矩形板式桩基础计算书_20160309_093932875

'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/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011一、塔机属性塔机型号QTZ63(ZJ5311)塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)25.5塔机独立状态的计算高度H(m)27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)357起重荷载标准值Fqk(kN)36.2竖向荷载标准值Fk(kN)393.2水平荷载标准值Fvk(kN)14.1倾覆力矩标准值Mk(kN·m)1026.9非工作状态竖向荷载标准值Fk"(kN)357水平荷载标准值Fvk"(kN)56.8倾覆力矩标准值Mk"(kN·m)1193.92、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＝1.35×357＝481.95起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk＝1.35×36.2＝48.87竖向荷载设计值F(kN)481.95+48.87＝530.82水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk＝1.35×14.1＝19.035倾覆力矩设计值M(kN·m)1.35Mk＝1.35×1026.9＝1386.315非工作状态竖向荷载设计值F"(kN)1.35Fk"＝1.35×357＝481.95水平荷载设计值Fv"(kN)1.35Fvk"＝1.35×56.8＝76.68倾覆力矩设计值M"(kN·m)1.35Mk＝1.35×1193.9＝1611.765三、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ψ0.8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配置暗梁是承台底标高(m)-4 基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hγc+h"γ")=4.8×4.8×(1.25×25+0×19)=720kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35×720=972kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(357+720)/4=269.25kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L=(357+720)/4+(1193.9+56.8×1.25)/5.091=517.7kNQkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L=(357+720)/4-(1193.9+56.8×1.25)/5.091=20.8kN2、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+76.68×1.25)/5.091=698.895kNQmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L=(481.95+972)/4-(1611.765+76.68×1.25)/5.091=28.08kN四、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C35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的距离hz(m)1.33自然地面标高(m)0是否考虑承台效应是承台效应系数ηc0.1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)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θ(°)30修正后的地基承载力特征值fa(kPa)908.84地基承载力特征值fak(kPa)140下卧层顶的地基承载力修正系数ηd1.4下卧层顶的地基承载力修正系数ηb0.15 下卧层顶以下的土的重度γ(kN/m)20下卧层顶以上土的加权平均重度γm181、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.513m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.8/2,5)=2.4mfak=(0.71×90+1.69×50)/2.4=148.4/2.4=61.833kPa承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(4.8×4.8-4×0.503)/4=5.257m2复合桩基竖向承载力特征值：Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=0.8×2.513×(0.71×10+5.36×8+7.32×25+7.48×35+4.83×70)+4000×0.503+0.1×61.833×5.257=3717.732kNQk=269.25kN≤Ra=3717.732kNQkmax=517.7kN≤1.2Ra=1.2×3717.732=4461.278kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=20.8kN≥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=16×3.142×202/4=5027mm2(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=698.895kN桩身结构竖向承载力设计值：R=7089.221kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=20.8kN≥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%=(5026.548/(0.503×106))×100%=1%≥0.65% 满足要求！5、软弱下卧层验算(1)、修正后地基承载力特征值fa=fak+ηbγ(ab+d-3)+ηdγm(lt+t-0.5)=140+0.15×20×(3.6+0.8-3)+1.4×18×(25.7+5-0.5)=905.24kPa(2)、作用于软弱下卧层顶面的附加应力σz=[(Fk+Gk)-3/2(al+ab+2d)·Σqsikli]/[(al+d+2t·tanθ)(ab+d+2t·tanθ)]=[(357+720)-3/2×(3.6+3.6+2×0.8)×832.88]/[(3.6+0.8+2×5×tan30°)×(3.6+0.8+2×5×tan30°)]=-95.816kPa因为附加应力小于0kPa，故取附加应力为0kPa(3)、软弱下卧层验算σz+γm(lt+t)=0+18×(25.7+5)=552.6kPa≤fa=905.24kPa满足要求！五、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB335Φ22@160承台底部短向配筋HRB335Φ22@160承台顶部长向配筋HRB335Φ22@160承台顶部短向配筋HRB335Φ22@160暗梁配筋承台梁上部配筋HRB3358Φ22承台梁腰筋配筋HRB3354Φ14承台梁底部配筋HRB3358Φ22承台梁箍筋配筋HRB335Φ12@200承台梁箍筋肢数n4暗梁计算宽度l"(m)11、荷载计算塔身截面对角线上的荷载设计值：Fmax=F/4+M/(20.5B)=481.95/4+1611.765/(20.5×1.6)=832.794kNFmin=F/4-M/(20.5B)=481.95/4-1611.765/(20.5×1.6)=-591.819kN 剪力图(kN)弯矩图(kN·m)Vmax=437.115kN，Mmax=277.342kN·m，Mmin=-618.08kN·m2、受剪切计算截面有效高度：h0=h-δc-D/2=1250-50-22/2=1189mm受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1189)1/4=0.906塔吊边至桩边的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.6-0.8)/2=0.6ma1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.6-0.8)/2=0.6m 计算截面剪跨比：λb"=a1b/h0=0.6/1.189=0.505，取λb=0.505；λl"=a1l/h0=0.6/1.189=0.505，取λl=0.505；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.505+1)=1.163αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.505+1)=1.163βhsαbftl"h0=0.906×1.163×1270×1×1.189=1590.641kNβhsαlftl"h0=0.906×1.163×1270×1×1.189=1590.641kNV=437.115kN≤min(βhsαbftbh0，βhsαlftlh0)=1590.641kN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+2×1.189=3.978mab=3.6m≤B+2h0=3.978m，al=3.6m≤B+2h0=3.978m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)、承台梁底部配筋αS1=Mmin/(α1fcl"h02)=618.08×106/(1.05×11.9×1000×11892)=0.035ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.035)0.5=0.036γS1=1-ζ1/2=1-0.036/2=0.982AS1=Mmin/(γS1h0fy1)=618.08×106/(0.982×1189×300)=1765mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.27/300)=max(0.2,0.191)=0.2%梁底需要配筋：A1=max(AS1,ρlh0)=max(1765,0.002×1000×1189)=2379mm2梁底部实际配筋：AS1"=3042mm2≥AS1=2379mm2满足要求！(2)、承台梁上部配筋αS2=Mmax/(α2fcl"h02)=277.342×106/(1.05×11.9×1000×11892)=0.016ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.016)0.5=0.016γS2=1-ζ2/2=1-0.016/2=0.992AS1=Mmax/(γS2h0fy2)=277.342×106/(0.992×1189×300)=784mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45ft/fy2)=max(0.2,45×1.27/300)=max(0.2,0.191)=0.2%梁上部需要配筋：A2=max(AS2,ρl"h0)=max(784,0.002×1000×1189)=2379mm2 梁上部实际配筋：AS2"=3042mm2≥AS2=2379mm2满足要求！(3)、梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋4Φ14(4)、承台梁箍筋计算箍筋抗剪计算截面剪跨比：λ"=(L-20.5B)/(2h0)=(4.8-20.5×1.6)/(2×1.189)=1.067取λ=1.5混凝土受剪承载力：1.75ftl"h0/(λ+1)=1.75×1.27×1×1.189/(1.5+1)=1.057kNVmax=437.115kN>1.75ftl"h0/(λ+1)=1.057kNnAsv1/s=4×(3.142×122/4)/200=2.262V=437.115kN≤0.7ftl’h0+1.25fyvh0(nAsv1/s)=0.7×1.27×1000×1189+1.25×300×1189×2.262=2065.566kN满足要求！配箍率验算ρsv=nAsv1/(l"s)=4×(3.142×122/4)/(1000×200)=0.226%≥psv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.27/300=0.102%满足要求！(5)、板底面长向配筋面积板底需要配筋：AS1=ρbh0=0.002×4800×1189=11415mm2承台底长向实际配筋：AS1"=11785mm2≥AS1=11415mm2满足要求！(6)、板底面短向配筋面积板底需要配筋：AS2=ρlh0=0.002×4800×1189=11415mm2承台底短向实际配筋：AS2"=11785mm2≥AS2=11415mm2满足要求！(7)、板顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS3"=11785mm2≥0.5AS1"=0.5×11785=5893mm2 满足要求！(8)、板顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS4"=11785mm2≥0.5AS2"=0.5×11785=5893mm2满足要求！(9)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。六、配筋示意图承台配筋图 暗梁配筋图桩配筋图'