1#矩形板式桩基础计算书.docx

1、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(TC6013A-6)-中联重科塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)46塔机独立状态的计算高度H(m)48塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.8 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)672.5起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)732

2、.5水平荷载标准值Fvk(kN)24.5倾覆力矩标准值Mk(kNm)2278.6非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)672.5水平荷载标准值Fvk(kN)99.6倾覆力矩标准值Mk(kNm)2665.7 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)1.35Fk11.35672.5907.875起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk1.356081竖向荷载设计值F(kN)907.875+81988.875水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3524.533.075倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.352278.63076.11非工作状态竖向荷载设计值F(kN)

3、1.35Fk1.35672.5907.875水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3599.6134.46倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.352665.73598.695 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.5承台长l(m)6承台宽b(m)6承台长向桩心距al(m)4承台宽向桩心距ab(m)4承台参数承台混凝土等级C40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)-0.5基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h)=66(1

4、.525+019)=1350kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.21350=1620kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(42+42)0.5=5.657m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(672.5+1350)/4=505.625kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(672.5+1350)/4+(2665.7+99.61.5)/5.657=1003.269kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(672.5+1350)/4-(2665.7

5、+99.61.5)/5.657=7.981kN 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 =(907.875+1620)/4+(3598.695+134.461.5)/5.657=1303.788kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(907.875+1620)/4-(3598.695+134.461.5)/5.657=-39.851kN 四、桩承载力验算桩参数桩类型预应力管桩预应力管桩外径d(mm)500预应力管桩壁厚t(mm)125桩混凝土强度等级C80桩基成桩工艺系数C0.75桩混凝土自重z(kN/m3)25桩

6、混凝土保护层厚度(mm)50桩底标高d2(m)-27.68桩有效长度lt(m)27.18桩端进入持力层深度hb(m)1桩配筋桩身预应力钢筋配筋650 2010.7桩身承载力设计值1500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预应力钢筋相对粘结特性系数V0.8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)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)粉砂9.

7、4101000.330淤泥11.55500.650强风化岩6.787040000.6500 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=d=3.140.5=1.571m hb/d=11000/500=25 p=0.16hb/d=0.162=0.32 空心管桩桩端净面积：Aj=d2-(d-2t)2/4=3.140.52-(0.5-20.125)2/4=0.147m2 空心管桩敞口面积：Ap1=(d-2t)2/4=3.14(0.5-20.125)2/4=0.049m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(6/2,5)=3m fak=(330)/3=90/3=30kPa 承台底净面积：Ac=

8、(bl-n(Aj+Ap1)/n=(66-4(0.147+0.049)/4=8.804m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpa(Aj+pAp1)+cfakAc=0.81.571(8.910+11.55+6.7870)+4000(0.147+0.320.049)+0.1308.804=1458.789kN Qk=505.625kNRa=1458.789kN Qkmax=1003.269kN1.2Ra=1.21458.789=1750.546kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=7.981kN0 不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！ 3、桩身承载力计算 纵向预

9、应力钢筋截面面积：Aps=nd2/4=203.14210.72/4=1798mm2 (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=1303.788kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=1500kN Q=1303.788kN1500kN 满足要求！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=7.981kN0 不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！ 4、裂缝控制计算 Qkmin=7.981kN0 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HRB400 25150承台底部短向配筋HRB400 25150承台顶部长向配筋HRB400 22150承台

10、顶部短向配筋HRB400 22150 1、荷载计算 承台计算不计承台及上土自重: Fmax=F/n+M/L =907.875/4+3598.695/5.657=863.134kN Fmin=F/n-M/L =907.875/4-3598.695/5.657=-409.197kN 承台底部所受最大弯矩: Mx= Fmax (ab-B)/2=863.134(4-1.8)/2=949.448kN.m My= Fmax (al-B)/2=863.134(4-1.8)/2=949.448kN.m 承台顶部所受最大弯矩: Mx= Fmin (ab-B)/2=-409.197(4-1.8)/2=-450.1

11、16kN.m My= Fmin (al-B)/2=-409.197(4-1.8)/2=-450.116kN.m 计算底部配筋时：承台有效高度：h0=1500-50-25/2=1438mm 计算顶部配筋时：承台有效高度：h0=1500-50-22/2=1439mm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=907.875/4 + 3598.695/5.657=863.134kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(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=(4-1.8-0.5)/2=0.85m a1l=(al-B-d)/2=(4-1.8-0.

12、5)/2=0.85m 剪跨比：b=a1b/h0=850/1438=0.591，取b=0.591； l= a1l/h0=850/1438=0.591，取l=0.591； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.591+1)=1.1 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.591+1)=1.1 hsbftbh0=0.8641.11.7110361.438=14014.575kN hslftlh0=0.8641.11.7110361.438=14014.575kN V=863.134kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=14014.575kN 满足要求！ 3、受冲切计

13、算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.8+21.438=4.676m ab=4mB+2h0=4.676m，al=4mB+2h0=4.676m 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)=949.448106/(119.1600014382)=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)=949.448106/(0.9981438360)=1838mm2 最小配筋率：=0.15

14、% 承台底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(1838,0.001560001438)=12942mm2 承台底长向实际配筋：AS1=20126mm2A1=12942mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fclh02)=949.448106/(119.1600014382)=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)=949.448106/(0.9981438360)=1838mm2 最小配筋率：=0.15% 承台底需要配筋

15、：A2=max(AS2, lh0)=max(1838,0.001560001438)=12942mm2 承台底短向实际配筋：AS2=20126mm2A2=12942mm2 满足要求！ (3)、承台顶面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=450.116106/(119.1600014392)=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)=450.116106/(0.9991439360)=870mm2 最小配筋率：=0.15% 承台顶需要配筋：A3=max(AS

16、3, bh0,0.5AS1)=max(870,0.001560001439,0.520126)=12951mm2 承台顶长向实际配筋：AS3=15586mm2A3=12951mm2 满足要求！ (4)、承台顶面短向配筋面积 S2= Mx/(2fclh02)=450.116106/(119.1600014392)=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)=450.116106/(0.9991439360)=870mm2 最小配筋率：=0.15% 承台顶需要配筋：A4=max(AS4, lh0,0.5AS2 )=max(870,0.001560001439,0.5 20126)=12951mm2 承台顶面短向配筋：AS4=15586mm2A4=12951mm2 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HRB400 14720。 六、配筋示意图承台配筋图 桩配筋图 基础立面图