.46900.7-粉质粘土5.5326000.72-粘性土7.2305000.72-强风化粉砂岩4.84500.65- 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=3.14×0.7=2.2m 桩端面积：ap=d2/4=3.14×0.72/4=0.38

23、m2 ra=uqsia·li+qpa·ap =2.2×(4.09×32+7.2×30+0.34×45)+0×0.38=796.12kn qk=291.75knra=796.12kn qkmax=406.35kn1.2ra=1.2×796.12=955.35kn 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 qkmin=177.15kn0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：as=nd2/4=12×3.14×162/4=2413mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载

24、力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：q=qmax=543.92kn cfcap+0.9fy'as'=(0.75×17×0.38×106 + 0.9×(300×2412.74)×10-3=5544.01kn q=543.92kncfcap+0.9fy'as'=5544.01kn 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 qkmin=177.15kn0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、桩身构造配筋计算 as/ap×100%=(2412.74/(0.38×106)

25、5;100%=0.63%0.5% 满足要求！ 六、承台计算承台配筋承台底部长向配筋hrb400 22120承台底部短向配筋hrb400 22120承台顶部长向配筋hrb400 20120承台顶部短向配筋hrb400 20120 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1250-50-22/2=1189mm m=(qmax+qmin)l/2=(543.92+(162.28)×4.24/2=1498.08kn·m x方向：mx=mab/l=1498.08×3/4.24=1059.3kn·m y方向：my=mal/l=1498.08×3/4.24=1059

26、.3kn·m 2、受剪切计算 v=f/n+m/l=653.03/4 + 608.41/4.24=306.66kn 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1189)1/4=0.91 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-b-d)/2=(3-1.6-0.7)/2=0.35m a1l=(al-b-d)/2=(3-1.6-0.7)/2=0.35m 剪跨比：b'=a1b/h0=350/1189=0.29，取b=0.29； l'= a1l/h0=350/1189=0.29，取l=0.29； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.29+1)=1.

27、35 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.29+1)=1.35 hsbftbh0=0.91×1.35×1.57×103×4.5×1.19=10286.14kn hslftlh0=0.91×1.35×1.57×103×4.5×1.19=10286.14kn v=306.66knmin(hsbftbh0， hslftlh0)=10286.14kn 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：b+2h0=1.6+2×1.19=3.98m ab=3mb+2h0=3.98m，al=

28、3mb+2h0=3.98m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 s1= my/(1fcbh02)=1059.3×106/(1.03×16.7×4500×11892)=0.01 1=1-(1-2s1)0.5=1-(1-2×0.01)0.5=0.01 s1=1-1/2=1-0.01/2=0.995 as1=my/(s1h0fy1)=1059.3×106/(0.995×1189×360)=2487mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=m

29、ax(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：a1=max(as1, bh0)=max(2487,0.002×4500×1189)=10702mm2 承台底长向实际配筋：as1'=14636mm2a1=10702mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 s2= mx/(2fcbh02)=1059.3×106/(1.03×16.7×4500×11892)=0.01 2=1-(1-2s2)0.5=1-(1-2×0.01)0.5=0.01 s2=1-2/2=1-

30、0.01/2=0.995 as2=mx/(s2h0fy1)=1059.3×106/(0.995×1189×360)=2487mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：a2=max(9674, lh0)=max(9674,0.002×4500×1189)=10702mm2 承台底短向实际配筋：as2'=14636mm2a2=10702mm2 满足要求！ (3)、承台顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：as3'=1

31、2096mm20.5as1'=0.5×14636=7318mm2 满足要求！ (4)、承台顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋：as4'=12096mm20.5as2'=0.5×14636=7318mm2 满足要求！ (5)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为双向10500。 七、示意图矩形桩式承台配筋图 矩形桩式桩配筋图 注：桩为变径：上部4米段直径为800mm，下部7.625米段直径为700mm，钢筋笼尺寸相应变化。矩形桩式钻孔灌注桩详图 矩形桩式格构柱与承台连接详图 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

32、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矩形格构式基础10、12楼计算书 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qtz40塔机独立状态的最大起吊高度h0(m)31塔机独立状态的计算高度h(m)34塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度b(m)1.4 二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准

33、值塔身自重g0(kn)150起重臂自重g1(kn)27起重臂重心至塔身中心距离rg1(m)20.5小车和吊钩自重g2(kn)3最大起重荷载qmax(kn)40最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离rqmax(m)13最小起重荷载qmin(kn)7.63最大吊物幅度rqmin(m)45最大起重力矩m2(kn·m)max40×13，7.63×45520平衡臂自重g3(kn)9.3平衡臂重心至塔身中心距离rg3(m)5平衡块自重g4(kn)92.19平衡块重心至塔身中心距离rg4(m)9 2、风荷载标准值k(kn/m2)工程所在地江苏 南京市基本风压0(kn/m2)工作状

34、态0.2非工作状态0.4塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度c类(有密集建筑群的城市市区)风振系数z工作状态1.79非工作状态1.84风压等效高度变化系数z0.87风荷载体型系数s工作状态1.95非工作状态1.95风向系数1.2塔身前后片桁架的平均充实率00.35风荷载标准值k(kn/m2)工作状态0.8×1.2×1.79×1.95×0.87×0.20.58非工作状态0.8×1.2×1.84×1.95×0.87×0.41.2 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(k

35、n)150+27+3+9.3+92.19281.49起重荷载标准值fqk(kn)40竖向荷载标准值fk(kn)281.49+40321.49水平荷载标准值fvk(kn)0.58×0.35×1.4×349.66倾覆力矩标准值mk(kn·m)27×20.5+3×13-9.3×5-92.19×9+0.9×(520+0.5×9.66×34)332.09非工作状态竖向荷载标准值fk'(kn)fk1281.49水平荷载标准值fvk'(kn)1.2×0.35×1.

36、4×3419.99倾覆力矩标准值mk'(kn·m)27×20.5-9.3×5-92.19×9+0.5×19.99×3417.12 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)1.2fk11.2×281.49337.79起重荷载设计值fq(kn)1.4fqk1.4×4056竖向荷载设计值f(kn)337.79+56393.79水平荷载设计值fv(kn)1.4fvk1.4×9.6613.52倾覆力矩设计值m(kn·m)1.2×(27×20.5+

37、3×13-9.3×5-92.19×9)+1.4×0.9×(520+0.5×9.66×34)521.67非工作状态竖向荷载设计值f'(kn)1.2fk'1.2×281.49337.79水平荷载设计值fv'(kn)1.4fvk'1.4×19.9927.99倾覆力矩设计值m'(kn·m)1.2×(27×20.5-9.3×5-92.19×9)+1.4×0.5×19.99×3488.51 三、桩顶

38、作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.25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)0.7承台参数承台混凝土等级c35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配置暗梁否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'')=4.5×4.5×(1.25×25+0×19)=632.81kn 承台及其上土的自重荷载设计值：g=1.2gk=1.

39、2×632.81=759.38kn 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=(321.49+632.81)/4=238.58kn 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： qkmax=(fk+gk)/n+(mk+fvkh)/l =(321.49+632.81)/4+(332.09+9.66×9.62)/4.24=338.76kn qkmin=(fk+gk)/n-(mk+fvkh)/l =(321.49+632.81)/4-(332.09+9.66×9.62)/4.24

40、=138.39kn 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 =(393.79+759.38)/4+(521.67+13.52×9.62)/4.24=441.93kn qmin=(f+g)/n-(m+fvh)/l =(393.79+759.38)/4-(521.67+13.52×9.62)/4.24=134.65kn 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)400格构式钢柱计算长度h0(m)12缀板间净距l01(mm)310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

41、材料l90x10分肢材料截面积a0(cm2)17.17分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)1.76格构柱分肢平行于对称轴惯性矩i0(cm4)128.58分肢形心轴距分肢外边缘距离z0(cm)2.59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350×200×10格构式钢柱缀件截面积a1x'(mm2)2000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=4i

42、0+a0(a/2-z0)2=4×128.58+17.17×(40.00/2-2.59)2=21331.78cm4 整个构件长细比：x=y=h0/(i/(4a0)0.5=1200/(21331.78/(4×17.17)0.5=68.09 分肢长细比：1=l01/iy0=31.00/1.76=17.61 分肢毛截面积之和：a=4a0=4×17.17×102=6868mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(68.092+17.612)0.5=70.33 满足要求！ 2、格构式钢柱分肢的长细比验算 1=17.61mi

43、n(0.50max，40)=min(0.5×70.33，40)=35.17 满足要求！ 3、格构式钢柱受压稳定性验算 0max(fy/235)0.5=70.33×(215/235)0.5=67.27 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：=0.769 qmax/(a)=441.93×103/(0.769×6868)=83.68n/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=6868×215×10-3×(235/235)0.5/85

44、=17.37kn 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+20=31.00+20=51cm 作用在一侧缀板上的弯矩：m0=vl1/4=17.37×0.51/4=2.21kn·m 分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2z0=0.4-2×0.0259=0.35m 作用在一侧缀板上的剪力：v0=vl1/(2·b1)=17.37×0.51/(2×0.35)=12.72kn 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=0.7×10×20

45、02/6=46667mm3 垂直于角焊缝长度方向应力：f=m0/wf=2.21×106/46667=47n/mm2 垂直于角焊缝长度方向剪应力：f=v0/af=12.72×103/1600=8n/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(47/1.22)2+82)0.5=40n/mm2ftw=160n/mm2 满足要求！ 五、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级c35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)50桩入土深度lt(m)11.625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 101

46、6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)淤泥质粉质粘土11.07900.7-粉质粘土4.9326000.72-粘性土4.5305000.72-粉砂0.82800.6-强风化岩4.74500.65- 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=3.14×0.7=2.2m 桩端面积：ap=d2/4=3.14×0.72/4=0.38m2 ra=uqsia·li+qpa·ap =2.2×

47、;(1.2×9+4.9×32+4.5×30+0.8×28+0.23×45)+0×0.38=737.37kn qk=238.58knra=737.37kn qkmax=338.76kn1.2ra=1.2×737.37=884.85kn 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 qkmin=138.39kn0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：as=nd2/4=10×3.14×162/4=2011mm2 (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

48、计值：q=qmax=441.93kn cfcap+0.9fy'as'=(0.75×17×0.38×106 + 0.9×(300×2010.62)×10-3=5423.37kn q=441.93kncfcap+0.9fy'as'=5423.37kn 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 qkmin=138.39kn0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、桩身构造配筋计算 as/ap×100%=(2010.62/(0.38×106)×100%=0.52%0.5% 满足

49、要求！ 六、承台计算承台配筋承台底部长向配筋hrb400 22120承台底部短向配筋hrb400 22120承台顶部长向配筋hrb400 20120承台顶部短向配筋hrb400 20120 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1250-50-22/2=1189mm m=(qmax+qmin)l/2=(441.93+(134.65)×4.24/2=1223.11kn·m x方向：mx=mab/l=1223.11×3/4.24=864.87kn·m y方向：my=mal/l=1223.11×3/4.24=864.87kn·m 2、受剪切计算 v=f/n+m/l=393.79/4 + 521.67/4.24=221.4kn 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1189)1/4=0.91 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-b-d)/2=(3-1.4-0.7)/2=0.45m a1l=(al-b-d)/2=(3-1.4-0.7)/2=0.45m 剪跨比：b'=a1b/h