6015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QTZ145(6015)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)59.8塔机独立状态的计算高度H(m)59.8塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)2二、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)681起重荷载标准值Fqk(kN)98竖向荷载标准值Fk(kN)779水平荷载标准值Fvk(kN)44倾覆力矩标准值Mk(kNm)1078非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)681水平荷载标准值Fvk(kN)156.2倾覆力矩标准值Mk(kNm)4647 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)1.35Fk11.35681919.35起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.3598132.3竖向荷载设计值F(kN)919.35+132.31051.65水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.354459.4倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3510781455.3非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35681919.35水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.35156.2210.87倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3546476273.45三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1承台长l(m)4.6承台宽b(m)4.6承台长向桩心距al(m)3.2承台宽向桩心距ab(m)3.2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)=4.64.6(125+019)=529kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35529=714.15kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.22+3.22)0.5=4.53m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(681+529)/4=302.5kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(681+529)/4+(4647+156.21)/4.53=1363.87kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(681+529)/4-(4647+156.21)/4.53=-758.87kN 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 =(919.35+714.15)/4+(6273.45+210.871)/4.53=1841.22kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(919.35+714.15)/4-(6273.45+210.871)/4.53=-1024.47kN四、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C0.85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)17桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值2050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9.293500.7-粉质粘土25000.7-粉质粘土5.735400.7-粉质粘土1.48555000.7- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.7=2.2m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.72/4=0.38m2 Ra=uqsiali+qpaAp =2.2(7.7935+250+5.7354+1.4855)+5000.38=1871.38kN Qk=302.5kNRa=1871.38kN Qkmax=1363.87kN1.2Ra=1.21871.38=2245.66kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-758.87kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=758.87kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApz=170.3825=163.56kN Ra=uiqsiali+Gp=2.2(0.77.7935+0.7250+0.75.7354+0.71.4855)+163.56=1338.83kN Qk=758.87kNRa=1338.83kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=123.14182/4=3054mm2 (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=1841.22kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=2050kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q=-Qmin=1024.47kN fyAS=3603053.6310-3=1099.31kN Q=1024.47kNfyAS=1099.31kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap100%=(3053.63/(0.38106)100%=0.79%0.65% 满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400 20160承台底部短向配筋HRB400 20160承台顶部长向配筋HRB400 18200承台顶部短向配筋HRB400 18200 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1000-50-20/2=940mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(1841.22+(-1024.47)4.53/2=1848.09kNm X方向：Mx=Mab/L=1848.093.2/4.53=1306.8kNm Y方向：My=Mal/L=1848.093.2/4.53=1306.8kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=919.35/4 + 6273.45/4.53=1616.09kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/940)1/4=0.96 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.2-2-0.7)/2=0.25m a1l=(al-B-d)/2=(3.2-2-0.7)/2=0.25m 剪跨比：b=a1b/h0=250/940=0.27，取b=0.27； l= a1l/h0=250/940=0.27，取l=0.27； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.27+1)=1.38 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.27+1)=1.38 hsbftbh0=0.961.381.571034.60.94=9013.53kN hslftlh0=0.961.381.571034.60.94=9013.53kN V=1616.09kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=9013.53kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2+20.94=3.88m ab=3.2mB+2h0=3.88m，al=3.2mB+2h0=3.88m 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)=1306.8106/(1.0316.746009402)=0.019 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.019)0.5=0.019 S1=1-1/2=1-0.019/2=0.991 AS1=My/(S1h0fy1)=1306.8106/(0.991940360)=3899mm2 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(3899,0.0024600940)=8648mm2 承台底长向实际配筋：AS1=9347mm2A1=8648mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1306.8106/(1.0316.746009402)=0.019 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.019)0.5=0.019 S2=1-2/2=1-0.019/2=0.991 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1306.8106/(0.991940360)=3899mm2 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(9674,0.0024600940)=8648mm2 承台底短向实际配筋：AS2=9347mm2A2=8648mm2