矩形板式桩基础计算书.docx
《矩形板式桩基础计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矩形板式桩基础计算书.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
矩形板式桩基础计算书
矩形板式桩基础计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ80（TC5610-6）-中联重科
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
36
塔机独立状态的计算高度H（m）
36
塔身桁架结构
角钢
塔身桁架结构宽度B（m）
1.4
二、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1（kN）
464.1
起重荷载标准值Fqk（kN）
47.1
竖向荷载标准值Fk（kN）
511.2
水平荷载标准值Fvk（kN）
18.3
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
1335
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
464.1
水平荷载标准值Fvk'（kN）
73.9
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
1552
2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1（kN）
1.35Fk1＝1.35×464.1＝626.535
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35Fqk＝1.35×47.1＝63.585
竖向荷载设计值F（kN）
626.535+63.585＝690.12
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×18.3＝24.705
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1335＝1802.25
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×464.1＝626.535
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×73.9＝99.765
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1552＝2095.2
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.25
承台长l（m）
4.8
承台宽b（m）
4.8
承台长向桩心距al（m）
2.4
承台宽向桩心距ab（m）
2.4
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）
0
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
承台底标高d1（m）
-4
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×（1.25×25+0×19）=720kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×720=972kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（2.42+2.42）0.5=3.394m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（464.1+720）/4=296.025kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（464.1+720）/4+（1552+73.9×1.25）/3.394=780.504kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（464.1+720）/4-（1552+73.9×1.25）/3.394=-188.454kN
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
=（626.535+972）/4+（2095.2+99.765×1.25）/3.394=1053.68kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（626.535+972）/4-（2095.2+99.765×1.25）/3.394=-254.412kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩类型
灌注桩
桩直径d（mm）
301
桩混凝土强度等级
C40
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25
桩混凝土保护层厚度б（mm）
35
桩底标高d2（m）
-29.7
桩有效长度lt（m）
25.7
桩配筋
桩身普通钢筋配筋
HRB33510Φ20
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
7089.221
桩裂缝计算
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
普通钢筋相对粘结特性系数V
1
最大裂缝宽度ωlim（mm）
0.2
裂缝控制等级
三级
地基属性
地下水位至地表的距离hz（m）
1.33
自然地面标高d（m）
0
是否考虑承台效应
是
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
4.71
10
150
0.6
90
淤泥
5.36
8
100
0.3
50
砾砂
7.32
25
3500
0.4
150
粉土
7.48
35
1900
0.6
160
全风化岩
12.56
70
4000
0.6
330
软弱下卧层
硬持力层厚度t（m）
5
地基压力扩散角θ（°）
30
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
901.04
地基承载力特征值fak（kPa）
140
下卧层顶的地基承载力修正系数ηd
1.4
下卧层顶的地基承载力修正系数ηb
0.15
下卧层顶以下的土的重度γ（kN/m）
20
下卧层顶以上土的加权平均重度γm
18
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.301=0.946m
桩端面积：
Ap=πd2/4=3.14×0.3012/4=0.071m2
承载力计算深度：
min（b/2,5）=min（4.8/2,5）=2.4m
fak=（0.71×90+1.69×50）/2.4=148.4/2.4=61.833kPa
承台底净面积：
Ac=（bl-nAp）/n=（4.8×4.8-4×0.071）/4=4.707m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=0.8×0.946×（0.71×10+5.36×8+7.32×25+7.48×35+4.83×70）+4000×0.071+0.1×61.833×4.707=943.173kN
Qk=296.025kN≤Ra=943.173kN
Qkmax=780.504kN≤1.2Ra=1.2×943.173=1131.808kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-188.454kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：
Qk'=188.454kN
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=lt（γz-10）Ap=25.7×（25-10）×0.071=27.37kN
Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×0.946×（0.6×0.71×10+0.3×5.36×8+0.4×7.32×25+0.6×7.48×35+0.6×4.83×70）+27.37=367.993kN
Qk'=188.454kN≤Ra'=367.993kN
满足要求！
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：
As=nπd2/4=10×3.142×202/4=3142mm2
（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=1053.68kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=7089.221kN
Q=1053.68kN≤7089.221kN
满足要求！
（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=254.412kN
fyAs=（300×3141.593）×10-3=942.478kN
Q'=254.412kN≤fyAs=942.478kN
满足要求！
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=（3141.593/（0.071×106））×100%=4.425%≥0.65%
满足要求！
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=3012π/4=71158mm2
As/Ate=3141.593/71158=0.044≥0.01
取ρte=0.044
（2）、纵向钢筋等效应力
σsk=Qk'/As=188.454×103/3141.593=59.987N/mm2
（3）、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/（ρteσsk）=1.1-0.65×2.39/（0.044×59.987）=0.513
（4）、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=（10×202+15×10.72）/（10×1×20）=28.587mm
（5）、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk（1.9c+0.08dep/ρte）/Es=2.7×0.513×59.987×（1.9×35+0.08×28.587/0.044）/200000=0.049mm≤ωlim=0.2mm
满足要求！
6、软弱下卧层验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηdγm（lt+t-0.5）
=140+1.4×18×（0+25.7+5-0.5）=901.04kPa
（2）、作用于软弱下卧层顶面的附加应力
σz=[（Fk+Gk）-3/2（al+ab+2d）·Σqsikli]/[（al+d+2t·tanθ）（ab+d+2t·tanθ）]
=[（464.1+720）-3/2×（2.4+2.4+2×0.301）×832.88]/
[（2.4+0.301+2×5×tan30°）×（2.4+0.301+2×5×tan30°）]=-77.485kPa
因为附加应力小于0kPa，故取附加应力为0kPa
（3）、软弱下卧层验算
σz+γm（lt+t）=0+18×（25.7+5）=552.6kPa≤fa=901.04kPa
满足要求！
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB335Φ22@160
承台底部短向配筋
HRB335Φ22@160
承台顶部长向配筋
HRB335Φ22@160
承台顶部短向配筋
HRB335Φ22@160
暗梁配筋
承台梁上部配筋
HRB3358Φ22
承台梁腰筋配筋
HRB3354Φ14
承台梁底部配筋
HRB3358Φ22
承台梁箍筋配筋
HRB335Φ12@200
承台梁箍筋肢数n
4
暗梁计算宽度l'（m）
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）=626.535/4+2095.2/（20.5×1.4）=1214.87kN
Fmin=F/4-M/（20.5B）=626.535/4-2095.2/（20.5×1.4）=-901.602kN
剪力图（kN）
弯矩图（kN·m）
Vmax=773.99kN，Mmax=325.731kN·m，Mmin=-547.2
升级会员 