最新整理2矩形格构式基础计算书_20151124.doc

矩形格构式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/T187-20xx
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-20xx
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20xx
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20xx
5、《钢结构设计规范》GB50017-20xx
一、塔机属性
1、塔机传递至基础荷载标准值
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
G k=bl(hγc+h'γ')=4.4×4.4×(1.25×25+0×19)=605kN
承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×605=816.75kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(2.62+2.62)0.5=3.677m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k+G p2)/n=(509+605+20)/4=283.5kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Q kmax=(F k+G k+G p2)/n+(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L
=(509+605+20)/4+(1668+71×(1.25+5-3-1.25/2))/3.677=787.824kN
Q kmin=(F k+G k+G p2)/n-(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L
=(509+605+20)/4-(1668+71×(1.25+5-3-1.25/2))/3.677=-220.824kN
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：
Q max=(F+G+1.35×G p2)/n+(M+F v(H0-h r+h/2))/L
=(687.15+816.75+1.35×20)/4+(2251.8+95.85×(1.25+5-3-
1.25/2))/3.677=1063.562kN
Q min=(F+G+1.35×G p2)/n-(M+F v(H0-h r+h/2))/L
=(687.15+816.75+1.35×20)/4-(2251.8+95.85×(1.25+5-3-1.25/2))/3.677=-298.112kN 四、格构柱计算
整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：
I=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[423.16+28.91×(46.00/2-3.53)2]=45529.555cm4
整个构件长细比：λx=λy=H0/(I/(4A0))0.5=500/(45529.555/(4×28.91))0.5=25.199
分肢长细比：λ1=l01/i y0=30.00/2.46=12.195
分肢毛截面积之和：A=4A0=4×28.91×102=11564mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：λ0
=(λx2+λ12)0.5=(25.20xx+12.1952)0.5=27.995
max
λ0max=27.995≤[λ]=150
满足要求！
2、格构式钢柱分肢的长细比验算
λ1=12.195≤min(0.5λ0max，40)=min(0.5×50，40)=25
满足要求！
3、格构式钢柱受压稳定性验算
λ0max(f y/235)0.5=50×(235/235)0.5=50
查表《钢结构设计规范》GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：φ=0. 856
Q max/(φA)=1063.562×103/(0.856×11564)=107.444N/mm2≤f=215N/mm2
满足要求！
4、缀件验算
缀件所受剪力：V=Af(f y/235)0.5/85=11564×215×10-3×(235/235)0.5/85=29.25kN
格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+30=30.00+30=60cm
作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=29.25×0.6/4=4.388kN·m
分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.46-2×0.0353=0.389m
作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=29.25×0.6/(2×0.389)=22.535kN
σ= M0/(bh2/6)=4.388×106/(10×3002/6)=29.25N/mm2≤f=215N/mm2
满足要求！
τ=3V0/(2bh)=3×22.535×103/(2×10×300)=11.267N/mm2≤τ=125N/mm2
满足要求！
角焊缝面积：A f=0.7h f l f=0.8×10×490=3430mm2
角焊缝截面抵抗矩：W f=0.7h f l f2/6=0.7×10×4902/6=280117mm3
垂直于角焊缝长度方向应力：σf=M0/W f=4.388×106/280117=16N/mm2
平行于角焊缝长度方向剪应力：τf=V0/A f=22.535×103/3430=7N/mm2
((σf /1.22)2+τf2)0.5=((16/1.22)2+72)0.5=14N/mm2≤f tw=160N/mm2
满足要求！
根据缀板的构造要求
缀板高度：300mm≥2/3 b1=2/3×0.389×1000=260mm
满足要求！
缀板厚度：10mm≥max[1/40b1，6]= max[1/40×0.389×1000，6]=10mm
满足要求！
缀板间距：l1=600mm≤2b1=2×0.389×1000=779mm
满足要求！
线刚度：∑缀板/分肢=4×10×3003/(12×(460-2×35.3))/(423.16×104/600)=32.771≥6满足要求！
五、桩承载力验算
1、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：A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2
R a=ψuΣq sia·l i+q pa·A p
=0.8×2.513×(0.405×5+1.5×7+10.9×5+7.37×23)+410×0.503=681.67kN
Q k=283.5kN≤R a=681.67kN
Q kmax=787.824kN≤1.2R a=1.2×681.67=818.004kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Q kmin=-220.824kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=220.824kN
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：G p=l t A p(γz-10)=20.175×0.503×(25-10)=152.116kN
R a'=ψuΣλi q sia l i+G p=0.8×2.513×(0.6×0.405×5+0.8×1.5×7+0.6×10.9×5+0.8×7.37×23)+15 2.116
=509.851kN
Q k'=220.824kN≤R a'=509.851kN
满足要求！
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：A s=nπd2/4=12×3.142×162/4=2413mm2
(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=Q max=1063.562kN
ψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×14×0.503×106 + 0.9×(360×2412.743))×10-3=6259.561kN Q=1063.562kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=6259.561kN
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'=-Q min=298.112kN
f y A S=360×2412.743×10-3=868.588kN
Q'=298.112kN≤f y A S=868.588kN
满足要求！
4、桩身构造配筋计算
A s/A p×100%=(2412.743/(0.503×106))×100%=0.48%≥0.45%
满足要求！
六、承台计算
承台有效高度：h0=1250-50-22/2=1189mm
M=(Q max+Q min)L/2=(1063.562+(-298.112))×3.677/2=1407.263kN·m
X方向：M x=Ma b/L=1407.263×2.6/3.677=995.085kN·m
Y方向：M y=Ma l/L=1407.263×2.6/3.677=995.085kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=687.15/4 + 2251.8/3.677=784.196kN
受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1189)1/4=0.906
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(a b-B-d)/2=(2.6-1.6-0.8)/2=0.1m
a1l=(a l-B-d)/2=(2.6-1.6-0.8)/2=0.1m
剪跨比：λb'=a1b/h0=100/1189=0.084，取λb=0.25；
λl'= a1l/h0=100/1189=0.084，取λl=0.25；
承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4
βhsαb f t bh0=0.906×1.4×1.57×103×4.4×1.189=10414.52kN
βhsαl f t lh0=0.906×1.4×1.57×103×4.4×1.189=10414.52kN
V=784.196kN≤min(βhsαb f t bh0， βhsαl f t lh0)=10414.52kN
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=3.978m
a b=2.6m≤B+2h0=3.978m，a l=2.6m≤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)、承台底面长向配筋面积
αS1= M y/(α1f c bh02)=995.085×106/(1.03×16.7×4400×11892)=0.009
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009
γS1=1-ζ1/2=1-0.009/2=0.995
A S1=M y/(γS1h0f y1)=995.085×106/(0.995×1189×360)=2336mm2
最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(A S1, ρbh0)=max(2336,0.002×4400×1189)=10464mm2 承台底长向实际配筋：A S1'=10834mm2≥A1=10464mm2
满足要求！
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2= M x/(α2f c bh02)=995.085×106/(1.03×16.7×4400×11892)=0.009
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.009)0.5=0.009
γS2=1-ζ2/2=1-0.009/2=0.995
A S2=M x/(γS2h0f y1)=995.085×106/(0.995×1189×360)=2336mm2
最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(2336, ρlh0)=max(2336,0.002×4400×1189)=10464mm2 承台底短向实际配筋：A S2'=10834mm2≥A2=10464mm2
满足要求！
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：A S3'=5853mm2≥0.5A S1'=0.5×10834=5417mm2
满足要求！
(4)、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：A S4'=5853mm2≥0.5A S2'=0.5×10834=5417mm2
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。

七、示意图
上承台配筋图
桩配筋图
钻孔灌注桩详图
格构柱与承台连接详图
格构柱详图
格构柱逆作法加固图
格构柱截面图
格构柱止水片详图
柱肢安装接头详图
水平剪刀撑布置图。