矩形格构式基础计算书 缀板

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计算依据：

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20232、《混凝土结构设计规范》GB50010-20233、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20234、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20235、《钢结构设计规范》GB50017-2023

一、塔机属性

塔机型号塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)塔机独立状态的计算高度H(m)塔身桁架结构塔身桁架结构宽度B(m)QTZ80（浙江建机）100100圆钢管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)起重荷载标准值Fqk(kN)竖向荷载标准值Fk(kN)水平荷载标准值Fvk(kN)倾覆力矩标准值Mk(kN·m)非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)水平荷载标准值Fvk'(kN)倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)44946.82429.1544960509831332.342、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)起重荷载设计值FQ(kN)竖向荷载设计值F(kN)水平荷载设计值Fv(kN)倾覆力矩设计值M(kN·m)非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)水平荷载设计值Fv'(kN)倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.35Fk＝1.35×449＝606.151.35Fvk＝1.35×46.8＝63.181.35Mk＝1.35×2429.15＝3279.352''1.35Fk1＝1.35×449＝606.151.35FQk＝1.35×60＝81606.15+81＝687.151.35Fvk＝1.35×83＝112.051.35Mk＝1.35×1332.34＝1798.659三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n承台长l(m)承台长向桩心距al(m)桩直径d(m)承台参数承台混凝土等级承台上部覆土厚度h'(m)承台混凝土保护层厚度δ(mm)格构式钢柱总重Gp2(kN)C3005020承台混凝土自重γC(kN/m)承台上部覆土的重度γ'(kN/m)配置暗梁承台底标高(m)33452.50.8承台高度h(m)承台宽b(m)承台宽向桩心距ab(m)桩间侧阻力折减系数ψ1.252.50.82519是0.2

基础布置图

承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.2×25+0×19)=750kN

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×750=1012.5kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.536m1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk+Gp2)/n=(449+750+20)/4=304.75kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk+Gp2)/n+(Mk+FVk(H0-hr+h/2))/L

=(449+750+20)/4+(2429.15+46.8×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=1092.419kNQkmin=(Fk+Gk+Gp2)/n-(Mk+FVk(H0-hr+h/2))/L

=(449+750+20)/4-(2429.15+46.8×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=-482.919kN2、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+1.35×Gp2)/n+(M+Fv(H0-hr+h/2))/L

=(606.15+1012.5+1.35×20)/4+(3279.352+63.18×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=1474.765kNQmin=(F+G+1.35×Gp2)/n-(M+Fv(H0-hr+h/2))/L

=(606.15+1012.5+1.35×20)/4-(3279.352+63.18×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=-651.94kN

四、格构柱计算

格构柱参数格构柱缀件形式格构式钢柱长度H0(m)格构柱伸入灌注桩的锚固长度hr(m)格构柱分肢参数格构柱分肢材料L125X10分肢材料截面积A0(cm)格构柱分肢平行于对称轴惯性矩分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)2.48I0(cm)分肢材料屈服强度fy(N/mm)242缀板92格构式钢柱的截面边长a(mm)缀板间净距l01(mm)46020024.37361.67分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)3.45分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料缀件钢板抗弯强度设计值f(N/mm)焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)焊缝强度设计值ftw(N/mm)222235450×300×10215格构式钢柱缀件截面积A1x'(mm)缀件钢板抗剪强度设计值τ(N/mm)22300012510160焊缝计算长度lf(mm)5401、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=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[361.67+24.37×(46.00/2-3.45)2]=38703.78cm4

整个构件长细比：λx=λy=H0/(I/(4A0))0.5=900/(38703.78/(4×24.37))0.5=45.167分肢长细比：λ1=l01/iy0=20.00/2.48=8.065

分肢毛截面积之和：A=4A0=4×24.37×102=9748mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：λ0

220.5220.5

max=(λx+λ1)=(45.167+8.065)=45.882

λ0max=45.882≤[λ]=150满足要求！

2、格构式钢柱分肢的长细比验算

λ1=8.065≤min(0.5λ0max，40)=min(0.5×50，40)=25满足要求！

3、格构式钢柱受压稳定性验算λ0max(fy/235)0.5=50×(235/235)0.5=50

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：υ=0.856

Qmax/(υA)=1474.765×103/(0.856×9748)=176.74N/mm2≤f=215N/mm2满足要求！4、缀件验算

缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=9748×215×10-3×(235/235)0.5/85=24.657kN格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+30=20.00+30=50cm

作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=24.657×0.5/4=3.082kN·m分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.46-2×0.0345=0.391m

作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=24.657×0.5/(2×0.391)=15.765kNσ=M0/(bh2/6)=3.082×106/(10×3002/6)=20.547N/mm2≤f=215N/mm2满足要求！

τ=3V0/(2bh)=3×15.765×103/(2×10×300)=7.883N/mm2≤τ=125N/mm2满足要求！

角焊缝面积：Af=0.7hflf=0.8×10×540=3780mm2

角焊缝截面抗争矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7×10×5402/6=340200mm3

满足要求！(3)、梁腰筋配筋

梁腰筋依照构造配筋4Φ14(4)、承台梁箍筋计算箍筋抗剪

计算截面剪跨比：λ'=(L-20.5B)/(2h0)=(5-20.5×1.6)/(2×1.138)=1.203取λ=1.5

混凝土受剪承载力：1.75ftl'h0/(λ+1)=1.75×1.43×1×1.138/(1.5+1)=1.139kNVmax=1078.652kN>1.75ftl'h0/(λ+1)=1.139kNnAsv1/s=4×(3.142×122/4)/200=2.262V=1078.652kN≤0.7ftl’h0+1.25fyvh0(nAsv1/s)=0.7×1.43×1000×1138+1.25×360×1138×2.262=2297.481kN满足要求！配箍率验算

ρsv=nAsv1/(l's)=4×(3.142×122/4)/(1000×200)=0.226%≥psv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/360=0.095%满足要求！

(5)、板底面长向配筋面积

板底需要配筋：AS1=ρbh0=0.002×5000×1138=11380mm2承台底长向实际配筋：AS1'=15831mm2≥AS1=11380mm2满足要求！

(6)、板底面短向配筋面积

板底需要配筋：AS2=ρlh0=0.002×5000×1138=11380mm2承台底短向实际配筋：AS2'=15831mm2≥AS2=11380mm2满足要求！

(7)、板顶面长向配筋面积

承台顶长向实际配筋：AS3'=15831mm2≥0.5AS1'=0.5×15831=7916mm2满足要求！

(8)、板顶面短向配筋面积

承台顶长向实际配筋：AS4'=15831mm2≥0.5AS2'=0.5×15831=7916mm2满足要求！

(9)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。

七、下承台计算

基础布置下承台长l(m)下承台高度h(m)下承台参数下承台混凝土等级下承台上部覆土厚度h`(m)下承台混凝土保护层厚度δ(mm)承台配筋承台底部长向配筋承台顶部长向配筋HRB335Φ18@200承台底部短向配筋HRB335Φ18@200承台顶部短向配筋HRB335Φ18@200HRB335Φ18@200C25050下承台混凝土自重γC(kN/m)下承台上部覆土的重度γ`(kN/m)334.80.5下承台宽b(m)4.82518(1)、板底面长向配筋面积板底需要配筋：AS1=ρbh0=0.0015×4800×441=3176mm2承台底长向实际配筋：AS1'=6362mm2≥AS1=3176mm2满足要求！

(2)、板底面短向配筋面积

板底需要配筋：AS2=ρlh0=0.0015×4800×441=3176mm2承台底短向实际配筋：AS2'=6362mm2≥AS2=3176mm2满足要求！

(3)、板顶面长向配筋面积

承台顶长向实际配筋：AS3'=6362mm2≥0.5AS1'=0.5×6362=3181mm2满足要求！

(4)、板顶面短向配筋面积

承台顶短向实际配筋：AS4'=6362mm2≥0.5AS2'=0.5×6362=3181mm2满足要求！

八、示意图

上承台配筋图

暗梁配筋图