5桩塔吊矩形板式桩基础1计算书Word格式.docx

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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

广东惠来

基本风压ω0（kN/m2）

工作状态

0.2

非工作状态

0.75

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

1.686

风压等效高度变化系数μz

1.297

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

0.35

风荷载标准值ωk（kN/m2）

0.8×

1.2×

1.586×

1.95×

1.297×

0.2＝0.77

1.686×

0.75＝3.07

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）

0.77×

0.35×

1.6×

43＝18.542

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×

18.542×

43）＝666.628

竖向荷载标准值Fk'

（kN）

Fk1＝401.4

水平荷载标准值Fvk'

3.07×

43＝73.926

倾覆力矩标准值Mk'

（kN·

0-19.8×

11.8+0.5×

73.926×

43＝1232.549

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×

18.542＝25.959

倾覆力矩设计值M（kN·

（37.4×

11.8）+1.4×

0.9×

43）＝995.911

竖向荷载设计值F'

1.2Fk'

＝1.2×

水平荷载设计值Fv'

1.4Fvk'

＝1.4×

73.926＝103.496

倾覆力矩设计值M'

0.5×

43＝1796.941

三、桩顶作用效应计算

承台布置

桩数n

5

承台高度h（m）

1.35

承台长l（m）

4.8

承台宽b（m）

承台长向桩心距al（m）

3.5

承台宽向桩心距ab（m）

桩直径d（m）

0.4

承台参数

承台混凝土等级

C35

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

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×

（1.35×

25+0×

19）=777.6kN

承台及其上土的自重荷载设计值：

G=1.2Gk=1.2×

777.6=933.12kN

桩对角线距离：

L=（ab2+al2）0.5=（3.52+3.52）0.5=4.95m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：

Qk=（Fk+Gk）/n=（401.4+777.6）/5=235.8kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L

=（401.4+777.6）/5+（1232.549+73.926×

1.35）/4.95=504.975kN

Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L

=（401.4+777.6）/5-（1232.549+73.926×

1.35）/4.95=-33.375kN

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

=（481.68+933.12）/5+（1796.941+103.496×

1.35）/4.95=674.225kN

Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L

=（481.68+933.12）/5-（1796.941+103.496×

1.35）/4.95=-108.305kN

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ψC

0.85

桩混凝土自重γz（kN/m3）

桩混凝土保护层厚度б（mm）

30

桩入土深度lt（m）

4

桩配筋

自定义桩身承载力设计值

是

桩身承载力设计值

1000

桩裂缝计算

钢筋弹性模量Es（N/mm2）

200000

法向预应力等于零时钢筋的合力Np0（kN）

100

最大裂缝宽度ωlim（mm）

普通钢筋相对粘结特性系数V

1

预应力钢筋相对粘结特性系数V

0.8

地基属性

地下水位至地表的距离hz（m）

承台埋置深度d（m）

是否考虑承台效应

承台效应系数ηc

0.1

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）

粘性土

1.8

80

210

0.5

200

强风化岩

2.1

400

0.7

360

中风化岩

6

800

1、桩基竖向抗压承载力计算

桩身周长：

u=πd=3.14×

0.4=1.257m

桩端面积：

Ap=πd2/4=3.14×

0.42/4=0.126m2

承载力计算深度：

min（b/2,5）=min（4.8/2,5）=2.4m

fak=（1.8×

200+0.6×

360）/2.4=576/2.4=240kPa

承台底净面积：

Ac=（bl-nAp）/n=（4.8×

4.8-5×

0.126）/5=4.482m2

复合桩基竖向承载力特征值：

Ra=uΣqsia·

li+qpa·

Ap+ηcfakAc=1.257×

（0.8×

80+2.1×

100+1.1×

80）+1000×

0.126+0.1×

240×

4.482=688.142kN

Qk=235.8kN≤Ra=688.142kN

Qkmax=504.975kN≤1.2Ra=1.2×

688.142=825.771kN

满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Qkmin=-33.375kN<

按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：

Qk'

=33.375kN

桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算，

桩身的重力标准值：

Gp=ltAp（γz-10）=4×

0.126×

（25-10）=7.54kN

Ra'

=uΣλiqsiali+Gp=1.257×

（0.5×

80+0.7×

2.1×

100+0.7×

1.1×

80）+7.54

=309.887kN

Qk'

=33.375kN≤Ra'

3、桩身承载力计算

纵向普通钢筋截面面积：

As=nπd2/4=16×

3.142×

122/4=1810mm2

（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=674.225kN

桩身结构竖向承载力设计值：

R=1000kN

（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=108.305kN

fyAS=360×

1809.557×

10-3=651.441kN

Q'

=108.305kN≤fyAS=651.441kN

4、桩身构造配筋计算

As/Ap×

100%=（1809.557/（0.126×

106））×

100%=1.44%≥0.65%

5、裂缝控制计算

裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。

（1）、纵向受拉钢筋配筋率

有效受拉混凝土截面面积：

Ate=d2π/4=4002π/4=125664mm2

ρte=（As+Aps）/Ate=（1809.557+0）/125664=0.014≥0.01

取ρte=0.014

（2）、纵向钢筋等效应力

σsk=Qk'

/As=33.375×

103/1809.557=18.444N/mm2

（3）、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数

ψ=1.1-0.65ftk/（ρteσsk）=1.1-0.65×

2.01/（0.014×

18.444）=-3.819

取ψ=0.2

（4）、受拉区纵向钢筋的等效直径

dep=Σnidi2/Σniνidi=（16×

122+0×

10.72）/（16×

1×

12+0×

10.7）=12mm

（5）、最大裂缝宽度

ωmax=αcrψσsk（1.9c+0.08dep/ρte）/Es=2.7×

0.2×

18.444×

（1.9×

30+0.08×

12/0.014）/200000=0.006mm≤ωlim=0.2mm

五、承台计算

承台配筋

承台底部长向配筋

HRB400Φ22@130

承台底部短向配筋

承台顶部长向配筋

HRB400Φ20@180

承台顶部短向配筋

1、荷载计算

承台有效高度：

h0=1350-50-22/2=1289mm

M=（Qmax+Qmin）L/2=（674.225+（-108.305））×

4.95/2=1400.581kN·

m

X方向：

Mx=Mab/L=1400.581×

3.5/4.95=990.36kN·

Y方向：

My=Mal/L=1400.581×

2、受剪切计算

V=F/n+M/L=481.68/5+1796.941/4.95=459.373kN

受剪切承载力截面高度影响系数：

βhs=（800/1289）1/4=0.888

塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：

a1b=（ab-B-d）/2=（3.5-1.6-0.4）/2=0.75m

a1l=（al-B-d）/2=（3.5-1.6-0.4）/2=0.75m

剪跨比：

λb'

=a1b/h0=750/1289=0.582，取λb=0.582；

λl'

=a1l/h0=750/1289=0.582，取λl=0.582；

承台剪切系数：

αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.582+1）=1.106

αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.582+1）=1.106

βhsαbftbh0=0.888×

1.106×

1.57×

103×

1.289=9538.428kN

βhsαlftlh0=0.888×

V=459.373kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=9538.428kN

3、受冲切计算

塔吊对承台底的冲切范围：

B+2h0=1.6+2×

1.289=4.178m

ab=3.5m≤B+2h0=4.178m，al=3.5m≤B+2h0=4.178m

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

αS1=My/（α1fcbh02）=990.36×

106/（1.03×

16.7×

4800×

12892）=0.007

ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×

0.007）0.5=0.007

γS1=1-ζ1/2=1-0.007/2=0.996

AS1=My/（γS1h0fy1）=990.36×

106/（0.996×

1289×

360）=2142mm2

最小配筋率：

ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×

1.57/360）=max（0.2,0.196）=0.2%

梁底需要配筋：

A1=max（AS1,ρbh0）=max（2142,0.002×

1289）=12375mm2

承台底长向实际配筋：

AS1'

=14416mm2≥A1=12375mm2

（2）、承台底面短向配筋面积

αS2=Mx/（α2fcbh02）=990.36×

ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×

γS2=1-ζ2/2=1-0.007/2=0.996

AS2=Mx/（γS2h0fy1）=990.36×

A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.002×

承台底短向实际配筋：

AS2'

=14416mm2≥A2=12375mm2

（3）、承台顶面长向配筋面积

承台顶长向实际配筋：

AS3'

=8692mm2≥0.5AS1'

=0.5×

14416=7208mm2

（4）、承台顶面短向配筋面积

AS4'

=8692mm2≥0.5AS2'

（5）、承台竖向连接筋配筋面积

承台竖向连接筋为双向Φ10@500。

六、配筋示意图

承台配筋图

桩配筋图