矩形格构式基础计算书 缀板范文Word格式.docx

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1.35Fvk'

46.8＝63.18

倾覆力矩设计值M'

2429.15＝3279.352

三、桩顶作用效应计算

承台布置

桩数n

4

承台高度h（m）

1.2

承台长l（m）

5

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

桩间侧阻力折减系数ψ

承台参数

承台混凝土等级

C30

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

格构式钢柱总重Gp2（kN）

20

承台底标高（m）

0.2

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×

（1.2×

25+0×

19）=750kN

承台及其上土的自重荷载设计值：

G=1.35Gk=1.35×

750=1012.5kN

桩对角线距离：

L=（ab2+al2）0.5=（2.52+2.52）0.5=3.536m

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：

Qk=（Fk+Gk+Gp2）/n=（449+750+20）/4=304.75kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：

Qkmax=（Fk+Gk+Gp2）/n+（Mk+FVk（H0-hr+h/2））/L

=（449+750+20）/4+（2429.15+46.8×

（1.2+9-2-1.2/2））/3.536=1092.419kN

Qkmin=（Fk+Gk+Gp2）/n-（Mk+FVk（H0-hr+h/2））/L

=（449+750+20）/4-（2429.15+46.8×

（1.2+9-2-1.2/2））/3.536=-482.919kN

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+Fv（H0-hr+h/2））/L

=（606.15+1012.5+1.35×

20）/4+（3279.352+63.18×

（1.2+9-2-1.2/2））/3.536=1474.765kN

Qmin=（F+G+1.35×

Gp2）/n-（M+Fv（H0-hr+h/2））/L

20）/4-（3279.352+63.18×

（1.2+9-2-1.2/2））/3.536=-651.94kN

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）

9

缀板间净距l01（mm）

200

格构柱伸入灌注桩的锚固长度hr（m）

2

格构柱分肢参数

格构柱分肢材料

L125X10

分肢材料截面积A0（cm2）

24.37

分肢对最小刚度轴的回转半径iy0（cm）

2.48

格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0（cm4）

361.67

分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0（cm）

3.45

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）

215

格构柱缀件参数

格构式钢柱缀件材料

450×

300×

10

格构式钢柱缀件截面积A1x'

（mm2）

3000

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）

540

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×

[361.67+24.37×

（46.00/2-3.45）2]=38703.78cm4

整个构件长细比：

λx=λy=H0/（I/（4A0））0.5=900/（38703.78/（4×

24.37））0.5=45.167

分肢长细比：

λ1=l01/iy0=20.00/2.48=8.065

分肢毛截面积之和：

A=4A0=4×

24.37×

102=9748mm2

格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：

λ0max=（λx2+λ12）0.5=（45.1672+8.0652）0.5=45.882

λ0max=45.882≤[λ]=150

满足要求！

2、格构式钢柱分肢的长细比验算

λ1=8.065≤min（0.5λ0max，40）=min（0.5×

50，40）=25

3、格构式钢柱受压稳定性验算

λ0max（fy/235）0.5=50×

（235/235）0.5=50

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=0.856

Qmax/（φA）=1474.765×

103/（0.856×

9748）=176.74N/mm2≤f=215N/mm2

4、缀件验算

缀件所受剪力：

V=Af（fy/235）0.5/85=9748×

215×

10-3×

（235/235）0.5/85=24.657kN

格构柱相邻缀板轴线距离：

l1=l01+30=20.00+30=50cm

作用在一侧缀板上的弯矩：

M0=Vl1/4=24.657×

0.5/4=3.082kN·

m

分肢型钢形心轴之间距离：

b1=a-2Z0=0.46-2×

0.0345=0.391m

作用在一侧缀板上的剪力：

V0=Vl1/（2·

b1）=24.657×

0.5/（2×

0.391）=15.765kN

σ=M0/（bh2/6）=3.082×

106/（10×

3002/6）=20.547N/mm2≤f=215N/mm2

τ=3V0/（2bh）=3×

15.765×

103/（2×

10×

300）=7.883N/mm2≤τ=125N/mm2

角焊缝面积：

Af=0.7hflf=0.8×

540=3780mm2

角焊缝截面抵抗矩：

Wf=0.7hflf2/6=0.7×

5402/6=mm3

垂直于角焊缝长度方向应力：

σf=M0/Wf=3.082×

106/=9N/mm2

平行于角焊缝长度方向剪应力：

τf=V0/Af=15.765×

103/3780=4N/mm2

（（σf/1.22）2+τf2）0.5=（（9/1.22）2+42）0.5=9N/mm2≤ftw=160N/mm2

根据缀板的构造要求

缀板高度：

300mm≥2/3b1=2/3×

0.391×

1000=261mm

缀板厚度：

10mm≥max[1/40b1，6]=max[1/40×

1000，6]=10mm

缀板间距：

l1=500mm≤2b1=2×

1000=782mm

线刚度：

∑缀板/分肢=4×

3003/（12×

（460-2×

34.5））/（361.67×

104/500）=31.822≥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

桩底标高（m）

-21.7

桩有效长度lt（m）

15.5

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

地下水位至地表的距离hz（m）

1.33

自然地面标高（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）

素填土

1.71

150

0.6

90

淤泥

3.36

8

0.3

砾砂

4.48

3500

0.4

粉土

3.48

1900

卵石

18.56

70

4000

330

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=（2.5×

150）/2.5=375/2.5=150kPa

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=ψuΣqsia·

li+qpa·

Ap+ηcfakAc=0.8×

2.513×

（3.35×

25+3.48×

35+8.67×

70）+4000×

0.503+0.1×

150×

5.747=3730.357kN

Qk=304.75kN≤Ra=3730.357kN

Qkmax=1092.419kN≤1.2Ra=1.2×

3730.357=4476.429kN

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Qkmin=-482.919kN<

按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：

Qk'

=482.919kN

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）=15.5×

0.503×

（25-10）=116.867kN

Ra'

=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×

（0.4×

3.35×

25+0.6×

3.48×

35+0.6×

8.67×

70）+116.867

=1063.306kN

Qk'

=482.919kN≤Ra'

3、桩身承载力计算

纵向普通钢筋截面面积：

As=nπd2/4=12×

3.142×

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=1474.765kN

ψcfcAp+0.9fy'

As'

=（0.75×

14×

106+0.9×

（360×

2412.743））×

10-3=6259.561kN

Q=1474.765kN≤ψcfcAp+0.9fy'

=6259.561kN

（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=651.94kN

fyAS=360×

2412.743×

10-3=868.588kN

Q'

=651.94kN≤fyAS=868.588kN

4、桩身构造配筋计算

As/Ap×

100%=（2412.743/（0.503×

106））×

100%=0.48%≥0.45%

六、承台计算

承台配筋

承台底部长向配筋

HRB400Φ25@160

承台底部短向配筋

承台顶部长向配筋

承台顶部短向配筋

暗梁配筋

承台梁上部配筋

HRB4008Φ25

承台梁腰筋配筋

HRB4004Φ14

承台梁底部配筋

承台梁箍筋配筋

HRB400Φ12@200

承台梁箍筋肢数n

暗梁计算宽度l'

1

1、荷载计算

塔身截面对角线上的荷载设计值：

Fmax=F/4+M/（20.5B）=606.15/4+3279.352/（20.5×

1.6）=1600.82kN

Fmin=F/4-M/（20.5B）=606.15/4-3279.352/（20.5×

1.6）=-1297.745kN

剪力图（kN）

弯矩图（kN·

Vmax=1078.652kN，Mmax=494.043kN·

m，Mmin=-687.101kN·

2、受剪切计算

截面有效高度：

h0=h-δc-D/2=1200-50-25/2=1138mm

受剪切承载力截面高度影响系数：

βhs=（800/1138）1/4=0.916

塔吊边至桩边的水平距离：

a1b=（ab-B-d）/2=（2.5-1.6-0.8）/2=0.05m

a1l=（al-B-d）/2=（2.5-1.6-0.8）/2=0.05m

计算截面剪跨比：

λb'

=a1b/h0=0.05/1.138=0.044，取λb=0.25；

λl'

=a1l/h0=0.05/1.138=0.044，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

βhsαbftl'

h0=0.916×

1.4×

1430×

1×

1.138=2086.139kN

βhsαlftl'

V=1078.652kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=2086.139kN

3、受冲切计算

钢格构柱顶部基础承台底有角钢托板，所以无需对混凝土承台进行抗冲切验算

4、承台配筋计算

（1）、承台梁底部配筋

αS1=Mmin/（α1fcl'

h02）=687.101×

106/（1.04×

14.3×

1000×

11382）=0.036

ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×

0.036）0.5=0.036

γS1=1-ζ1/2=1-0.036/2=0.982

AS1=Mmin/（γS1h0fy1）=687.101×

106/（0.982×

1138×

360）=1709mm2

最小配筋率：

ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×

1.43/360）=max（0.2,0.179）=0.2%

梁底需要配筋：

A1=max（AS1,ρlh0）=max（1709,0.002×

1138）=2276mm2

梁底部实际配筋：

AS1'

=3927mm2≥AS1=2276mm2

（2）、承台梁上部配筋

αS2=Mmax/（α2fcl'

h02）=494.043×

11382）=0.026

ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×

0.026）0.5=0.026

γS2=1-ζ2/2=1-0.026/2=0.987

AS1=Mmax/（γS2h0fy2）=494.043×

106/（0.987×

360）=1222mm2

ρ=max（0.2,45ft/fy2）=max（0.2,45×

梁上部需要配筋：

A2=max（AS2,ρl'

h0）=max（1222,0.002×

梁上部实际配筋：

AS2'

=3927mm2≥AS2=2276mm2

（3）、梁腰筋配筋

梁腰筋按照构造配筋4Φ14

（4）、承台梁箍筋计算

箍筋抗剪

λ'

=（L-20.5B）/（2h0）=（5-20.5×

1.6）/（2×

1.138）=1.203

取λ=1.5

混凝土受剪承载力：

1.75ftl'

h0/（λ+1）=1.75×

1.43×

1.138/（1.5+1）=1.139kN

Vmax=1078.652kN>

h0/（λ+1）=1.139kN

nAsv1/s=4×

（3.142×

122/4）/200=2.262

V=1078.652kN≤0.7ftl’h0+1.25fyvh0（nAsv1/s）=0.7×

1138+1.25×

360×

2.262=2297.481kN

配箍率验算

ρsv=nAsv1/（l'

s）=4×

122/4）/（1000×

200）

=0.226%≥psv，min=0.24ft/fyv=0.24×

1.43/360=0.095%

（5）、板底面长向配筋面积

板底需要配筋：

AS1=ρbh0=0.002×

5000×

1138=11380mm2

承台底长向实际配筋：

=15831mm2≥AS1=11380mm2

（6）、板底面短向配筋面积

AS2=ρlh0=0.002×

承台底短向实际配筋：

=15831mm2≥AS2=11380mm2

（7）、板顶面长向配筋面积

承台顶长向实际配筋：

AS3'

=15831mm2≥0.5AS1'

=0.5×

15831=7916mm2

（8）、板顶面短向配筋面积

AS4'

=15831mm2≥0.5AS2'

（9）、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）

4.8

下承台宽b（m）

下承台高度h（m）

0.5

下承台参数

下承台混凝土等级

C25

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）

18

下承台混凝土保护层厚度δ（mm）

HRB335Φ18@200

（1）、板底面长向配筋面积

AS1=ρbh0=0.0015×

4800×

441=3176mm2

=6362mm2≥AS1=3176mm2

（2）、板底面短向配筋面积

AS2=ρlh0=0.0015×

=6362mm2≥AS2=3176mm2

（3）、板顶面长向配筋面积

=6362mm2≥0.5AS1'

6362=3181mm2

（4）、板顶面短向配筋面积

承台顶短向实际配筋：

=6362mm2≥0.5AS2'

八、示意图

上承台配筋图

暗梁配筋图

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