矩形板式桩基础计算书.doc

矩形板式桩基础计算书一、塔机属性塔机型号QTZ6013塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)43塔身桁架结构型钢塔身桁架结构宽度B(m)1.83二、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)480起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)540水平荷载标准值Fvk(kN)50倾覆力矩标准值Mk(kN·m)1720非工作状态竖向荷载标准值Fk'(kN)480水平荷载标准值Fvk'(kN)80倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)1930 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＝1.35×480＝648起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk＝1.35×60＝81竖向荷载设计值F(kN)648+81＝729水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk＝1.35×50＝67.5倾覆力矩设计值M(kN·m)1.35Mk＝1.35×1720＝2322非工作状态竖向荷载设计值F'(kN)1.35Fk'＝1.35×480＝648水平荷载设计值Fv'(kN)1.35Fvk'＝1.35×80＝108倾覆力矩设计值M'(kN·m)1.35Mk＝1.35×1930＝2605.5三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.4承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3.8承台宽向桩心距ab(m)3.8桩直径d(m)0.6承台参数承台混凝土等级C25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')=5×5×(1.4×25+0×19)=875kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×875=1181.25kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.82+3.82)0.5=5.37m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(480+875)/4=338.75kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(480+875)/4+(1930+80×1.4)/5.37=718.73kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(480+875)/4-(1930+80×1.4)/5.37=-41.23kN 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 =(648+1181.25)/4+(2605.5+108×1.4)/5.37=970.28kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(648+1181.25)/4-(2605.5+108×1.4)/5.37=-55.66kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C25桩基成桩工艺系数ψC0.75桩混凝土自重γz(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度б(mm)35桩入土深度lt(m)10桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值1800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)粉粘性土2.62700.6-淤泥质土2.5800.6-细砂2.52500.5-粉质粘土2.13200.65-强风化岩57011000.67- 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=πd=3.14×0.6=1.88m 桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.62/4=0.28m2 Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap =1.88×(1.1×27+2.5×8+2.5×25+2.1×32+1.8×70)+1100×0.28=886.68kN Qk=338.75kN≤Ra=886.68kN Qkmax=718.73kN≤1.2Ra=1.2×886.68=1064.02kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-41.23kN<0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk'=41.23kN 桩身的重力标准值：Gp=ltApγz=10×0.28×25=70.69kN Ra'=uΣλiqsiali+Gp=1.88×(0.6×1.1×27+0.6×2.5×8+0.5×2.5×25+0.65×2.1×32+0.67×1.8×70)+70.69=427.26kN Qk'=41.23kN≤Ra'=427.26kN 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=9×3.14×202/4=2827mm2 (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=970.28kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=1800kN 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=55.66kN fyAS=360×2827.43×10-3=1017.88kN Q'=55.66kN≤fyAS=1017.88kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap×100%=(2827.43/(0.28×106))×100%=1%≥0.65% 满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB335 Φ20@120承台底部短向配筋HRB335 Φ20@120承台顶部长向配筋HRB335 Φ18@180承台顶部短向配筋HRB335 Φ18@180 1、荷载计算 承台有效高度：h0=1400-50-20/2=1340mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(970.28+(-55.66))×5.37/2=2457.6kN·m X方向：Mx=Mab/L=2457.6×3.8/5.37=1737.79kN·m Y方向：My=Mal/L=2457.6×3.8/5.37=1737.79kN·m 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=648/4 + 2605.5/5.37=646.83kN 受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1340)1/4=0.88 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.8-1.83-0.6)/2=0.68m a1l=(al-B-d)/2=(3.8-1.83-0.6)/2=0.68m 剪跨比：λb'=a1b/h0=685/1340=0.51，取λb=0.51； λl'= a1l/h0=685/1340=0.51，取λl=0.51； 承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.51+1)=1.16 αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.51+1)=1.16 βhsαbftbh0=0.88×1.16×1.27×103×5×1.34=8661.49kN βhsαlftlh0=0.88×1.16×1.27×103×5×1.34=8661.49kN V=646.83kN≤min(βhsαbftbh0， βhsαlftlh0)=8661.49kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.83+2×1.34=4.51m ab=3.8m≤B+2h0=4.51m，al=3.8m≤B+2h0=4.51m 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)=1737.79×106/(1.05×11.9×5000×13402)=0.015 ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.015)0.5=0.016 γS1=1-ζ1/2=1-0.016/2=0.992 AS1=My/(γS1h0fy1)=1737.79×106/(0.992×1340×300)=4357mm2 最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.27/300)=max(0.2,0.19)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, ρbh0)=max(4357,0.002×5000×1340)=13400mm2 承台底长向实际配筋：AS1'=13405mm2≥A1=13400mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 αS2= Mx/(α2fcbh02)=1737.79×106/(1.05×11.9×5000×13402)=0.015 ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.015)0.5=0.016 γS2=1-ζ2/2=1-0.016/2=0.992 AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1737.79×106/(0.992×1340×300)=4357mm2 最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.27/300)=max(0.2,0.19)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.002×5000×1340)=13400mm2 承台底短向实际配筋：AS2'=13405mm2≥A2=13400mm2 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'=7324mm2≥0.5AS1'=0.5×13405=6703mm2 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'=7324mm2≥0.5AS2'=0.5×13405=6703mm2 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。