矩形格构式基础计算书品茗版计算书解析Word文档格式.docx
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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（kN·
m）
Max[60×
11.5，10×
50]＝690
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ωk（kN/m2）
工程所在地
浙江杭州市
基本风压ω0（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βz
1.586
1.643
风压等效高度变化系数μz
1.297
风荷载体型系数μs
1.793
1.611
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
0.8×
1.2×
1.586×
1.793×
1.297×
0.2＝0.708
1.643×
1.611×
0.45＝1.483
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1（kN）
251+37.4+3.8+19.8+89.4＝401.4
起重荷载标准值Fqk（kN）
竖向荷载标准值Fk（kN）
401.4+60＝461.4
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.708×
0.35×
1.6×
43＝17.049
倾覆力矩标准值Mk（kN·
37.4×
22+3.8×
11.5-19.8×
6.3-89.4×
11.8+0.9×
（690+0.5×
17.049×
43）＝637.738
竖向荷载标准值Fk'
（kN）
Fk1＝401.4
水平荷载标准值Fvk'
1.483×
43＝35.711
倾覆力矩标准值Mk'
（kN·
0-19.8×
11.8+0.5×
35.711×
43＝410.926
4、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1（kN）
1.2Fk1＝1.2×
401.4＝481.68
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×
60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
481.68+84＝565.68
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×
17.049＝23.869
倾覆力矩设计值M（kN·
（37.4×
11.8）+1.4×
0.9×
43）＝955.465
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
＝1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
＝1.4×
35.711＝49.995
倾覆力矩设计值M'
0.5×
43＝646.669
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
承台长l（m）
4.8
承台宽b（m）
承台长向桩心距al（m）
3.6
承台宽向桩心距ab（m）
桩直径d（m）
0.8
承台参数
承台混凝土等级
C25
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'
（m）
承台上部覆土的重度γ'
（kN/m3）
19
承台混凝土保护层厚度δ（mm）
配置暗梁
否
格构式钢柱总重Gp2（kN）
20
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'
γ'
）=4.8×
4.8×
（1.2×
25+0×
19）=691.2kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×
691.2=829.44kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（3.62+3.62）0.5=5.091m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk+Gp2）/n=（461.4+691.2+20）/4=293.15kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk+Gp2）/n+（Mk+FVkh）/L
=（461.4+691.2+20）/4+（637.738+17.049×
1.2）/5.091=422.432kN
Qkmin=（Fk+Gk+Gp2）/n-（Mk+FVkh）/L
=（461.4+691.2+20）/4-（637.738+17.049×
1.2）/5.091=163.868kN
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+1.35×
Gp2）/n+（M+Fvh）/L
=（565.68+829.44+1.35×
20）/4+（955.465+23.869×
1.2）/5.091=548.827kN
Qmin=（F+G+1.35×
Gp2）/n-（M+Fvh）/L
20）/4-（955.465+23.869×
1.2）/5.091=162.233kN
四、格构柱计算
格构柱参数
格构柱缀件形式
缀板
格构式钢柱的截面边长a（mm）
460
格构式钢柱长度H0（m）
11.3
缀板间净距l01（mm）
310
格构柱伸入灌注桩的锚固长度（m）
5
格构柱分肢参数
格构柱分肢材料
L100X14
分肢材料截面积A0（cm2）
26.26
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0（cm）
1.94
格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0（cm4）
236.53
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0（cm）
2.99
分肢材料屈服强度fy（N/mm2）
215
分肢材料抗拉、压强度设计值f（N/mm2）
格构柱缀件参数
格构式钢柱缀件材料
424×
300×
格构式钢柱缀件截面积A1x'
（mm2）
6000
缀件钢板抗弯强度设计值f（N/mm2）
缀件钢板抗剪强度设计值τ（N/mm2）
125
焊缝参数
角焊缝焊脚尺寸hf（mm）
焊缝计算长度lf（mm）
464
焊缝强度设计值ftw（N/mm2）
160
1、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×
[236.53+26.26×
（46.00/2-2.99）2]=43004.147cm4
整个构件长细比：
λx=λy=H0/（I/（4A0））0.5=1130/（43004.147/（4×
26.26））0.5=55.847
分肢长细比：
λ1=l01/iy0=31.00/1.94=15.979
分肢毛截面积之和：
A=4A0=4×
26.26×
102=10504mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：
λ0max=（λx2+λ12）0.5=（55.8472+15.9792）0.5=58.088
λ0max=58.088≤[λ]=150
满足要求！
2、格构式钢柱分肢的长细比验算
λ1=15.979≤min（0.5λ0max，40）=min（0.5×
58.088，40）=29.044
3、格构式钢柱受压稳定性验算
λ0max（fy/235）0.5=58.088×
（215/235）0.5=55.561
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：
φ=0.828
Qmax/（φA）=548.827×
103/（0.828×
10504）=63.103N/mm2≤f=215N/mm2
4、缀件验算
缀件所受剪力：
V=Af（fy/235）0.5/85=10504×
215×
10-3×
（215/235）0.5/85=25.413kN
格构柱相邻缀板轴线距离：
l1=l01+30=31.00+30=61cm
作用在一侧缀板上的弯矩：
M0=Vl1/4=25.413×
0.61/4=3.876kN·
m
分肢型钢形心轴之间距离：
b1=a-2Z0=0.46-2×
0.0299=0.4m
作用在一侧缀板上的剪力：
V0=Vl1/（2·
b1）=25.413×
0.61/（2×
0.4）=19.368kN
σ=M0/（bh2/6）=3.876×
106/（20×
3002/6）=12.918N/mm2≤f=215N/mm2
τ=3V0/（2bh）=3×
19.368×
103/（2×
20×
300）=4.842N/mm2≤τ=125N/mm2
角焊缝面积：
Af=0.7hflf=0.8×
10×
464=3248mm2
角焊缝截面抵抗矩：
Wf=0.7hflf2/6=0.7×
4642/6=251179mm3
垂直于角焊缝长度方向应力：
σf=M0/Wf=3.876×
106/251179=15N/mm2
平行于角焊缝长度方向剪应力：
τf=V0/Af=19.368×
103/3248=6N/mm2
（（σf/1.22）2+τf2）0.5=（（15/1.22）2+62）0.5=14N/mm2≤ftw=160N/mm2
根据缀板的构造要求
缀板高度：
300mm≥2/3b1=2/3×
0.4×
1000=267mm
缀板厚度：
20mm≥max[1/40b1，6]=max[1/40×
1000，6]=10mm
缀板间距：
l1=610mm≤2b1=2×
1000=800mm
线刚度：
∑缀板/分肢=4×
3003/（12×
（460-2×
29.9））/（236.53×
104/610）=115.995≥6
五、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz（kN/m3）
桩混凝土保护层厚度б（mm）
35
桩入土深度lt（m）
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
桩混凝土类型
钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋
HRB33512Φ16
地基属性
地下水位至地表的距离hz（m）
承台埋置深度d（m）
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