塔吊矩形板式桩基础计算书

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QTZ315(ZJ7035)-浙江建机塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)51塔机独立状态的计算高度H(m)58塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度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)759.26起重荷载标准值Fqk(kN)189.62竖向荷载标准值Fk(kN)948.88水平荷载标准值Fvk(kN)37.04倾覆力矩标准值Mk(kNm)1514.82非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)759.26水平荷载标准值Fvk(kN)117.04倾覆力矩标准值Mk(kNm)3340 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)1.35Fk11.35759.261025.001起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk1.35189.62255.987竖向荷载设计值F(kN)1025.001+255.9871280.988水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3537.0450.004倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.351514.822045.007非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35759.261025.001水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.35117.04158.004倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3533404509 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.7承台长l(m)10.6承台宽b(m)7.7承台长向桩心距al(m)8.4承台宽向桩心距ab(m)5.5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)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否承台底标高d1(m)-5.6基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=7.710.6(1.725+019)=3468.85kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.353468.85=4682.948kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(5.52+8.42)0.5=10.04m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(759.26+3468.85)/4=1057.027kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(759.26+3468.85)/4+(3340+117.041.7)/10.04=1409.5kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(759.26+3468.85)/4-(3340+117.041.7)/10.04=704.555kN 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 =(1025.001+4682.948)/4+(4509+158.0041.7)/10.04=1902.825kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(1025.001+4682.948)/4-(4509+158.0041.7)/10.04=951.15kN 四、桩承载力验算桩参数桩类型灌注桩桩直径d(mm)800桩混凝土强度等级C30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桩底标高d2(m)-35桩有效长度lt(m)29.4桩配筋桩身普通钢筋配筋HRB335 1420自定义桩身承载力设计值否桩身普通钢筋配筋HRB335 1420桩裂缝计算钢筋弹性模量Es(N/mm2)200000普通钢筋相对粘结特性系数V1最大裂缝宽度lim(mm)0.2裂缝控制等级三级地基属性地下水位至地表的距离hz(m)1.33自然地面标高d(m)0是否考虑承台效应是承台效应系数c0.1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)素填土4.71101500.690淤泥5.3681000.350砾砂7.322535000.4150粉土7.483519000.6160全风化岩12.567040000.6330 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.513m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.503m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(7.7/2,5)=3.85m fak=(3.8550)/3.85=192.5/3.85=50kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(7.710.6-40.503)/4=19.028m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=0.82.513(4.478+7.3225+7.4835+10.1370)+40000.503+0.15019.028=4499.092kN Qk=1057.027kNRa=4499.092kN Qkmax=1409.5kN1.2Ra=1.24499.092=5398.911kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=704.555kN0 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=143.142202/4=4398mm2 (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=1902.825kN cfcAp+0.9fyAs=(0.7514.30.503106 + 0.9(3004398.23)10-3=6582.197kN Q=1902.825kNcfcAp+0.9fyAs=6582.197kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=704.555kN0 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/Ap100%=(4398.23/(0.503106)100%=0.874%0.65% 满足要求！ 5、裂缝控制计算 Qkmin=704.555kN0 不需要进行裂缝控制计算！ 五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB335 22160承台底部短向配筋HRB335 22160承台顶部长向配筋HRB335 22160承台顶部短向配筋HRB335 22160 1、荷载计算 承台计算不计承台及上土自重: Fmax=F/n+M/L =1025.001/4+4509/10.04=705.335kN Fmin=F/n-M/L =1025.001/4-4509/10.04=-192.835kN 承台底部所受最大弯矩: Mx= Fmax (ab-B)/2=705.335(5.5-2)/2=1234.336kN.m My= Fmax (al-B)/2=705.335(8.4-2)/2=2257.072kN.m 承台顶部所受最大弯矩: Mx= Fmin (ab-B)/2=-192.835(5.5-2)/2=-337.461kN.m My= Fmin (al-B)/2=-192.835(8.4-2)/2=-617.071kN.m 计算底部配筋时：承台有效高度：h0=1700-50-22/2=1639mm 计算顶部配筋时：承台有效高度：h0=1700-50-22/2=1639mm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=1025.001/4 + 4509/10.04=705.335kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1639)1/4=0.836 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(5.5-2-0.8)/2=1.35m a1l=(al-B-d)/2=(8.4-2-0.8)/2=2.8m 剪跨比：b=a1b/h0=1350/1639=0.824，取b=0.824； l= a1l/h0=2800/1639=1.708，取l=1.708； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.824+1)=0.96 l=1.75/(l+1)=1.75/(1.708+1)=0.646 hsbftbh0=0.8360.961.571037.71.639=15892.352kN hslftlh0=0.8360.6461.5710310.61.639=14731.402kN V=705.335kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=14731.402kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2+21.639=5.278m ab=5.5mB+2h0=5.278m，al=8.4mB+2h0=5.278m 角桩内边缘至承台外边缘距离：cb=(b-ab+d)/2=(7.7-5.5+0.8)/2=1.5m cl=(l-al+d)/2=(10.6-8.4+0.8)/2=1.5m 角桩冲跨比：b=a1b/h0=1350/1639=0.824，取b=0.824； l= a1l/h0=2800/1639=1.708，取l=1； 角桩冲切系数：1b=0.56/(b+0.2)=0.56/(0.824+0.2)=0.547 1l=0.56/(l+0.2)=0.56/(1+0.2)=0.467 1b(cb+alb/2)+1l(cl+all/2)hpfth0=0.547(1.5+1.35/2)+0.467(1.5+2.8/2)0.92515701.639=6053.341kN Nl=V=705.335kN1b(cb+alb/2)+1l(cl+all/2)hpfth0=6053.341kN 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)=2257.072106/(116.7770016392)=0.007 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.007)0.5=0.007 S1=1-1/2=1-0.007/2=0.997 AS1=My/(S1h0fy1)=2257.072106/(0.9971639300)=4606mm2 最小配筋率：=0.15% 承台底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(4606,0.001577001639)=18931mm2 承台底长向实际配筋：AS1=18675mm2A1=18931mm2 不满足要求！请增加承台底长向配筋或提高钢筋等级。 (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fclh02)=1234.336106/(116.71060016392)=0.003 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S2=1-2/2=1-0.003/2=0.999 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1234.336106/(0.9991639300)=2514mm2 最小配筋率：=0.15% 承台底需要配筋：A2=max(AS2, lh0)=max(2514,0.0015106001639)=26061mm2 承台底短向实际配筋：A2=25564mm2A2=26061mm2 不满足要求！请增加承台底短向配筋或提高钢筋等级。 (3)、承台顶面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=617.071106/(116.7770016392)=0.002 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.002)0.5=0.002 S1=1-1/2=1-0.002/2=0.999 AS3=My/(S1h0fy1)=617.071106/(0.9991639300)=1257mm2 最小配筋率：=0.15% 承台顶需要配筋：A3=max(AS3, bh0,0.5AS1)=max(1257,0.001577001639,0.518675)=18931mm2 承台顶长向实际配筋：AS3=18675mm2A3=18931mm2 不满足要求！请增加板顶长向配筋或提高钢筋等级。 (4)、承台顶面短向配筋面积 S2= Mx/(2fclh02)=337.461106/(116.71060016392)=0.001 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.001)0.5=0.001 S2=1-2/2=1-0.001/2=1 AS4=Mx/(S2h0fy1)=337.461106/(11639300)=687mm2 最小配筋率：=0.15% 承台顶需要配筋：A4=max(AS4, lh0,0.5AS2 )=max(687,0.0015106001639,0.5 25564)=26061m