7525矩形板式桩基础计算书.doc
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矩形板式桩基础计算书 一、塔机属性 塔机型号 TC7525-16D 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 51.3 塔机独立状态的计算高度H(m) 51.3 塔身桁架结构 型钢 塔身桁架结构宽度B(m) 2 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) 950 起重荷载标准值Fqk(kN) 197 竖向荷载标准值Fk(kN) 1147 水平荷载标准值Fvk(kN) 42 倾覆力矩标准值Mk(kN·m) 3342 非工作状态 竖向荷载标准值Fk'(kN) 950 水平荷载标准值Fvk'(kN) 172 倾覆力矩标准值Mk'(kN·m) 4295 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＝1.35×950＝1282.5 起重荷载设计值FQ(kN) 1.35FQk＝1.35×197＝265.95 竖向荷载设计值F(kN) 1282.5+265.95＝1548.45 水平荷载设计值Fv(kN) 1.35Fvk＝1.35×42＝56.7 倾覆力矩设计值M(kN·m) 1.35Mk＝1.35×3342＝4511.7 非工作状态 竖向荷载设计值F'(kN) 1.35Fk'＝1.35×950＝1282.5 水平荷载设计值Fv'(kN) 1.35Fvk'＝1.35×172＝232.2 倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.35Mk＝1.35×4295＝5798.25 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) 4.6 承台宽b(m) 4.6 承台长向桩心距al(m) 3.2 承台宽向桩心距ab(m) 3.2 桩直径d(m) 0.7 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 否 矩形桩式基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hγc+h'γ')=4.6×4.6×(1.5×25+0×19)=793.5kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×793.5=1071.22kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.22+3.22)0.5=4.53m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(950+793.5)/4=435.88kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(950+793.5)/4+(4295+172×1.5)/4.53=1441.96kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(950+793.5)/4-(4295+172×1.5)/4.53=-570.21kN 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 =(1282.5+1071.22)/4+(5798.25+232.2×1.5)/4.53=1946.64kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(1282.5+1071.22)/4-(5798.25+232.2×1.5)/4.53=-769.78kN 四、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 0.85 桩混凝土自重γz(kN/m3) 25 桩混凝土保护层厚度б(mm) 50 桩入土深度lt(m) 17 桩配筋 自定义桩身承载力设计值 是 桩身承载力设计值 2050 地基属性 是否考虑承台效应 否 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) 粉质粘土 9.29 35 0 0.7 - 粉质粘土 2 50 0 0.7 - 粉质粘土 5.73 54 0 0.7 - 粉质粘土 1.48 55 500 0.7 - 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=πd=3.14×0.7=2.2m 桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.72/4=0.38m2 Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap =2.2×(7.79×35+2×50+5.73×54+1.48×55)+500×0.38=1871.38kN Qk=435.88kN≤Ra=1871.38kN Qkmax=1441.96kN≤1.2Ra=1.2×1871.38=2245.66kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-570.21kN<0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk'=570.21kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApγz=17×0.38×25=163.56kN Ra'=uΣλiqsiali+Gp=2.2×(0.7×7.79×35+0.7×2×50+0.7×5.73×54+0.7×1.48×55)+163.56 =1338.83kN Qk'=570.21kN≤Ra'=1338.83kN 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=10×3.14×182/4=2545mm2 (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=1946.64kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=2050kN 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=769.78kN fyAS=360×2544.69×10-3=916.09kN Q'=769.78kN≤fyAS=916.09kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap×100%=(2544.69/(0.38×106))×100%=0.66%≥0.65% 满足要求！ 五、承台计算 承台配筋 承台底部长向配筋 HRB400 Φ20@110 承台底部短向配筋 HRB400 Φ20@110 承台顶部长向配筋 HRB400 Φ18@180 承台顶部短向配筋 HRB400 Φ18@180 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1500-50-20/2=1440mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(1946.64+(-769.78))×4.53/2=2662.94kN·m X方向：Mx=Mab/L=2662.94×3.2/4.53=1882.98kN·m Y方向：My=Mal/L=2662.94×3.2/4.53=1882.98kN·m 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=1282.5/4 + 5798.25/4.53=1601.87kN 受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1440)1/4=0.86 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.2-2-0.7)/2=0.25m a1l=(al-B-d)/2=(3.2-2-0.7)/2=0.25m 剪跨比：λb'=a1b/h0=250/1440=0.17，取λb=0.25； λl'= a1l/h0=250/1440=0.17，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=0.86×1.4×1.57×103×4.6×1.44=12569.84kN βhsαlftlh0=0.86×1.4×1.57×103×4.6×1.44=12569.84kN V=1601.87kN≤min(βhsαbftbh0， βhsαlftlh0)=12569.84kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2+2×1.44=4.88m ab=3.2m≤B+2h0=4.88m，al=3.2m≤B+2h0=4.88m 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)=1882.98×106/(1.03×16.7×4600×14402)=0.011 ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.011)0.5=0.012 γS1=1-ζ1/2=1-0.012/2=0.994 AS1=My/(γS1h0fy1)=1882.98×106/(0.994×1440×360)=3654mm2 最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, ρbh0)=max(3654,0.002×4600×1440)=13248mm2 承台底长向实际配筋：AS1'=13452mm2≥A1=13248mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 αS2= Mx/(α2fcbh02)=1882.98×106/(1.03×16.7×4600×14402)=0.011 ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.011)0.5=0.012 γS2=1-ζ2/2=1-0.012/2=0.994 AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1882.98×106/(0.994×1440×360)=3654mm2 最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.2)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.002×4600×1440)=13248mm2 承台底短向实际配筋：AS2'=13452mm2≥A2=13248mm2 满足要求！ (3)、承台顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS3'=6758mm2≥0.5AS1'=0.5×13452=6726mm2 满足要求！ (4)、承台顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS4'=6758mm2≥0.5AS2'=0.5×13452=6726mm2 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Φ10@500。 六、配筋示意图 矩形桩式承台配筋图 矩形桩式桩配筋图展开阅读全文
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