中国智能骨干网浙江嘉兴三期(西区)项目全套施工方案及其相关 (37)

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')=4.5×4.5×(1.6×25+0×19)=810kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×810=972kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(3.52+3.52)0.5=4.95m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k)/n=(1084+810)/4=473.5kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F Vk h)/L=(1084+810)/4+(3550+147×1.6)/4.95=1238.226kNQ kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/L=(1084+810)/4-(3550+147×1.6)/4.95=-291.226kN2、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)/n+(M+F v h)/L=(1463.4+972)/4+(4792.5+198.45×1.6)/4.95=1641.23kN Q min=(F+G)/n-(M+F v h)/L=(1463.4+972)/4-(4792.5+198.45×1.6)/4.95=-423.53kN 四、桩承载力验算桩身周长：u=πd=3.14×0.5=1.571mh b/d=1×1000/500=2<5λp=0.16h b/d=0.16×2=0.32空心管桩桩端净面积：A j=π[d2-(d-2t)2]/4=3.14×[0.52-(0.5-2×0.1)2]/4=0.126m2 空心管桩敞口面积：A p1=π(d-2t)2/4=3.14×(0.5-2×0.1)2/4=0.071m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.5/2,5)=2.25mf ak=(1.69×90+0.56×65)/2.25=188.5/2.25=83.778kPa承台底净面积：A c=(bl-n(A j+A p1))/n=(4.5×4.5-4×(0.126+0.071))/4=4.866m2复合桩基竖向承载力特征值：R a=ψuΣq sia·l i+q pa·(A j+λp A p1)+ηc f ak A c=0.8×1.571×(1.69×11+5.58×7+3.2×20+3.5×16+2.6×24+5.7×28+4.3×16+3.33×32)+2200×(0.126+0.32×0.071)+0.1×83.778×4.866=1089.569 kNQ k=473.5kN≤R a=1089.569kNQ kmax=1238.226kN≤1.2R a=1.2×1089.569=1307.483kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-291.226kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=291.226kN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(γz-10)A j=29.9×(25-10)×0.126=56.36kNR a'=ψuΣλi q sia l i+G p=0.8×1.571×(0.5×1.69×11+0.5×5.58×7+0.5×3.2×20+0.6×3.5×16+0.5×2.6×24+0.6×5.7×28+0.6×4.3×16+0.7×3.33×32)+56.36=480.17kNQ k'=291.226kN≤R a'=480.17kN满足要求！3、桩身承载力计算纵向预应力钢筋截面面积：A ps=nπd2/4=11×3.142×10.72/4=989mm2(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=1641.23kN桩身结构竖向承载力设计值：R=3158kNQ=1641.23kN≤3158kN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=423.53kNf py A ps=(650×989.123)×10-3=642.93kNQ'=423.53kN≤f py A ps=642.93kN满足要求！4、裂缝控制计算裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。

(1)、纵向受拉钢筋配筋率有效受拉混凝土截面面积：A te=π[d2-(d-2t)2]/4=3.14×[5002-(500-2×100)2]/4=125664m m2A ps/A te=989.123/125664=0.008< 0.01取ρte=0.01(2)、纵向钢筋等效应力σsk=(Q k'-N p0)/A ps=(291.226×103-100×103)/989.123=193.329N/mm2(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65f tk/(ρteσsk)=1.1-0.65×3.11/(0.01×193.329)=0.054取ψ=0.2(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径d ep=Σn i d i2/Σn iνi d i=(11×10.72)/(11×0.8×10.7)=4.281mm(5)、最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08d ep/ρte)/E s=2.2×0.2×193.329×(1.9×35+0.08×4.281/0.01)/200000= 0.043mm≤ωlim=0.2mm满足要求！五、承台计算承台有效高度：h0=1600-50-22/2=1539mmM=(Q max+Q min)L/2=(1641.23+(-423.53))×4.95/2=3013.654kN·mX方向：M x=Ma b/L=3013.654×3.5/4.95=2130.975kN·mY方向：M y=Ma l/L=3013.654×3.5/4.95=2130.975kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=1463.4/4 + 4792.5/4.95=1334.081kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1539)1/4=0.849塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(a b-B-d)/2=(3.5-2-0.5)/2=0.5ma1l=(a l-B-d)/2=(3.5-2-0.5)/2=0.5m剪跨比：λb'=a1b/h0=500/1539=0.325，取λb=0.325；λl'= a1l/h0=500/1539=0.325，取λl=0.325；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.325+1)=1.321αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.325+1)=1.321βhsαb f t bh0=0.849×1.321×1.57×103×4.5×1.539=12194.755kNβhsαl f t lh0=0.849×1.321×1.57×103×4.5×1.539=12194.755kNV=1334.081kN≤min(βhsαb f t bh0，βhsαl f t lh0)=12194.755kN满足要求！3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2+2×1.539=5.078ma b=3.5m≤B+2h0=5.078m，a l=3.5m≤B+2h0=5.078m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)=2130.975×106/(1.03×16.7×4500×15392)=0.012ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012γS1=1-ζ1/2=1-0.012/2=0.994A S1=M y/(γS1h0f y1)=2130.975×106/(0.994×1539×360)=3869mm2最小配筋率：ρ=0.15%承台底需要配筋：A1=max(A S1, ρbh0)=max(3869,0.0015×4500×1539)=10389mm2 承台底长向实际配筋：A S1'=11072mm2≥A1=10389mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2= M x/(α2f c bh02)=2130.975×106/(1.03×16.7×4500×15392)=0.012ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012γS2=1-ζ2/2=1-0.012/2=0.994A S2=M x/(γS2h0f y1)=2130.975×106/(0.994×1539×360)=3869mm2最小配筋率：ρ=0.15%承台底需要配筋：A2=max(3869, ρlh0)=max(3869,0.0015×4500×1539)=10389mm2 承台底短向实际配筋：A S2'=11072mm2≥A2=10389mm2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'=11072mm2≥0.5A S1'=0.5×11072=5536mm2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'=11072mm2≥0.5A S2'=0.5×11072=5536mm2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。