1、矩形板式桩基础计算书10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)40.5塔机独立状态的计算高度H(m)47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)464.1起重荷载标准值Fqk(kN)47.1竖向荷载标准值Fk(kN)
2、511.2水平荷载标准值Fvk(kN)18.3倾覆力矩标准值Mk(kNm)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(kNm)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)1.35Fk11.35464.1626.535起重荷载设计值FQ(kN)1.35Fqk1.3547.163.585竖向荷载设计值F(kN)626.535+63.585690.12水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3518.324.705倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3513351802.25非工作状态竖向荷载设计
3、值F(kN)1.35Fk1.35464.1626.535水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3573.999.765倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3515522095.2 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.1承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3.6承台宽向桩心距ab(m)3.6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)-6.2基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： Gk=bl(hc+h
4、)=55(1.125+019)=687.5kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35687.5=928.125kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+687.5)/4=287.9kN 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+687.5)/4+(1552+73.91.1)/5.091=608.708kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(464.1+6
5、87.5)/4-(1552+73.91.1)/5.091=-32.908kN 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+928.125)/4+(2095.2+99.7651.1)/5.091=821.756kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(626.535+928.125)/4-(2095.2+99.7651.1)/5.091=-44.426kN 四、桩承载力验算桩参数桩类型灌注桩桩直径d(mm)600桩混凝土强度等级C30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
6、层厚度(mm)70桩底标高d2(m)-25.2桩有效长度lt(m)19桩配筋桩身普通钢筋配筋HPB300 714自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值6800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)杂填土1.7101500.790粉质粘土3.15010000.7150粉土1.22610000.7150粉砂4.4249000.690圆砾14.810636000.45340 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u
7、=d=3.140.6=1.885m 桩端面积：Ap=d2/4=3.140.62/4=0.283m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m fak=(2.590)/2.5=225/2.5=90kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(55-40.283)/4=5.038m2 复合桩基竖向承载力特征值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=0.81.885(4.224+14.8106)+36000.283+0.1905.038=3581.837kN Qk=287.9kNRa=3581.837kN Qkmax=608.708kN1.2Ra=1.2
8、3581.837=4298.205kN 满足要求！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-32.908kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk=32.908kN 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(z-10)Ap=19(25-10)0.283=80.655kN Ra=uiqsiali+Gp=0.81.885(0.64.224+0.4514.8106)+80.655=1236.419kN Qk=32.908kNRa=1236.419kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积：As=nd2/4=73.14214
9、2/4=1078mm2 (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=821.756kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=6800kN Q=821.756kN6800kN 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=44.426kN fyAs=(2701077.566)10-3=290.943kN Q=44.426kNfyAs=290.943kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算 As/Ap100%=(1077.566/(0.283106)100%=0.381%0.35% 满足要求！ 五、承台计算承台配筋
10、承台底部长向配筋HRB335 25180承台底部短向配筋HRB335 25180承台顶部长向配筋HRB335 25180承台顶部短向配筋HRB335 25180 1、荷载计算 承台计算不计承台及上土自重: Fmax=F/n+M/L =626.535/4+2095.2/5.091=568.17kN Fmin=F/n-M/L =626.535/4-2095.2/5.091=-254.902kN 承台底部所受最大弯矩: Mx= Fmax (ab-B)/2=568.17(3.6-1.6)/2=568.17kN.m My= Fmax (al-B)/2=568.17(3.6-1.6)/2=568.17kN
11、.m 承台顶部所受最大弯矩: Mx= Fmin (ab-B)/2=-254.902(3.6-1.6)/2=-254.902kN.m My= Fmin (al-B)/2=-254.902(3.6-1.6)/2=-254.902kN.m 计算底部配筋时：承台有效高度：h0=1100-50-25/2=1038mm 计算顶部配筋时：承台有效高度：h0=1100-50-25/2=1038mm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=626.535/4 + 2095.2/5.091=568.17kN 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1038)1/4=0.937 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a
12、1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.6-0.6)/2=0.7m a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.6-0.6)/2=0.7m 剪跨比：b=a1b/h0=700/1038=0.674，取b=0.674； l= a1l/h0=700/1038=0.674，取l=0.674； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.674+1)=1.045 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.674+1)=1.045 hsbftbh0=0.9371.0451.5710351.038=7979.502kN hslftlh0=0.9371.0451.5710351.038=7979
13、.502kN V=568.17kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=7979.502kN 满足要求！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.6+21.038=3.676m ab=3.6mB+2h0=3.676m，al=3.6mB+2h0=3.676m 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)=568.17106/(116.7500010382)=0.006 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S1=1-1/2=1-0.006/2=0
14、.997 AS1=My/(S1h0fy1)=568.17106/(0.9971038300)=1831mm2 最小配筋率：=0.15% 承台底需要配筋：A1=max(AS1, bh0)=max(1831,0.001550001038)=7785mm2 承台底长向实际配筋：AS1=14127mm2A1=7785mm2 满足要求！ (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fclh02)=568.17106/(116.7500010382)=0.006 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.006)0.5=0.006 S2=1-2/2=1-0.006/2=0.997 AS2=Mx/(
15、S2h0fy1)=568.17106/(0.9971038300)=1831mm2 最小配筋率：=0.15% 承台底需要配筋：A2=max(AS2, lh0)=max(1831,0.001550001038)=7785mm2 承台底短向实际配筋：AS2=14127mm2A2=7785mm2 满足要求！ (3)、承台顶面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=254.902106/(116.7500010382)=0.003 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S1=1-1/2=1-0.003/2=0.999 AS3=My/(S1h0fy1)=254
16、.902106/(0.9991038300)=820mm2 最小配筋率：=0.15% 承台顶需要配筋：A3=max(AS3, bh0,0.5AS1)=max(820,0.001550001038,0.514127)=7785mm2 承台顶长向实际配筋：AS3=14127mm2A3=7785mm2 满足要求！ (4)、承台顶面短向配筋面积 S2= Mx/(2fclh02)=254.902106/(116.7500010382)=0.003 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.003)0.5=0.003 S2=1-2/2=1-0.003/2=0.999 AS4=Mx/(S2h0fy1)=254.902106/(0.9991038300)=820mm2 最小配筋率：=0.15% 承台顶需要配筋：A4=max(AS4, lh0,0.5AS2 )=max(820,0.001550001038,0.5 14127)=7785mm2 承台顶面短向配筋：AS4=14127mm2A4=7785mm2 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
