1、矩形格構式基礎計算書 計算依據(jù)： 1、塔式起重機混凝土基礎工程技術規(guī)程JGJ/T187-2009 2、混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2010 3、建筑樁基技術規(guī)范JGJ94-2008 4、建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011 5、鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003 一、塔機屬性塔機型號ST5513塔機獨立狀態(tài)的最大起吊高度H0(m)40.96塔機獨立狀態(tài)的計算高度H(m)44.56塔身桁架結構方鋼管塔身桁架結構寬度B(m)1.6 二、塔機荷載 1、塔機傳遞至基礎荷載標準值工作狀態(tài)塔機自重標準值Fk1(kN)465.1起重荷載標準值Fqk(kN)74.12豎向荷載標準值Fk(kN

2、)539.22水平荷載標準值Fvk(kN)20.28傾覆力矩標準值Mk(kNm)1287.41非工作狀態(tài)豎向荷載標準值Fk(kN)465.1水平荷載標準值Fvk(kN)88.7傾覆力矩標準值Mk(kNm)1806 2、塔機傳遞至基礎荷載設計值工作狀態(tài)塔機自重設計值F1(kN)1.35Fk11.35465.1627.885起重荷載設計值FQ(kN)1.35Fqk1.3574.12100.062豎向荷載設計值F(kN)627.885+100.062727.947水平荷載設計值Fv(kN)1.35Fvk1.3520.2827.378傾覆力矩設計值M(kNm)1.35Mk1.351287.411738

3、.004非工作狀態(tài)豎向荷載設計值F(kN)1.35Fk1.35465.1627.885水平荷載設計值Fv(kN)1.35Fvk1.3588.7119.745傾覆力矩設計值M(kNm)1.35Mk1.3518062438.1 三、樁頂作用效應計算承臺布置樁數(shù)n4承臺高度h(m)1.5承臺長l(m)4承臺寬b(m)4承臺長向樁心距al(m)2.4承臺寬向樁心距ab(m)2.4樁直徑d(mm)700樁間側阻力折減系數(shù)0.8承臺參數(shù)承臺混凝土等級C40承臺混凝土自重C(kN/m3)25承臺上部覆土厚度h(m)0承臺上部覆土的重度(kN/m3)19承臺混凝土保護層厚度(mm)50配置暗梁否格構式鋼柱總重

4、Gp2(kN)20承臺底標高d1(m)0.45基礎布置圖 承臺及其上土的自重荷載標準值： Gk=bl(hc+h)=44(1.525+019)=600kN 承臺及其上土的自重荷載設計值：G=1.2Gk=1.2600=720kN 樁對角線距離：L=(ab2+al2)0.5=(2.42+2.42)0.5=3.394m 1、荷載效應標準組合 軸心豎向力作用下：Qk=(Fk+Gk+Gp2)/n=(465.1+600+20)/4=271.275kN 荷載效應標準組合偏心豎向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk+Gp2)/n+(Mk+FVk(H0-hr+h/2)/L =(465.1+600+20)/4+(1

5、806+88.7(1.5+18.2-3-1.5/2)/3.394=1220.202kN Qkmin=(Fk+Gk+Gp2)/n-(Mk+FVk(H0-hr+h/2)/L =(465.1+600+20)/4-(1806+88.7(1.5+18.2-3-1.5/2)/3.394=-677.652kN 2、荷載效應基本組合 荷載效應基本組合偏心豎向力作用下： Qmax=(F+G+1.35Gp2)/n+(M+Fv(H0-hr+h/2)/L =(627.885+720+1.3520)/4+(2438.1+119.745(1.5+18.2-3-1.5/2)/3.394=1624.773kN Qmin=(F

6、+G+1.35Gp2)/n-(M+Fv(H0-hr+h/2)/L =(627.885+720+1.3520)/4-(2438.1+119.745(1.5+18.2-3-1.5/2)/3.394=-937.33kN 四、格構柱計算格構柱參數(shù)格構柱綴件形式綴板格構式鋼柱的截面邊長a(mm)480格構式鋼柱長度H0(m)18.2綴板間凈距l(xiāng)01(mm)200格構柱伸入灌注樁的錨固長度hr(m)3格構柱分肢參數(shù)格構柱分肢材料L160X16分肢材料截面積A0(cm2)49.07分肢對最小剛度軸的回轉(zhuǎn)半徑iy0(cm)3.14格構柱分肢平行于對稱軸慣性矩I0(cm4)1175.08分肢形心軸距分肢外邊緣距

7、離Z0(cm)4.55分肢材料屈服強度fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、壓強度設計值f(N/mm2)215格構柱綴件參數(shù)格構式鋼柱綴件材料43030012格構式鋼柱綴件截面積A1x(mm2)3600綴件鋼板抗彎強度設計值f(N/mm2)215綴件鋼板抗剪強度設計值(N/mm2)125焊縫參數(shù)角焊縫焊腳尺寸hf(mm)10焊縫計算長度lf(mm)570焊縫強度設計值ftw(N/mm2)160 1、格構式鋼柱換算長細比驗算 整個格構柱截面對X、Y軸慣性矩： I=4I0+A0(a/2-Z0)2=41175.08+49.07(48.00/2-4.55)2=78953.535cm4 整個構件長細比：

8、x=y=H0/(I/(4A0)0.5=1820/(78953.535/(449.07)0.5=90.745 分肢長細比：1=l01/iy0=20.00/3.14=6.369 分肢毛截面積之和：A=4A0=449.07102=19628mm2格構式鋼柱繞兩主軸的換算長細比：0 max=(x2+12)0.5=(90.7452+6.3692)0.5=90.968 0max=90.968=150 滿足要求！ 2、格構式鋼柱分肢的長細比驗算 1=6.369min(0.50max，40)=min(0.590.968，40)=40 滿足要求！ 3、格構式鋼柱受壓穩(wěn)定性驗算 0max(fy/235)0.5=9

9、0.968(235/235)0.5=90.968 查表鋼結構設計規(guī)范GB50017附錄C：b類截面軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)：=0.614 Qmax/(A)=1624.773103/(0.61419628)=134.818N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 4、綴件驗算 綴件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=1962821510-3(235/235)0.5/85=49.647kN 格構柱相鄰綴板軸線距離：l1=l01+30=20.00+30=50cm 作用在一側綴板上的彎矩：M0=Vl1/4=49.6470.5/4=6.206kNm 分肢型鋼形心軸之間距離：b1=a-2Z0=

10、0.48-20.0455=0.389m 作用在一側綴板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=49.6470.5/(20.389)=31.907kN = M0/(bh2/6)=6.206106/(123002/6)=34.477N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ =3V0/(2bh)=331.907103/(212300)=13.295N/mm2=125N/mm2 滿足要求！ 角焊縫面積：Af=0.7hflf=0.810570=3990mm2 角焊縫截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7105702/6=379050mm3 垂直于角焊縫長度方向應力：f=M0/Wf=6.206106

11、/379050=16N/mm2 平行于角焊縫長度方向剪應力：f=V0/Af=31.907103/3990=8N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(16/1.22)2+82)0.5=16N/mm2ftw=160N/mm2 滿足要求！ 根據(jù)綴板的構造要求 綴板高度：300mm2/3 b1=2/30.3891000=259mm 滿足要求！ 綴板厚度：12mmmax1/40b1，6= max1/400.3891000，6=10mm 滿足要求！ 綴板間距：l1=500mm2b1=20.3891000=778mm 滿足要求！ 線剛度：綴板/分肢=4123003/(12(480-245.5)/(

12、1175.08104/500)=11.8136 滿足要求！ 五、樁承載力驗算樁參數(shù)樁類型灌注樁樁直徑d(mm)700樁混凝土強度等級C35樁基成樁工藝系數(shù)C0.75樁混凝土自重z(kN/m3)25樁混凝土保護層厚度(mm)35樁底標高d2(m)-45樁有效長度lt(m)31樁配筋自定義樁身承載力設計值否樁混凝土類型鋼筋混凝土樁身普通鋼筋配筋HRB400 920地基屬性地下水位至地表的距離hz(m)1.33自然地面標高d(m)-0.64土名稱土層厚度li(m)側阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系數(shù)承載力特征值fak(kPa)雜填土1.4000.6-粉黏土1.4000.

13、6-淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（6m以上）3.2000.6-淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（6m以下）2000.6-淤泥質(zhì)黏土5.36000.6-雜填土2.641000.6-黏土91500.6-粉黏土夾粉性土11.122.500.6-粉質(zhì)黏土5.62500.6-粉質(zhì)黏土22.227.500.6-粉砂2037.510000.6- 考慮基坑開挖后，格構柱段外露，不存在側阻力，此時為最不利狀態(tài) 1、樁基豎向抗壓承載力計算 樁身周長：u=d=3.140.7=2.199m 樁端面積：Ap=d2/4=3.140.72/4=0.385m2 Ra=uqsiali+qpaAp =0.82.199(2.6410+915+11.122.5+5

14、.625+2.227.5+0.4637.5)+10000.385=1491.419kN Qk=271.275kNRa=1491.419kN Qkmax=1220.202kN1.2Ra=1.21491.419=1789.702kN 滿足要求！ 2、樁基豎向抗拔承載力計算 Qkmin=-677.652kN0 按荷載效應標準組合計算的樁基拔力：Qk=677.652kN 樁身位于地下水位以下時，位于地下水位以下的樁自重按樁的浮重度計算， 樁身的重力標準值：Gp=lt(z-10)Ap=31(25-10)0.385=179.025kN Ra=uiqsiali+Gp=0.82.199(0.62.6410+0

15、.6915+0.611.122.5+0.65.625+0.62.227.5+0.60.4637.5)+179.025=842.876kN Qk=677.652kNRa=842.876kN 滿足要求！ 3、樁身承載力計算 縱向普通鋼筋截面面積：As=nd2/4=93.142202/4=2827mm2 (1)、軸心受壓樁樁身承載力 荷載效應基本組合下的樁頂軸向壓力設計值：Q=Qmax=1624.773kN cfcAp+0.9fyAs=(0.7516.70.385106 + 0.9(3602827.433)10-3=5738.213kN Q=1624.773kNcfcAp+0.9fyAs=5738.

16、213kN 滿足要求！ (2)、軸心受拔樁樁身承載力 荷載效應基本組合下的樁頂軸向拉力設計值：Q=-Qmin=937.33kN fyAS=3602827.43310-3=1017.876kN Q=937.33kNfyAS=1017.876kN 滿足要求！ 4、樁身構造配筋計算 As/Ap100%=(2827.433/(0.385106)100%=0.734%0.45% 滿足要求！ 六、承臺計算承臺配筋承臺底部長向配筋HRB400 25150承臺底部短向配筋HRB400 25150承臺頂部長向配筋HRB400 25150承臺頂部短向配筋HRB400 25150 1、荷載計算 承臺有效高度：h0=

17、1500-50-25/2=1438mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(1624.773+(-937.33)3.394/2=1166.629kNm X方向：Mx=Mab/L=1166.6292.4/3.394=824.931kNm Y方向：My=Mal/L=1166.6292.4/3.394=824.931kNm 2、受剪切計算 V=F/n+M/L=627.885/4 + 2438.1/3.394=875.303kN 受剪切承載力截面高度影響系數(shù)：hs=(800/1438)1/4=0.864 塔吊邊緣至角樁內(nèi)邊緣的水平距離：a1b=(ab-B-d)/2=(2.4-1.6-0.7)/2=0.

18、05m a1l=(al-B-d)/2=(2.4-1.6-0.7)/2=0.05m 剪跨比：b=a1b/h0=50/1438=0.035，取b=0.25； l= a1l/h0=50/1438=0.035，取l=0.25； 承臺剪切系數(shù)：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.25+1)=1.4 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.25+1)=1.4 hsbftbh0=0.8641.41.7110341.438=11892.572kN hslftlh0=0.8641.41.7110341.438=11892.572kN V=875.303kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=11892.572kN 滿足要求！ 3、受沖切計算 塔吊對承臺底的沖切范圍：B+2h0=1.6+21.438=4.476m ab=2.4mB+2h0=4.476m，al=2.4mB+2h0=4.476m 角樁位于沖切椎體以內(nèi)，可不進行角樁沖切的承載力驗算！ 4、承臺配筋計算 (1)、承臺底面長向配筋面積 S1= My/(1fcbh02)=824.931106/(1.0219.1400014382)=0.005 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.005)0.5=0.005 S1=1-1/2=1-0.005/