1#2#矩形格构式基础计算书 1Word下载.docx
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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
C类（有密集建筑群的城市市区）
风振系数βz
1.763
1.815
风压等效高度变化系数μz
0.844
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×
1.763×
1.95×
0.844×
0.2＝0.557
1.815×
0.35＝1.004
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1（kN）
523+68+3.8+35+145＝774.8
起重荷载标准值Fqk（kN）
竖向荷载标准值Fk（kN）
774.8+60＝834.8
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.557×
0.35×
1.6×
42＝13.101
倾覆力矩标准值Mk（kN·
68×
22+3.8×
14-35×
7.65-145×
11.8+0.9×
（840+0.5×
13.101×
42）＝574.059
竖向荷载标准值Fk'
（kN）
Fk1＝774.8
水平荷载标准值Fvk'
1.004×
42＝23.614
倾覆力矩标准值Mk'
（kN·
0-35×
11.8+0.5×
23.614×
42＝13.144
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×
774.8＝929.76
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×
60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
929.76+84＝1013.76
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×
13.101＝18.341
倾覆力矩设计值M（kN·
（68×
11.8）+1.4×
0.9×
42）＝889.592
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
＝1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
＝1.4×
23.614＝33.06
倾覆力矩设计值M'
0.5×
42＝114.952
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.5
承台长l（m）
5
承台宽b（m）
承台长向桩心距al（m）
3
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
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）
50
配置暗梁
否
格构式钢柱总重Gp2（kN）
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'
γ'
）=5×
5×
（1.5×
25+0×
19）=937.5kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×
937.5=1125kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（32+32）0.5=4.243m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk+Gp2）/n=（834.8+937.5+0）/4=443.075kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk+Gp2）/n+（Mk+FVkh）/L
=（834.8+937.5+0）/4+（574.059+13.101×
1.5）/4.243=583.014kN
Qkmin=（Fk+Gk+Gp2）/n-（Mk+FVkh）/L
=（834.8+937.5+0）/4-（574.059+13.101×
1.5）/4.243=303.136kN
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
=（1013.76+1125+1.35×
0）/4+（889.592+18.341×
1.5）/4.243=750.854kN
Qmin=（F+G+1.35×
Gp2）/n-（M+Fvh）/L
0）/4-（889.592+18.341×
1.5）/4.243=318.526kN
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）
15.5
缀板间净距l01（mm）
300
格构柱伸入灌注桩的锚固长度（m）
3.5
格构柱分肢参数
格构柱分肢材料
L160X14
分肢材料截面积A0（cm2）
43.3
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0（cm）
3.16
格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0（cm4）
1048.36
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0（cm）
4.47
分肢材料屈服强度fy（N/mm2）
235
分肢材料抗拉、压强度设计值f（N/mm2）
310
格构柱缀件参数
格构式钢柱缀件材料
440×
300×
15
格构式钢柱缀件截面积A1x'
（mm2）
4500
缀件钢板抗弯强度设计值f（N/mm2）
215
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）
600
焊缝强度设计值ftw（N/mm2）
200
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×
[1048.36+43.30×
（46.00/2-4.47）2]=63663.548cm4
整个构件长细比：
λx=λy=H0/（I/（4A0））0.5=1550/（63663.548/（4×
43.30））0.5=80.846
分肢长细比：
λ1=l01/iy0=30.00/3.16=9.494
分肢毛截面积之和：
A=4A0=4×
43.30×
102=17320mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：
λ0max=（λx2+λ12）0.5=（80.8462+9.4942）0.5=81.402
λ0max=81.402≤[λ]=150
满足要求！
2、格构式钢柱分肢的长细比验算
λ1=9.494≤min（0.5λ0max，40）=min（0.5×
81.402，40）=40
3、格构式钢柱受压稳定性验算
λ0max（fy/235）0.5=81.402×
（235/235）0.5=81.402
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=0.681
Qmax/（φA）=750.854×
103/（0.681×
17320）=63.659N/mm2≤f=310N/mm2
4、缀件验算
缀件所受剪力：
V=Af（fy/235）0.5/85=17320×
310×
10-3×
（235/235）0.5/85=63.167kN
格构柱相邻缀板轴线距离：
l1=l01+30=30.00+30=60cm
作用在一侧缀板上的弯矩：
M0=Vl1/4=63.167×
0.6/4=9.475kN·
m
分肢型钢形心轴之间距离：
b1=a-2Z0=0.46-2×
0.0447=0.371m
作用在一侧缀板上的剪力：
V0=Vl1/（2·
b1）=63.167×
0.6/（2×
0.371）=51.134kN
σ=M0/（bh2/6）=9.475×
106/（15×
3002/6）=42.111N/mm2≤f=215N/mm2
τ=3V0/（2bh）=3×
51.134×
103/（2×
15×
300）=17.045N/mm2≤τ=125N/mm2
角焊缝面积：
Af=0.7hflf=0.8×
10×
600=4200mm2
角焊缝截面抵抗矩：
Wf=0.7hflf2/6=0.7×
6002/6=420000mm3
垂直于角焊缝长度方向应力：
σf=M0/Wf=9.475×
106/420000=23N/mm2
平行于角焊缝长度方向剪应力：
τf=V0/Af=51.134×
103/4200=12N/mm2
（（σf/1.22）2+τf2）0.5=（（23/1.22）2+122）0.5=22N/mm2≤ftw=200N/mm2
根据缀板的构造要求
缀板高度：
300mm≥2/3b1=2/3×
0.371×
1000=247mm
缀板厚度：
15mm≥max[1/40b1，6]=max[1/40×
1000，6]=9mm
缀板间距：
l1=600mm≤2b1=2×
1000=741mm
线刚度：
∑缀板/分肢=4×
3003/（12×
（460-2×
44.7））/（1048.36×
104/600）=20.848≥6
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）
桩入土深度lt（m）
29.2
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
HRB40012Φ22
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
是
承台效应系数ηc
0.06
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）
杂填土
2
12
0.7
粘性土
2.1
24
150
130
粉土
2.3
20
290
圆砂
3.3
70
1000
180
160
粉质粘土
320
2.5
170
7.7
9.8
700
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=2.513m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×
0.82/4=0.503m2
承载力计算深度：
min（b/2,5）=min（5/2,5）=2.5m
fak=（2×
0+0.5×
130）/2.5=65/2.5=26kPa
承台底净面积：
Ac=（bl-nAp）/n=（5×
5-4×
0.503）/4=5.747m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=uΣqsia·
li+qpa·
Ap+ηcfakAc=2.513×
（1.15×
22+2.5×
20+2.1×
22+1.5×
20+7.7×
22+3×
35）+700×
0.503+0.06×
26×
5.747=1431.228kN
Qk=443.075kN≤Ra=1431.228kN
Qkmax=583.014kN≤1.2Ra=1.2×
1431.228=1717.473kN
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=303.136kN≥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×
3.142×
222/4=4562mm2
（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=750.854kN
ψcfcAp+0.9fy'
As'
=（0.75×
14×
0.503×
106+0.9×
（360×
4561.593））×
10-3=7033.146kN
Q=750.854kN≤ψcfcAp+0.9fy'
=7033.146kN
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
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/Ap×
100%=（4561.593/（0.503×
106））×
100%=0.907%≥0.65%
六、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ25@150
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
HRB400Φ25@200
承台顶部短向配筋
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1500-50-25/2=1438mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（750.854+（318.526））×
4.243/2=2268.498kN·
X方向：
Mx=Mab/L=2268.498×
3/4.243=1604.07kN·
Y方向：
My=Mal/L=2268.498×
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=1013.76/4+889.592/4.243=463.119kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1438）1/4=0.864
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（3-1.6-0.8）/2=0.3m
a1l=（al-B-d）/2=（3-1.6-0.8）/2=0.3m
剪跨比：
λb'
=a1b/h0=300/1438=0.209，取λb=0.25；
λl'
=a1l/h0=300/1438=0.209，取λl=0.25；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.25+1）=1.4
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.25+1）=1.4
βhsαbftbh0=0.864×
1.4×
1.57×
103×
1.438=13648.639kN
βhsαlftlh0=0.864×
V=463.119kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=13648.639kN
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.6+2×
1.438=4.476m
ab=3m≤B+2h0=4.476m，al=3m≤B+2h0=4.476m
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）=1604.07×
106/（1.03×
16.7×
5000×
14382）=0.009
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×
0.009）0.5=0.009
γS1=1-ζ1/2=1-0.009/2=0.995
AS1=My/（γS1h0fy1）=1604.07×
106/（0.995×
1438×
360）=3113mm2
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（3113,0.002×
1438）=14380mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'
=16854mm2≥A1=14380mm2
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=1604.07×
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×
γS2=1-ζ2/2=1-0.009/2=0.995
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=1604.07×
A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.002×
承台底短向实际配筋：
AS2'
=16854mm2≥A2=14380mm2
（3）、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS3'
=12763mm2≥0.5AS1'
=0.5×
16854=8427mm2
（4）、承台顶面短向配筋面积
AS4'
=12763mm2≥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。
七、下承台计算
基础布置
下承台长l（m）
下承台宽b（m）
下承台高度h（m）
下承台参数
下承台混凝土等级
下承台混凝土自重γC（kN/m3）
下承台上部覆土厚度h`（m）
下承台上部覆土的重度γ`（kN/m3）
11
下承台混凝土保护层厚度δ（mm）
（1）、板底面长向配筋面积
板底需要配筋：
AS1=ρbh0=0.0015×
1438=10785mm2
=12763mm2≥AS1=10785mm2
（2）、板底面短向配筋面积
AS2=ρlh0=0.0015×
=12763mm2≥AS2=10785mm2
（3）、板顶面长向配筋面积
12763=6382mm2
（4）、板顶面短向配筋面积
承台顶短向实际配筋：
八、示意图
上承台配筋图
桩配筋图
钻孔灌注桩详图
格构柱与承台连接详图
格构柱详图
格构柱逆作法加固图
格构柱截面图
格构柱止水片详图
柱肢安装接头详图
水平剪刀撑布置图
下承台配筋图
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