矩形格构式基础计算书范文

矩形格构式基础计算书一、塔机属性

二、塔机荷载

塔机竖向荷载简图

1、塔机自身荷载标准值

2、风荷载标准值ωk(kN/m2)

3、塔机传递至基础荷载标准值

4、塔机传递至基础荷载设计值

三、桩顶作用效应计算

矩形桩式基础布置图

承台及其上土的自重荷载标准值：

G k=bl(hγc+h'γ')=4×4×(1×25+0×19)=400kN

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×400=480kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)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：Q k=(F k+G k)/n=(596.08+400)/4=249.02kN 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

=(596.08+400)/4+(511.97+19.02×2.25)/3.54=405.93kN Q kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/L

=(596.08+400)/4-(511.97+19.02×2.25)/3.54=92.11kN

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)/n+(M+F v h)/L

=(727.3+480)/4+(828.37+26.63×2.25)/3.54=553.07kN

Q min=(F+G)/n-(M+F v h)/L

=(727.3+480)/4-(828.37+26.63×2.25)/3.54=50.58kN

四、格构柱计算

1、格构式钢柱换算长细比验算

整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：

I=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[208.90+22.80×(50.00/2-2.91)2]=45338.29cm4

整个构件长细比：λx=λy=H0/(I/(4A0))0.5=675/(45338.29/(4×22.80))0.5=30.27

分肢长细比：λ1=l01/i y0=25.00/1.95=12.82

分肢毛截面积之和：A=4A0=4×22.80×102=9120mm2

格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：λ0 max=(λx2+λ12)0.5=(30.272+12.822)0.5=32.88

满足要求！

2、格构式钢柱分肢的长细比验算

λ1=12.82≤min(0.5λ0max，40)=min(0.5×32.88，40)=16.44

满足要求！

3、格构式钢柱受压稳定性验算

λ0max(f y/235)0.5=32.88×(215/235)0.5=31.45

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=0.932 Q max/(φA)=553.07×103/(0.932×9120)=65.07N/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=9120×215×10-3×(235/235)0.5/85=23.07kN

格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+15=25.00+15=40cm

作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=23.07×0.4/4=2.31kN·m

分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.5-2×0.0291=0.44m

作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=23.07×0.4/(2×0.44)=10.44kN

角焊缝面积：A f=0.8h f l f=0.8×10×200=1600mm2

角焊缝截面抵抗矩：W f=0.7h f l f2/6=0.7×10×2002/6=46667mm3

垂直于角焊缝长度方向应力：σf=M0/W f=2.31×106/46667=49N/mm2

垂直于角焊缝长度方向剪应力：τf=V0/A f=10.44×103/1600=7N/mm2

((σf /1.22)2+τf2)0.5=((49/1.22)2+72)0.5=41N/mm2≤f tw=160N/mm2

满足要求！

五、桩承载力验算

考虑基坑开挖后，格构柱段外露，不存在侧阻力，此时为最不利状态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：A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.5m2

R a=uΣq sia·l i+q pa·A p

=2.51×(1.05×12+11×4+2.8×25+3.7×36+2.1×28+8.1×30)+0×0.5=1411.45kN Q k=249.02kN≤R a=1411.45kN

Q kmax=405.93kN≤1.2R a=1.2×1411.45=1693.75kN

满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算

Q kmin=92.11kN≥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：A s=nπd2/4=12×3.14×162/4=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=553.07kN

ψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×14×0.5×106 + 0.9×(360×2412.74))×10-3=6259.56kN Q=553.07kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=6259.56kN

满足要求！

(2)、轴心受拔桩桩身承载力

Q kmin=92.11kN≥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

A s/A p×100%=(2412.74/(0.5×106))×100%=0.48%≥0.45%

满足要求！

六、承台计算