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矩形板式桩基本计算书 计算根据： 1、塔式起重机混凝土基本工程技术规程JGJ/T187- 2、混凝土构造设计规范GB50010- 3、建筑桩基技术规范JGJ94- 4、建筑地基基本设计规范GB50007- 一、塔机属性塔机型号QTZ63 (ZJ5311)塔机独立状态最大起吊高度H0(m)25.5塔机独立状态计算高度H(m)27塔身桁架构造方钢管塔身桁架构造宽度B(m)1.6 二、塔机荷载 1、塔机传递至基本荷载原则值工作状态塔机自重原则值Fk1(kN)357起重荷载原则值Fqk(kN)36.2竖向荷载原则值Fk(kN)393.2水平荷载原则值Fvk(kN)14.1倾覆力矩原则值Mk(kNm)1026.9非工作状态竖向荷载原则值Fk(kN)357水平荷载原则值Fvk(kN)56.8倾覆力矩原则值Mk(kNm)1193.9 2、塔机传递至基本荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk11.35357481.95起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.3536.248.87竖向荷载设计值F(kN)481.95+48.87530.82水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3514.119.035倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.351026.91386.315非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35357481.95水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3556.876.68倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.351193.91611.765 三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.25承台长l(m)4.8承台宽b(m)4.8承台长向桩心距al(m)3.6承台宽向桩心距ab(m)3.6桩直径d(m)0.8桩间侧阻力折减系数0.8承台参数承台混凝土级别C25承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配备暗梁是承台底标高(m)-4基本布置图 承台及其上土自重荷载原则值： Gk=bl(hc+h)=4.84.8(1.2525+019)=720kN 承台及其上土自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35720=972kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m 1、荷载效应原则组合 轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(357+720)/4=269.25kN 荷载效应原则组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(357+720)/4+(1193.9+56.81.25)/5.091=517.7kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(357+720)/4-(1193.9+56.81.25)/5.091=20.8kN 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 =(481.95+972)/4+(1611.765+76.681.25)/5.091=698.895kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(481.95+972)/4-(1611.765+76.681.25)/5.091=28.08kN 四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度级别C35桩基成桩工艺系数C0.85桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩底标高(m)-29.7桩有效长度lt(m)25.7桩配筋自定义桩身承载力设计值是桩身承载力设计值7089.221地基属性地下水位至地表距离hz(m)1.33自然地面标高(m)0与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)侧阻力特性值qsia(kPa)端阻力特性值qpa(kPa)抗拔系数承载力特性值fak(kPa)素填土4.71101500.690淤泥5.3681000.350砾砂7.322535000.4150粉土7.483519000.6160全风化岩12.567040000.6330软弱下卧层硬持力层厚度t(m)5地基压力扩散角()30修正后地基承载力特性值fa(kPa)908.84地基承载力特性值fak(kPa)140下卧层顶地基承载力修正系数d1.4下卧层顶地基承载力修正系数b0.15下卧层顶如下土重度(kN/m )20下卧层顶以上土加权平均重度m18 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(4.8/2,5)=2.4m fak=(0.7190+1.6950)/2.4=148.4/2.4=61.833kPa 承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(4.84.8-40.503)/4=5.257m2 复合桩基竖向承载力特性值： Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=0.82.513(0.7110+5.368+7.3225+7.4835+4.8370)+40000.503+0.161.8335.257=3717.732kN Qk=269.25kNRa=3717.732kN Qkmax=517.7kN1.2Ra=1.23717.732=4461.278kN 满足规定！ 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=20.8kN0 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=163.142202/4=5027mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=698.895kN 桩身构造竖向承载力设计值：R=7089.221kN 满足规定！ (2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=20.8kN0 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%=(5026.548/(0.503106)100%=1%0.65% 满足规定！ 5、软弱下卧层验算 (1)、修正后地基承载力特性值 fa=fak+b(ab+d-3)+dm(lt+t-0.5) =140+0.1520(3.6+0.8-3)+1.418(25.7+5-0.5)=905.24kPa (2)、作用于软弱下卧层顶面附加应力 z=(Fk+Gk)-3/2(al+ab+2d)qsikli/(al+d+2ttan)(ab+d+2ttan) =(357+720)-3/2(3.6+3.6+20.8)832.88/ (3.6+0.8+25tan30)(3.6+0.8+25tan30)=-95.816kPa 由于附加应力不大于0kPa，故取附加应力为0kPa (3)、软弱下卧层验算 z+m(lt+t)=0+18(25.7+5)=552.6kPafa=905.24kPa 满足规定！ 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承台顶部短向配筋HRB335 22160暗梁配筋承台梁上部配筋HRB335 822承台梁腰筋配筋HRB335 414承台梁底部配筋HRB335 822承台梁箍筋配筋HRB335 12200承台梁箍筋肢数n4暗梁计算宽度l(m)1 1、荷载计算 塔身截面对角线上荷载设计值： Fmax=F/4+M/(20.5B)=481.95/4+1611.765/(20.51.6)=832.794kN Fmin=F/4-M/(20.5B)=481.95/4-1611.765/(20.51.6)=-591.819kN 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) Vmax=437.115kN，Mmax=277.342kNm，Mmin=-618.08kNm 2、受剪切计算 截面有效高度：h0=h-c-D/2=1250-50-22/2=1189mm 受剪切承载力截面高度影响系数：hs=(800/1189)1/4=0.906 塔吊边至桩边水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.6-0.8)/2=0.6m a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.6-0.8)/2=0.6m 计算截面剪跨比：b=a1b/h0=0.6/1.189=0.505，取b=0.505； l= a1l/h0=0.6/1.189=0.505，取l=0.505； 承台剪切系数：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.505+1)=1.163 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.505+1)=1.163 hsbftlh0=0.9061.163127011.189=1590.641kN hslftlh0=0.9061.163127011.189=1590.641kN V=437.115kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=1590.641kN 满足规定！ 3、受冲切计算 塔吊对承台底冲切范畴：B+2h0=1.6+21.189=3.978m ab=3.6mB+2h0=3.978m，al=3.6mB+2h0=3.978m 角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切承载力验算！ 4、承台配筋计算 (1)、承台梁底部配筋 S1= Mmin/(1fclh02)=618.08106/(1.0511.9100011892)=0.035 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.035)0.5=0.036 S1=1-1/2=1-0.036/2=0.982 AS1=Mmin/(S1h0fy1)=618.08106/(0.9821189300)=1765mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.27/300)=max(0.2,0.191)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1，lh0)=max(1765,0.00210001189)=2379mm2 梁底部实际配筋：AS1=3042mm2AS1=2379mm2 满足规定！ (2)、承台梁上部配筋 S2= Mmax/(2fclh02)=277.342106/(1.0511.9100011892)=0.016 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.016)0.5=0.016 S2=1-2/2=1-0.016/2=0.992 AS1=Mmax/(S2h0fy2)=277.342106/(0.9921189300)=784mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy2)=max(0.2,451.27/300)=max(0.2,0.191)=0.2% 梁上部需要配筋：A2=max(AS2，lh0)=max(784,0.00210001189)=2379mm2 梁上部实际配筋：AS2=3042mm2AS2=2379mm2 满足规定！ (3)、梁腰筋配筋 梁腰筋按照构造配筋414 (4)、承台梁箍筋计算 箍筋抗剪 计算截面剪跨比：=(L-20.5B)/(2h0)=(4.8-20.51.6)/(21.189)=1.067 取=1.5 混凝土受剪承载力：1.75ft lh0/(+1)=1.751.2711.189/(1.5+1)=1.057kN Vmax=437.115kN1.75ft lh0/(+1)=1.057kN nAsv1/s=4(3.142122/4)/200=2.262 V=437.115kN0.7ft lh0+1.25fyvh0(nAsv1/s)= 0.71.2710001189+1.2530011892.262=2065.566 kN 满足规定！ 配箍率验算 sv=nAsv1/( ls)=4(3.142122/4)/(1000200)=0.226%psv，min=0.24ft/fyv=0.241.27/300=0.102% 满足规定！ (5)、板底面长向配筋面积 板底需要配筋：AS1=bh0=0.00248001189=11415mm2 承台底长向实际配筋：AS1=11785mm2AS1=11415mm2 满足规定！ (6)、板底面短向配筋面积 板底需要配筋：AS2=lh0=0.00248001189=11415mm2 承台底短向实际配筋：AS2=11785mm2AS2=11415mm2 满足规定！ (7)、板顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS3=11785mm20.5AS1=0.511785=5893mm2 满足规定！ (8)、板顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋：AS4=11785mm20.5AS2=0.511785=5893mm2 满足规定！ (9)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为双向10500。 六、配筋示意图承台配筋图 暗梁配筋图 桩配筋图