矩形格构式基础计算书范文Word文档下载推荐.docx
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16.1
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.03
平衡块自重G4（kN）
154
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
12.06
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
浙江临海市
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.35
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
1.59
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
风荷载标准值ωk（kN/m2）
0.8×
1.2×
1.59×
1.95×
1.32×
0.2＝0.79
0.35＝1.38
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1（kN）
317+45.48+3.5+16.1+154＝536.08
起重荷载标准值Fqk（kN）
竖向荷载标准值Fk（kN）
536.08+60＝596.08
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.79×
0.35×
1.6×
43＝19.02
倾覆力矩标准值Mk（kN·
45.48×
29.7+3.5×
13-16.1×
6.03-154×
12.06+0.9×
（780+0.5×
19.02×
43）＝511.97
竖向荷载标准值Fk'
（kN）
Fk1＝536.08
水平荷载标准值Fvk'
1.38×
43＝33.23
倾覆力矩标准值Mk'
（kN·
29.7-16.1×
12.06+0.5×
33.23×
43＝110.88
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×
536.08＝643.3
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×
60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
643.3+84＝727.3
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×
19.02＝26.63
倾覆力矩设计值M（kN·
（45.48×
12.06）+1.4×
0.9×
43）＝828.37
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
＝1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
＝1.4×
33.23＝46.52
倾覆力矩设计值M'
0.5×
43＝275.94
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1
承台长l（m）
承台宽b（m）
承台长向桩心距al（m）
2.5
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）
50
配置暗梁
是
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（hγc+h'
γ'
）=4×
4×
（1×
25+0×
19）=400kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×
400=480kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（2.52+2.52）0.5=3.54m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（596.08+400）/4=249.02kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（596.08+400）/4+（511.97+19.02×
2.25）/3.54=405.93kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（596.08+400）/4-（511.97+19.02×
2.25）/3.54=92.11kN
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
=（727.3+480）/4+（828.37+26.63×
2.25）/3.54=553.07kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（727.3+480）/4-（828.37+26.63×
2.25）/3.54=50.58kN
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）
500
格构式钢柱计算长度H0（m）
6.75
缀板间净距l01（mm）
250
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
L100X12
分肢材料截面积A0（cm2）
22.8
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0（cm）
格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0（cm4）
208.9
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0（cm）
2.91
分肢材料强度设计值fy（N/mm2）
235
分肢材料抗拉、压强度设计值f（N/mm2）
215
格构柱缀件参数
格构式钢柱缀件材料
420×
150×
10
格构式钢柱缀件截面积A1x'
（mm2）
1500
焊缝参数
角焊缝焊脚尺寸hf（mm）
焊缝计算长度lf（mm）
200
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×
[208.90+22.80×
（50.00/2-2.91）2]=45338.29cm4
整个构件长细比：
λx=λy=H0/（I/（4A0））0.5=675/（45338.29/（4×
22.80））0.5=30.27
分肢长细比：
λ1=l01/iy0=25.00/1.95=12.82
分肢毛截面积之和：
A=4A0=4×
22.80×
102=9120mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：
λ0max=（λx2+λ12）0.5=（30.272+12.822）0.5=32.88
满足要求！
2、格构式钢柱分肢的长细比验算
λ1=12.82≤min（0.5λ0max，40）=min（0.5×
32.88，40）=16.44
3、格构式钢柱受压稳定性验算
λ0max（fy/235）0.5=32.88×
（215/235）0.5=31.45
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=0.932
Qmax/（φA）=553.07×
103/（0.932×
9120）=65.07N/mm2≤f=215N/mm2
4、缀件验算
缀件所受剪力：
V=Af（fy/235）0.5/85=9120×
215×
10-3×
（235/235）0.5/85=23.07kN
格构柱相邻缀板轴线距离：
l1=l01+15=25.00+15=40cm
作用在一侧缀板上的弯矩：
M0=Vl1/4=23.07×
0.4/4=2.31kN·
m
分肢型钢形心轴之间距离：
b1=a-2Z0=0.5-2×
0.0291=0.44m
作用在一侧缀板上的剪力：
V0=Vl1/（2·
b1）=23.07×
0.4/（2×
0.44）=10.44kN
角焊缝面积：
Af=0.8hflf=0.8×
10×
200=1600mm2
角焊缝截面抵抗矩：
Wf=0.7hflf2/6=0.7×
2002/6=46667mm3
垂直于角焊缝长度方向应力：
σf=M0/Wf=2.31×
106/46667=49N/mm2
垂直于角焊缝长度方向剪应力：
τf=V0/Af=10.44×
103/1600=7N/mm2
（（σf/1.22）2+τf2）0.5=（（49/1.22）2+72）0.5=41N/mm2≤ftw=160N/mm2
五、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）
30
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
否
桩混凝土类型
钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋
HRB40012Φ16
地基属性
是否考虑承台效应
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
1.8
0.7
-
粘土
2
12
淤泥
11
粉质粘土
2.8
圆砾
3.7
36
2.1
28
含砾砂粉质粘土
8.2
10.9
32
考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×
0.8=2.51m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×
0.82/4=0.5m2
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap
=2.51×
（1.05×
12+11×
4+2.8×
25+3.7×
36+2.1×
28+8.1×
30）+0×
0.5=1411.45kN
Qk=249.02kN≤Ra=1411.45kN
Qkmax=405.93kN≤1.2Ra=1.2×
1411.45=1693.75kN
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=92.11kN≥0
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=nπd2/4=12×
3.14×
162/4=2413mm2
（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=553.07kN
ψcfcAp+0.9fy'
As'
=（0.75×
14×
106+0.9×
（360×
2412.74））×
10-3=6259.56kN
Q=553.07kN≤ψcfcAp+0.9fy'
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