东疆港矩形板式桩基础计算书

1、矩形板式桩基础计算书 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 一、塔机属性塔机型号QTZ100（徐工）塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)43塔机独立状态的计算高度H(m)45塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 二、塔机荷载塔机竖向荷载简图 1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)309起重臂自重G1(kN)70起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)25小车和吊钩自重G2(kN)3.8最大起重荷载Qmax(

2、kN)80最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)11.5最大起重力矩M2(kN.m)100平衡臂自重G3(kN)23平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)160平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)11.8 2、风荷载标准值k(kN/m2)工程所在地天津 塘沽基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.55塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度A类(近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区)风振系数z工作状态1.49非工作状态1.55风压等效高度变化系数z1.69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

3、均充实率00.35风荷载标准值k(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.49×1.95×1.69×0.20.94非工作状态0.8×1.2×1.55×1.95×1.69×0.552.7 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(kN)309+70+3.8+23+160565.8起重荷载标准值Fqk(kN)80竖向荷载标准值Fk(kN)565.8+80645.8水平荷载标准值Fvk(kN)0.94×0.35×1.6×4523.69倾覆力矩标准值Mk(k

4、N·m)70×25+3.8×11.5-23×6.3-160×11.8+0.9×(100+0.5×23.69×45)330.52非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)Fk1565.8水平荷载标准值Fvk'(kN)2.7×0.35×1.6×4568.04倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)70×25-23×6.3-160×11.8+0.5×68.04×451248 4、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设

5、计值F1(kN)1.2Fk11.2×565.8678.96起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.4×80112竖向荷载设计值F(kN)678.96+112790.96水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.4×23.6933.17倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(70×25+3.8×11.5-23×6.3-160×11.8)+1.4×0.9×(100+0.5×23.69×45)510.57非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.2Fk'1.

6、2×565.8678.96水平荷载设计值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×68.0495.26倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.2×(70×25-23×6.3-160×11.8)+1.4×0.5×68.04×451803.78 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)5.5承台宽b(m)5.5承台长向桩心距al(m)4.5承台宽向桩心距ab(m)4.5桩直径d(m)0.5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

7、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'')=5.5×5.5×(1.35×25+0×19)=1020.94kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×1020.94=1225.12kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(4.52+4.52)0.5=6.36m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(565.8+1020.9

8、4)/4=396.68kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(565.8+1020.94)/4+(1248+68.04×1.35)/6.36=607.22kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(565.8+1020.94)/4-(1248+68.04×1.35)/6.36=186.15kN 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 =(678.96+1225.12)/4+(1803.78+95.26×1.35)/6.3

9、6=779.66kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(678.96+1225.12)/4-(1803.78+95.26×1.35)/6.36=172.38kN 四、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C0.85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)22桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值2700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)粉质粘土27585000.7- 1、桩基竖向抗压承载力计算

10、桩身周长：u=d=3.14×0.5=1.57m 桩端面积：Ap=d2/4=3.14×0.52/4=0.2m2Ra=uqsia·li+qpa·Ap =1.57×(23.5×58)+500×0.2=2239.17kN Qk=396.68kNRa=2239.17kN Qkmax=607.22kN1.2Ra=1.2×2239.17=2687kN满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=186.15kN0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=8

11、5;3.14×10.72/4=719mm2 (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计值：Q=Qmax=779.66kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=2700kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=186.15kN0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 20120承台底部短向配筋HRB400 20120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=1350-50-20/2=1290mm M=(Qmax+Qmin)L/2

12、=(779.66+(172.38)×6.36/2=3029.38kN·m X方向：Mx=Mab/L=3029.38×4.5/6.36=2142.1kN·m Y方向：My=Mal/L=3029.38×4.5/6.36=2142.1kN·m 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=678.96/4 + 1803.78/6.36=453.18kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1290)1/4=0.89 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(4.5-1.6-0.5)/2=1.2m a1l=(al-B-d

13、)/2=(4.5-1.6-0.5)/2=1.2m 剪跨比：b'=a1b/h0=1200/1290=0.93，取b=0.93； l'= a1l/h0=1200/1290=0.93，取l=0.93； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.93+1)=0.91 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.93+1)=0.91 hsbftbh0=0.89×0.91×1.57×103×5.5×1.29=8962.01kN hslftlh0=0.89×0.91×1.57×103×5.5

14、×1.29=8962.01kN V=453.18kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=8962.01kN 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+2×1.29=4.18m ab=4.5m>B+2h0=4.18m，al=4.5m>B+2h0=4.18m 角桩内边缘至承台外边缘距离：cb=(b-ab+d)/2=(5.5-4.5+0.5)/2=0.75m cl=(l-al+d)/2=(5.5-4.5+0.5)/2=0.75m 角桩冲跨比：b''=a1b/h0=1200/1290=0.93，取b=0.93；

15、l''= a1l/h0=1200/1290=0.93，取l=0.93； 角桩冲切系数：1b=0.56/(b+0.2)=0.56/(0.93+0.2)=0.5 1l=0.56/(l+0.2)=0.56/(0.93+0.2)=0.5 1b(cb+alb/2)+1l(cl+all/2)hp·ft·h0=0.5×(0.75+1.2/2)+0.5×(0.75+1.2/2)×0.95×1570×1.29=2585.22kN Nl=V=453.18kN1b(cb+alb/2)+1l(cl+all/2)hp·ft&

16、#183;h0=2585.22kN 满足要求！ 4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=2142.1×106/(1.03×16.7×5500×12902)=0.014 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.014)0.5=0.014 S1=1-1/2=1-0.014/2=0.993 AS1=My/(S1h0fy1)=2142.1×106/(0.993×1290×360)=4645mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45

17、5;1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(4645,0.002×5500×1290)=14190mm2 承台底长向实际配筋：AS1'=14714mm2A1=14190mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=2142.1×106/(1.03×16.7×5500×12902)=0.014 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0.014)0.5=0.014 S2=1-2/2=1-0.014/2=0.993 AS2=Mx/(S2h0fy1)=2142.1×106/(0.993×1290×360)=4645mm2 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(9674,0.002×5500×1290)