矩形板式桩基础计算书.docx

1、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(ZJ5710)-浙江建机塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)60塔机独立状态的计算高度H(m)65塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 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)449起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)509水平荷载标准值

2、Fvk(kN)31倾覆力矩标准值Mk(kNm)1039非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)449水平荷载标准值Fvk(kN)71倾覆力矩标准值Mk(kNm)1668 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)1.35Fk11.35449606.15起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk1.356081竖向荷载设计值F(kN)606.15+81687.15水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.353141.85倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3510391402.65非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35449606.15水平荷载设计值Fv(

3、kN)1.35Fvk1.357195.85倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3516682251.8 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35承台长l(m)5.5承台宽b(m)5.5承台长向桩心距al(m)3.8承台宽向桩心距ab(m)3.8承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否承台底标高d1(m)-4基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=5.55.5(1.3525+019)=1020.938kN 承台及其上土

4、的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.351020.938=1378.266kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.82+3.82)0.5=5.374m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(449+1020.938)/4=367.484kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(449+1020.938)/4+(1668+711.35)/5.374=695.703kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(449+1020.938)/4-(1668+711.35)/

5、5.374=39.266kN 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 =(606.15+1378.266)/4+(2251.8+95.851.35)/5.374=939.199kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(606.15+1378.266)/4-(2251.8+95.851.35)/5.374=53.009kN 四、桩承载力验算桩参数桩类型灌注桩桩直径d(mm)800桩混凝土强度等级C40桩基成桩工艺系数C0.75桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)50桩底标高d2(m)-29.7桩有

6、效长度lt(m)25.7桩配筋桩身普通钢筋配筋HRB335 1420自定义桩身承载力设计值否桩身普通钢筋配筋HRB335 1420桩裂缝计算钢筋弹性模量Es(N/mm2)200000普通钢筋相对粘结特性系数V1最大裂缝宽度lim(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)60自然地面标高d(m)0是否考虑承台效应是承台效应系数c0.1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)耕土1.2101500.690粘性土3.1185900.350中砂14.72512000.4150粘性土5.4620590

7、0.6450强风化岩156514000.6450 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.8=2.513m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.503m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5.5/2,5)=2.75m fak=(0.350+2.45150)/2.75=382.5/2.75=139.091kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(5.55.5-40.503)/4=6.185m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=0.82.513(0.318+14.725+5.4620+5.2465

8、)+14000.503+0.1139.0916.185=2444.368kN Qk=367.484kNRa=2444.368kN Qkmax=695.703kN1.2Ra=1.22444.368=2933.241kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=39.266kN0 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=nd2/4=143.142202/4=4398mm2 (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=939.199kN cfcAp+0.9fyAs=(0.7519.10.503106 +

9、0.9(3004398.23)10-3=8392.997kN Q=939.199kNcfcAp+0.9fyAs=8392.997kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=39.266kN0 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/Ap100%=(4398.23/(0.503106)100%=0.874%0.65% 满足要求！ 5、裂缝控制计算 Qkmin=39.266kN0 不需要进行裂缝控制计算！ 五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB335 22160承台底部短向配筋HRB335 22160承台顶部长向配筋HRB335 22160承台顶部短向

10、配筋HRB335 22160 1、荷载计算 承台计算不计承台及上土自重: Fmax=F/n+M/L =606.15/4+2251.8/5.374=570.554kN Fmin=F/n-M/L =606.15/4-2251.8/5.374=-267.479kN 承台底部所受最大弯矩: Mx= Fmax (ab-B)/2=570.554(3.8-1.6)/2=627.61kN.m My= Fmax (al-B)/2=570.554(3.8-1.6)/2=627.61kN.m 承台顶部所受最大弯矩: Mx= Fmin (ab-B)/2=-267.479(3.8-1.6)/2=-294.227kN.m

11、 My= Fmin (al-B)/2=-267.479(3.8-1.6)/2=-294.227kN.m 计算底部配筋时：承台有效高度：h0=1350-50-22/2=1289mm 计算顶部配筋时：承台有效高度：h0=1350-50-22/2=1289mm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=606.15/4 + 2251.8/5.374=570.554kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(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=(3.8-1.6-0.8)/2=0.7m a1l=(al-B-d)/2=(3.8-1.6-0.8)/2

12、=0.7m 剪跨比：b=a1b/h0=700/1289=0.543，取b=0.543； l= a1l/h0=700/1289=0.543，取l=0.543； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.543+1)=1.134 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.543+1)=1.134 hsbftbh0=0.8881.1341.571035.51.289=11204.196kN hslftlh0=0.8881.1341.571035.51.289=11204.196kN V=570.554kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=11204.196kN 满足要求！

13、 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+21.289=4.178m ab=3.8mB+2h0=4.178m，al=3.8mB+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 S1= My/(1fcbh02)=627.61106/(116.7550012892)=0.004 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 S1=1-1/2=1-0.004/2=0.998 AS1=My/(S1h0fy1)=627.61106/(0.9981289300)=1627mm2 最小

14、配筋率：=0.15% 承台底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(1627,0.001555001289)=10635mm2 承台底长向实际配筋：AS1=13448mm2A1=10635mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fclh02)=627.61106/(116.7550012892)=0.004 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.004)0.5=0.004 S2=1-2/2=1-0.004/2=0.998 AS2=Mx/(S2h0fy1)=627.61106/(0.9981289300)=1627mm2 最小配筋率：=0.15%

15、承台底需要配筋：A2=max(AS2, lh0)=max(1627,0.001555001289)=10635mm2 承台底短向实际配筋：AS2=13448mm2A2=10635mm2 满足要求！ (3)、承台顶面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=294.227106/(116.7550012892)=0.002 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.002)0.5=0.002 S1=1-1/2=1-0.002/2=0.999 AS3=My/(S1h0fy1)=294.227106/(0.9991289300)=762mm2 最小配筋率：=0.15% 承台顶需要配筋：A3

16、=max(AS3, bh0,0.5AS1)=max(762,0.001555001289,0.513448)=10635mm2 承台顶长向实际配筋：AS3=13448mm2A3=10635mm2 满足要求！ (4)、承台顶面短向配筋面积 S2= Mx/(2fclh02)=294.227106/(116.7550012892)=0.002 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.002)0.5=0.002 S2=1-2/2=1-0.002/2=0.999 AS4=Mx/(S2h0fy1)=294.227106/(0.9991289300)=762mm2 最小配筋率：=0.15% 承台顶需要配筋：A4=max(AS4, lh0,0.5AS2 )=max(762,0.001555001289,0.5 13448)=10635mm2 承台顶面短向配筋：AS4=13448mm2A4=10635mm2 满足要求！ (5)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为双向HPB300 10500。 六、配筋示意图承台配筋图 桩配筋图 基础立面图