63塔吊矩形板式桩基础计算书.doc

矩形板式桩基础计算书一、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)35塔机独立状态的计算高度H(m)35塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.65二、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)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)22小车和吊钩自重G2(kN)3.8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)11.5最小起重荷载Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5，1050690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.3平衡块自重G4(kN)89.4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)工程所在地江苏 吴县东山基本风压0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.45塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数z工作状态1.59非工作状态1.65风压等效高度变化系数z1.25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0.81.21.591.951.250.20.74非工作状态0.81.21.651.951.250.451.73 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)251+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷载标准值Fvk(kN)0.740.351.653514.96倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.514.9635)543.46非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)Fk1401.4水平荷载标准值Fvk(kN)1.730.351.653534.97倾覆力矩标准值Mk(kNm)37.422-19.86.3-89.411.8+0.534.9735255.11 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)1.2Fk11.2401.4481.68起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk1.46084竖向荷载设计值F(kN)481.68+84565.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.414.9620.94倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.514.9635)823.48非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.2Fk1.2401.4481.68水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk1.434.9748.96倾覆力矩设计值M(kNm)1.2(37.422-19.86.3-89.411.8)+1.40.534.9735428.53三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.3承台长l(m)4.8承台宽b(m)4.8承台长向桩心距al(m)3.6承台宽向桩心距ab(m)3.6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承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)11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)=4.84.8(1.325+011)=748.8kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2748.8=898.56kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.09m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(461.4+748.8)/4=302.55kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(461.4+748.8)/4+(543.46+14.961.3)/5.09=413.12kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(461.4+748.8)/4-(543.46+14.961.3)/5.09=191.98kN 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 =(565.68+898.56)/4+(823.48+20.941.3)/5.09=533.15kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(565.68+898.56)/4-(823.48+20.941.3)/5.09=198.97kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C80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)18.55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)杂填土3000.7-粉质粘土1.33000.7-淤泥质粉质粘土7.91800.7-淤泥质粉质粘土6.22200.7-淤泥质粉质粘土5.62500.7-粉质粘土2.76520000.7- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.5=1.57m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.52/4=0.2m2 Ra=uqsiali+qpaAp =1.57(6.618+6.222+5.625+0.1565)+20000.2=1028.79kN Qk=302.55kNRa=1028.79kN Qkmax=413.12kN1.2Ra=1.21028.79=1234.55kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=191.98kN0 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=113.1410.72/4=989mm2 (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=533.15kN 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=191.98kN0 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 20200承台顶部短向配筋HRB400 20200 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1300-50-20/2=1240mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(533.15+(198.97)5.09/2=1863.67kNm X方向：Mx=Mab/L=1863.673.6/5.09=1317.82kNm Y方向：My=Mal/L=1863.673.6/5.09=1317.82kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=565.68/4 + 823.48/5.09=303.17kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1240)1/4=0.9 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.65-0.5)/2=0.73m a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.65-0.5)/2=0.73m 剪跨比：b=a1b/h0=725/1240=0.58，取b=0.58； l= a1l/h0=725/1240=0.58，取l=0.58； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.58+1)=1.1 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.58+1)=1.1 hsbftbh0=0.91.11.571034.81.24=9248.62kN hslftlh0=0.91.11.571034.81.24=9248.62kN V=303.17kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=9248.62kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.65+21.24=4.13m ab=3.6mB+2h0=4.13m，al=3.6mB+2h0=4.13m 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)=1317.82106/(1.0316.7480012402)=0.01 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.01)0.5=0.01 S1=1-1/2=1-0.01/2=0.995 AS1=My/(S1h0fy1)=1317.82106/(0.9951240360)=2968mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(2968,0.00248001240)=11904mm2 承台底长向实际配筋：AS1=12881mm2A1=11904mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1317.82106/(1.0316.7480012402)=0.01 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.01)0.5=0.01 S2=1-2/2=1-0.01/2=0.995 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1317.82106/(0.9951240360)=2968mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, lh0)=max(9674,0.00248001240)=11904mm2 承台底短向实际配