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1、矩形格构式基础计算书矩形格构式基础计算书（缀板）（缀板）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 5、钢结构设计规范GB50017-2003一、塔机属性一、塔机属性塔机型号QTZ80（浙江建机）塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)100塔机独立状态的计算高度H(m)100塔身桁架结构圆钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6二、塔机荷载二、塔机荷载1、塔机传递至基础荷载标准值、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)
2、449起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)509水平荷载标准值Fvk(kN)83倾覆力矩标准值Mk(kNm)1332.34非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)449水平荷载标准值Fvk(kN)46.8倾覆力矩标准值Mk(kNm)2429.152、塔机传递至基础荷载设计值、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)1.35Fk11.35449606.15起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081竖向荷载设计值F(kN)606.15+81687.15水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3583112.05倾覆力矩设计值M(kNm)1.35
3、Mk1.351332.341798.659非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35449606.15水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.3546.863.18倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.352429.153279.352三、桩顶作用效应计算三、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.2承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)2.5承台宽向桩心距ab(m)2.5桩直径d(m)0.8桩间侧阻力折减系数0.8承台参数承台混凝土等级C30承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混
4、凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁是格构式钢柱总重Gp2(kN)20承台底标高(m)0.2基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：Gk=bl(hc+h)=55(1.225+019)=750kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35Gk=1.35750=1012.5kN桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.536m1、荷载效应标准组合、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk+Gp2)/n=(449+750+20)/4=304.75kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Qkmax=(Fk+Gk+Gp2)/n+(Mk+FVk(H0-hr+h/
5、2)/L=(449+750+20)/4+(2429.15+46.8(1.2+9-2-1.2/2)/3.536=1092.419kNQkmin=(Fk+Gk+Gp2)/n-(Mk+FVk(H0-hr+h/2)/L=(449+750+20)/4-(2429.15+46.8(1.2+9-2-1.2/2)/3.536=-482.919kN2、荷载效应基本组合、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+1.35Gp2)/n+(M+Fv(H0-hr+h/2)/L=(606.15+1012.5+1.3520)/4+(3279.352+63.18(1.2+9-2-1.2/2)/3.
6、536=1474.765kNQmin=(F+G+1.35Gp2)/n-(M+Fv(H0-hr+h/2)/L=(606.15+1012.5+1.3520)/4-(3279.352+63.18(1.2+9-2-1.2/2)/3.536=-651.94kN四、格构柱计算四、格构柱计算格构柱参数格构柱缀件形式缀板格构式钢柱的截面边长a(mm)460格构式钢柱长度H0(m)9缀板间净距l01(mm)200格构柱伸入灌注桩的锚固长度hr(m)2格构柱分肢参数格构柱分肢材料L125X10分肢材料截面积A0(cm2)24.37分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)2.48格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(c
7、m4)361.67分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)3.45分肢材料屈服强度fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)215格构柱缀件参数格构式钢柱缀件材料45030010格构式钢柱缀件截面积A1x(mm2)3000缀件钢板抗弯强度设计值f(N/mm2)215缀件钢板抗剪强度设计值(N/mm2)125焊缝参数角焊缝焊脚尺寸hf(mm)10焊缝计算长度lf(mm)540焊缝强度设计值ftw(N/mm2)1601、格构式钢柱换算长细比验算、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=4I0+A0(a/2-Z0)2=4361.67+24.37(46.00/
8、2-3.45)2=38703.78cm4整个构件长细比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=900/(38703.78/(424.37)0.5=45.167分肢长细比：1=l01/iy0=20.00/2.48=8.065分肢毛截面积之和：A=4A0=424.37102=9748mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：0 max=(x2+12)0.5=(45.1672+8.0652)0.5=45.8820max=45.882=150满足要求！2、格构式钢柱分肢的长细比验算、格构式钢柱分肢的长细比验算1=8.065min(0.50max，40)=min(0.550，40)=25满足要求！3、格构式
9、钢柱受压稳定性验算、格构式钢柱受压稳定性验算0max(fy/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：=0.856Qmax/(A)=1474.765103/(0.8569748)=176.74N/mm2f=215N/mm2满足要求！4、缀件验算、缀件验算缀件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=974821510-3(235/235)0.5/85=24.657kN格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+30=20.00+30=50cm作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=24.6570.5/4=3.08
10、2kNm分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.46-20.0345=0.391m作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=24.6570.5/(20.391)=15.765kN= M0/(bh2/6)=3.082106/(103002/6)=20.547N/mm2f=215N/mm2满足要求！=3V0/(2bh)=315.765103/(210300)=7.883N/mm2=125N/mm2满足要求！角焊缝面积：Af=0.7hflf=0.810540=3780mm2角焊缝截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7105402/6=340200mm3垂直于角焊缝长度方向应力：
11、f=M0/Wf=3.082106/340200=9N/mm2平行于角焊缝长度方向剪应力：f=V0/Af=15.765103/3780=4N/mm2(f /1.22)2+f2)0.5=(9/1.22)2+42)0.5=9N/mm2ftw=160N/mm2满足要求！根据缀板的构造要求缀板高度：300mm2/3 b1=2/30.3911000=261mm满足要求！缀板厚度：10mmmax1/40b1，6= max1/400.3911000，6=10mm满足要求！缀板间距：l1=500mm2b1=20.3911000=782mm满足要求！线刚度：缀板/分肢=4103003/(12(460-234.5)
12、/(361.67104/500)=31.8226满足要求！五、桩承载力验算五、桩承载力验算桩参数桩混凝土强度等级C30桩基成桩工艺系数C0.75桩混凝土自重z(kN/m3)25桩混凝土保护层厚度(mm)35桩底标高(m)-21.7桩有效长度lt(m)15.5桩配筋自定义桩身承载力设计值否桩混凝土类型钢筋混凝土桩身普通钢筋配筋HRB400 1216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c0.1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1.71101500.6
13、90淤泥3.3681000.350砾砂4.482535000.4150粉土3.483519000.6160卵石18.567040000.6330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、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=d=3.140.8=2.513m桩端面积：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.503m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5mfak=(2.5150)/2.5=375/2.5=150kPa承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(55-40.503)/4=5.747m2复合桩基竖向承载力特征值
14、：Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=0.82.513(3.3525+3.4835+8.6770)+40000.503+0.11505.747=3730.357kNQk=304.75kNRa=3730.357kNQkmax=1092.419kN1.2Ra=1.23730.357=4476.429kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算、桩基竖向抗拔承载力计算Qkmin=-482.919kN1.75ft lh0/(+1)=1.139kNnAsv1/s=4(3.142122/4)/200=2.262V=1078.652kN0.7ft lh0+1.25fyvh0(nAsv1/s)= 0.
15、71.4310001138+1.2536011382.262=2297.481 kN满足要求！配箍率验算sv=nAsv1/( ls)=4(3.142122/4)/(1000200)=0.226%psv，min=0.24ft/fyv=0.241.43/360=0.095%满足要求！(5)、板底面长向配筋面积板底需要配筋：AS1=bh0=0.00250001138=11380mm2承台底长向实际配筋：AS1=15831mm2AS1=11380mm2满足要求！(6)、板底面短向配筋面积板底需要配筋：AS2=lh0=0.00250001138=11380mm2承台底短向实际配筋：AS2=15831mm2AS2=11380mm2满足要求！(7)、板顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS3=15831mm20.5AS1=0.515831=7916mm2满足要求！(8)、板顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：AS4=15831mm20.5AS2=0.515831=7916mm2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10500。七、下承台计算七、下承台计算基础布置下承台长l(m)4.8下承台宽b(m)4.8下承台高度h(m)0.5下承台参数下承台混凝土等级C25下承台混凝土自重C(kN/m3)25下承台
