矩形板式桩基础计算书

'矩形板式桩基础计算书一、塔机属性塔机型号H5810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塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)317起重臂自重G1(kN)45.48起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)29.7小车和吊钩自重G2(kN)3.5最大起重荷载Qmax(kN)60 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)13最小起重荷载Qmin(kN)8.7最大吊物幅度RQmin(m)58最大起重力矩M2(kN·m)Max[60×13，8.7×58]＝780平衡臂自重G3(kN)16.1平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)6.03平衡块自重G4(kN)154平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)12.062、风荷载标准值ωk(kN/m2)工程所在地浙江杭州市基本风压ω0(kN/m2)工作状态0.2非工作状态0.45塔帽形状和变幅方式锥形塔帽，小车变幅地面粗糙度B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)风振系数βz工作状态1.59非工作状态1.69风压等效高度变化系数μz1.32风荷载体型系数μs工作状态1.95非工作状态1.95风向系数α1.2塔身前后片桁架的平均充实率α00.35风荷载标准值ωk(kN/m2)工作状态0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.2＝0.79非工作状态0.8×1.2×1.69×1.95×1.32×0.45＝1.883、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)317+45.48+3.5+16.1+154＝536.08起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)536.08+60＝596.08水平荷载标准值Fvk(kN)0.79×0.35×1.6×43＝19.02倾覆力矩标准值Mk(kN·m)45.48×29.7+3.5×13-16.1×6.03-154×12.06+0.9×(780+0.5×19.02×43)＝511.97非工作状态竖向荷载标准值Fk"(kN)Fk1＝536.08水平荷载标准值Fvk"(kN)1.88×0.35×1.6×43＝45.27倾覆力矩标准值Mk"(kN·m)45.48×29.7-16.1×6.03-154×12.06+0.5×45.27×43＝369.744、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)1.2Fk1＝1.2×536.08＝643.3起重荷载设计值FQ(kN)1.4FQk＝1.4×60＝84竖向荷载设计值F(kN)643.3+84＝727.3水平荷载设计值Fv(kN)1.4Fvk＝1.4×19.02＝26.63倾覆力矩设计值M(kN·m)1.2×(45.48×29.7+3.5×13-16.1×6.03-154×12.06)+1.4×0.9×(780+0.5×19.02×43)＝828.37非工作状态竖向荷载设计值F"(kN)1.2Fk"＝1.2×536.08＝643.3水平荷载设计值Fv"(kN)1.4Fvk"＝1.4×45.27＝63.38倾覆力矩设计值M"(kN·m)1.2×(45.48×29.7-16.1×6.03-154×12.06)+1.4×0.5×45.27×43＝638.35三、桩顶作用效应计算承台布置 桩数n4承台高度h(m)1承台长l(m)4承台宽b(m)4承台长向桩心距al(m)2.5承台宽向桩心距ab(m)2.5桩直径d(m)0.8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")=4×4×(1×25+0×19)=400kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×400=480kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.54m 1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(596.08+400)/4=249.02kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(596.08+400)/4+(511.97+19.02×1)/3.54=399.21kNQkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(596.08+400)/4-(511.97+19.02×1)/3.54=98.83kN2、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=(727.3+480)/4+(828.37+26.63×1)/3.54=543.65kNQmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(727.3+480)/4-(828.37+26.63×1)/3.54=59.99kN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ψC0.85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)30桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB40012Φ20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)素填土1.8000.7- 粘土2.11200.7-淤泥11.9400.7-圆砾9.23600.7-含砾砂粉质粘土6.53000.7-粉质粘土9.83200.7-1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.51m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap=2.51×(0.3×0+2.1×12+11.9×4+9.2×36+6.5×30)+0×0.5=1505.45kNQk=249.02kN≤Ra=1505.45kNQkmax=399.21kN≤1.2Ra=1.2×1505.45=1806.54kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=98.83kN≥0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=nπd2/4=12×3.14×202/4=3770mm2(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=543.65kNψcfcAp+0.9fy"As"=(0.85×14×0.5×106+0.9×(360×3769.91))×10-3=7466.94kNQ=543.65kN≤ψcfcAp+0.9fy"As"=7466.94kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=98.83kN≥0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/Ap×100%=(3769.91/(0.5×106))×100%=0.75%≥0.65% 满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB400Φ22@200承台底部短向配筋HRB400Φ22@200承台顶部长向配筋HRB400Φ18@200承台顶部短向配筋HRB400Φ18@2001、荷载计算承台有效高度：h0=1000-50-22/2=939mmM=(Qmax+Qmin)L/2=(543.65+(59.99))×3.54/2=1067.11kN·mX方向：Mx=Mab/L=1067.11×2.5/3.54=754.56kN·mY方向：My=Mal/L=1067.11×2.5/3.54=754.56kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=727.3/4+828.37/3.54=416.12kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/939)1/4=0.96塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(2.5-1.6-0.8)/2=0.05ma1l=(al-B-d)/2=(2.5-1.6-0.8)/2=0.05m剪跨比：λb"=a1b/h0=50/939=0.05，取λb=0.25；λl"=a1l/h0=50/939=0.05，取λl=0.25；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαbftbh0=0.96×1.4×1.27×103×4×0.94=6415.99kNβhsαlftlh0=0.96×1.4×1.27×103×4×0.94=6415.99kNV=416.12kN≤min(βhsαbftbh0，βhsαlftlh0)=6415.99kN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+2×0.94=3.48mab=2.5m≤B+2h0=3.48m，al=2.5m≤B+2h0=3.48m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)=754.56×106/(1.05×11.9×4000×9392)=0.017ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.017)0.5=0.017γS1=1-ζ1/2=1-0.017/2=0.991AS1=My/(γS1h0fy1)=754.56×106/(0.991×939×360)=2252mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.27/360)=max(0.2,0.16)=0.2%梁底需要配筋：A1=max(AS1,ρbh0)=max(2252,0.002×4000×939)=7512mm2承台底长向实际配筋：AS1"=7983mm2≥A1=7512mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2=Mx/(α2fcbh02)=754.56×106/(1.05×11.9×4000×9392)=0.017ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.017)0.5=0.017γS2=1-ζ2/2=1-0.017/2=0.991AS2=Mx/(γS2h0fy1)=754.56×106/(0.991×939×360)=2252mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.27/360)=max(0.2,0.16)=0.2%梁底需要配筋：A2=max(9674,ρlh0)=max(9674,0.002×4000×939)=7512mm2承台底短向实际配筋：AS2"=7983mm2≥A2=7512mm2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"=5344mm2≥0.5AS1"=0.5×7983=3992mm2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"=5344mm2≥0.5AS2"=0.5×7983=3992mm2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'