矩形格構(gòu)式基礎(chǔ)計(jì)算書(品茗2014版計(jì)算書)

1、矩形格構(gòu)式基礎(chǔ)計(jì)算書 計(jì)算依據(jù)： 1、塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T187-2009 2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010 3、建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-2008 4、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011 5、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003 一、塔機(jī)屬性塔機(jī)型號(hào)QTZ60（浙江建機(jī)）塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的最大起吊高度H0(m)40塔機(jī)獨(dú)立狀態(tài)的計(jì)算高度H(m)43塔身桁架結(jié)構(gòu)圓鋼管塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度B(m)1.6 二、塔機(jī)荷載塔機(jī)豎向荷載簡(jiǎn)圖 1、塔機(jī)自身荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔身自重G0(kN)251起重臂自重G1(kN)37.4起重臂重心至塔身中心距離RG1(m)22小車

2、和吊鉤自重G2(kN)3.8小車最小工作幅度RG2(m)0最大起重荷載Qmax(kN)60最大起重荷載至塔身中心相應(yīng)的最大距離RQmax(m)11.5最小起重荷載Qmin(kN)10最大吊物幅度RQmin(m)50最大起重力矩M2(kNm)Max6011.5，1050690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距離RG3(m)6.3平衡塊自重G4(kN)89.4平衡塊重心至塔身中心距離RG4(m)11.8 2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工程所在地浙江 杭州市基本風(fēng)壓0(kN/m2)工作狀態(tài)0.2非工作狀態(tài)0.45塔帽形狀和變幅方式錐形塔帽，小車變幅地面粗糙度B類(田野、鄉(xiāng)村、叢林

3、、丘陵及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū))風(fēng)振系數(shù)z工作狀態(tài)1.586非工作狀態(tài)1.643風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)z1.297風(fēng)荷載體型系數(shù)s工作狀態(tài)1.793非工作狀態(tài)1.611風(fēng)向系數(shù)1.2塔身前后片桁架的平均充實(shí)率00.35風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工作狀態(tài)0.81.21.5861.7931.2970.20.708非工作狀態(tài)0.81.21.6431.6111.2970.451.483 3、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載標(biāo)準(zhǔn)值工作狀態(tài)塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值Fk1(kN)251+37.4+3.8+19.8+89.4401.4起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk(kN)60豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN)401.4+60461.4水平荷載標(biāo)

4、準(zhǔn)值Fvk(kN)0.7080.351.64317.049傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm)37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8+0.9(690+0.517.04943)637.738非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN)Fk1401.4水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)1.4830.351.64335.711傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kNm)37.422+3.80-19.86.3-89.411.8+0.535.71143410.926 4、塔機(jī)傳遞至基礎(chǔ)荷載設(shè)計(jì)值工作狀態(tài)塔機(jī)自重設(shè)計(jì)值F1(kN)1.2Fk11.2401.4481.68起重荷載設(shè)計(jì)值FQ(kN)1.4FQk1.4608

5、4豎向荷載設(shè)計(jì)值F(kN)481.68+84565.68水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(kN)1.4Fvk1.417.04923.869傾覆力矩設(shè)計(jì)值M(kNm)1.2(37.422+3.811.5-19.86.3-89.411.8)+1.40.9(690+0.517.04943)955.465非工作狀態(tài)豎向荷載設(shè)計(jì)值F(kN)1.2Fk1.2401.4481.68水平荷載設(shè)計(jì)值Fv(kN)1.4Fvk1.435.71149.995傾覆力矩設(shè)計(jì)值M(kNm)1.2(37.422+3.80-19.86.3-89.411.8)+1.40.535.71143646.669 三、樁頂作用效應(yīng)計(jì)算承臺(tái)布置樁數(shù)n4承

6、臺(tái)高度h(m)1.2承臺(tái)長(zhǎng)l(m)4.8承臺(tái)寬b(m)4.8承臺(tái)長(zhǎng)向樁心距al(m)3.6承臺(tái)寬向樁心距ab(m)3.6樁直徑d(m)0.8承臺(tái)參數(shù)承臺(tái)混凝土等級(jí)C25承臺(tái)混凝土自重C(kN/m3)25承臺(tái)上部覆土厚度h(m)0承臺(tái)上部覆土的重度(kN/m3)19承臺(tái)混凝土保護(hù)層厚度(mm)50配置暗梁否格構(gòu)式鋼柱總重Gp2(kN)20基礎(chǔ)布置圖 承臺(tái)及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Gk=bl(hc+h)=4.84.8(1.225+019)=691.2kN 承臺(tái)及其上土的自重荷載設(shè)計(jì)值：G=1.2Gk=1.2691.2=829.44kN 樁對(duì)角線距離：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.

7、62)0.5=5.091m 1、荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 軸心豎向力作用下：Qk=(Fk+Gk+Gp2)/n=(461.4+691.2+20)/4=293.15kN 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk+Gp2)/n+(Mk+FVkh)/L =(461.4+691.2+20)/4+(637.738+17.0491.2)/5.091=422.432kN Qkmin=(Fk+Gk+Gp2)/n-(Mk+FVkh)/L =(461.4+691.2+20)/4-(637.738+17.0491.2)/5.091=163.868kN 2、荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)基本組合偏心豎向力作用下

8、： Qmax=(F+G+1.35Gp2)/n+(M+Fvh)/L =(565.68+829.44+1.3520)/4+(955.465+23.8691.2)/5.091=548.827kN Qmin=(F+G+1.35Gp2)/n-(M+Fvh)/L =(565.68+829.44+1.3520)/4-(955.465+23.8691.2)/5.091=162.233kN 四、格構(gòu)柱計(jì)算格構(gòu)柱參數(shù)格構(gòu)柱綴件形式綴板格構(gòu)式鋼柱的截面邊長(zhǎng)a(mm)460格構(gòu)式鋼柱長(zhǎng)度H0(m)11.3綴板間凈距l(xiāng)01(mm)310格構(gòu)柱伸入灌注樁的錨固長(zhǎng)度(m)5格構(gòu)柱分肢參數(shù)格構(gòu)柱分肢材料L100X14分肢材料

9、截面積A0(cm2)26.26分肢對(duì)最小剛度軸的回轉(zhuǎn)半徑iy0(cm)1.94格構(gòu)柱分肢平行于對(duì)稱軸慣性矩I0(cm4)236.53分肢形心軸距分肢外邊緣距離Z0(cm)2.99分肢材料屈服強(qiáng)度fy(N/mm2)215分肢材料抗拉、壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)215格構(gòu)柱綴件參數(shù)格構(gòu)式鋼柱綴件材料42430020格構(gòu)式鋼柱綴件截面積A1x(mm2)6000綴件鋼板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)215綴件鋼板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)125焊縫參數(shù)角焊縫焊腳尺寸hf(mm)10焊縫計(jì)算長(zhǎng)度lf(mm)464焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftw(N/mm2)160 1、格構(gòu)式鋼柱換算長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算 整個(gè)格構(gòu)柱截面對(duì)

10、X、Y軸慣性矩： I=4I0+A0(a/2-Z0)2=4236.53+26.26(46.00/2-2.99)2=43004.147cm4 整個(gè)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=1130/(43004.147/(426.26)0.5=55.847 分肢長(zhǎng)細(xì)比：1=l01/iy0=31.00/1.94=15.979 分肢毛截面積之和：A=4A0=426.26102=10504mm2 格構(gòu)式鋼柱繞兩主軸的換算長(zhǎng)細(xì)比：0 max=(x2+12)0.5=(55.8472+15.9792)0.5=58.088 0max=58.088=150 滿足要求！ 2、格構(gòu)式鋼柱分肢的長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算 1=

11、15.979min(0.50max，40)=min(0.558.088，40)=29.044 滿足要求！ 3、格構(gòu)式鋼柱受壓穩(wěn)定性驗(yàn)算 0max(fy/235)0.5=58.088(215/235)0.5=55.561 查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017附錄C：b類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)：=0.828 Qmax/(A)=548.827103/(0.82810504)=63.103N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ 4、綴件驗(yàn)算 綴件所受剪力：V=Af(fy/235)0.5/85=1050421510-3(215/235)0.5/85=25.413kN 格構(gòu)柱相鄰綴板軸線距離：l1=l

12、01+30=31.00+30=61cm 作用在一側(cè)綴板上的彎矩：M0=Vl1/4=25.4130.61/4=3.876kNm 分肢型鋼形心軸之間距離：b1=a-2Z0=0.46-20.0299=0.4m 作用在一側(cè)綴板上的剪力：V0=Vl1/(2b1)=25.4130.61/(20.4)=19.368kN = M0/(bh2/6)=3.876106/(203002/6)=12.918N/mm2f=215N/mm2 滿足要求！ =3V0/(2bh)=319.368103/(220300)=4.842N/mm2=125N/mm2 滿足要求！ 角焊縫面積：Af=0.7hflf=0.810464=32

13、48mm2 角焊縫截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7104642/6=251179mm3 垂直于角焊縫長(zhǎng)度方向應(yīng)力：f=M0/Wf=3.876106/251179=15N/mm2 平行于角焊縫長(zhǎng)度方向剪應(yīng)力：f=V0/Af=19.368103/3248=6N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(15/1.22)2+62)0.5=14N/mm2ftw=160N/mm2 滿足要求！ 根據(jù)綴板的構(gòu)造要求 綴板高度：300mm2/3 b1=2/30.41000=267mm 滿足要求！ 綴板厚度：20mmmax1/40b1，6= max1/400.41000，6=10mm 滿足要求

14、！ 綴板間距：l1=610mm2b1=20.41000=800mm 滿足要求！ 線剛度：綴板/分肢=4203003/(12(460-229.9)/(236.53104/610)=115.9956 滿足要求！ 五、樁承載力驗(yàn)算樁參數(shù)樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25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(hù)層厚度(mm)35樁入土深度lt(m)22樁配筋自定義樁身承載力設(shè)計(jì)值否樁混凝土類型鋼筋混凝土樁身普通鋼筋配筋HRB335 1216地基屬性地下水位至地表的距離hz(m)0承臺(tái)埋置深度d(m)1.5是否考慮承臺(tái)效應(yīng)否土名稱土層厚度li(m)側(cè)阻力特征值qsia(kPa)端阻力特

15、征值qpa(kPa)抗拔系數(shù)承載力特征值fak(kPa)雜填土1351000.7-粘性土7.4243400.7-素填土10182000.7- 考慮基坑開挖后，格構(gòu)柱段外露，不存在側(cè)阻力，此時(shí)為最不利狀態(tài) 1、樁基豎向抗壓承載力計(jì)算 樁身周長(zhǎng)：u=d=3.140.8=2.513m 樁端面積：Ap=d2/4=3.140.82/4=0.503m2 Ra=uqsiali+qpaAp =2.513(5.85+7.424+3.118)+2000.503=760.014kN Qk=293.15kNRa=760.014kN Qkmax=422.432kN1.2Ra=1.2760.014=912.017kN 滿

16、足要求！ 2、樁基豎向抗拔承載力計(jì)算 Qkmin=163.868kN0 不需要進(jìn)行樁基豎向抗拔承載力計(jì)算！ 3、樁身承載力計(jì)算 縱向普通鋼筋截面面積：As=nd2/4=123.142162/4=2413mm2 (1)、軸心受壓樁樁身承載力 荷載效應(yīng)基本組合下的樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值：Q=Qmax=548.827kN cfcAp+0.9fyAs=(0.75120.503106 + 0.9(3002412.743)10-3=5210.017kN Q=548.827kNcfcAp+0.9fyAs=5210.017kN 滿足要求！ (2)、軸心受拔樁樁身承載力 Qkmin=163.868kN0 不需要進(jìn)行

17、軸心受拔樁樁身承載力計(jì)算！ 4、樁身構(gòu)造配筋計(jì)算 As/Ap100%=(2412.743/(0.503106)100%=0.48%0.45% 滿足要求！ 六、承臺(tái)計(jì)算承臺(tái)配筋承臺(tái)底部長(zhǎng)向配筋RRB400 25200承臺(tái)底部短向配筋RRB400 25200承臺(tái)頂部長(zhǎng)向配筋HRB335 18200承臺(tái)頂部短向配筋HRB335 18200 1、荷載計(jì)算 承臺(tái)有效高度：h0=1200-50-25/2=1138mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(548.827+(162.233)5.091/2=1810.063kNm X方向：Mx=Mab/L=1810.0633.6/5.091=1279.908k

18、Nm Y方向：My=Mal/L=1810.0633.6/5.091=1279.908kNm 2、受剪切計(jì)算 V=F/n+M/L=565.68/4 + 955.465/5.091=329.091kN 受剪切承載力截面高度影響系數(shù)：hs=(800/1138)1/4=0.916 塔吊邊緣至角樁內(nèi)邊緣的水平距離：a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.6-0.8)/2=0.6m a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.6-0.8)/2=0.6m 剪跨比：b=a1b/h0=600/1138=0.527，取b=0.527； l= a1l/h0=600/1138=0.527，取l=0.527； 承臺(tái)

19、剪切系數(shù)：b=1.75/(b+1)=1.75/(0.527+1)=1.146 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.527+1)=1.146 hsbftbh0=0.9161.1461.271034.81.138=7278.715kN hslftlh0=0.9161.1461.271034.81.138=7278.715kN V=329.091kNmin(hsbftbh0， hslftlh0)=7278.715kN 滿足要求！ 3、受沖切計(jì)算 塔吊對(duì)承臺(tái)底的沖切范圍：B+2h0=1.6+21.138=3.876m ab=3.6mB+2h0=3.876m，al=3.6mB+2h0=3.876m

20、 角樁位于沖切椎體以內(nèi)，可不進(jìn)行角樁沖切的承載力驗(yàn)算！ 4、承臺(tái)配筋計(jì)算 (1)、承臺(tái)底面長(zhǎng)向配筋面積 S1= My/(1fcbh02)=1279.908106/(1.0511.9480011382)=0.016 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.016)0.5=0.017 S1=1-1/2=1-0.017/2=0.992 AS1=My/(S1h0fy1)=1279.908106/(0.9921138360)=3151mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.27/360)=max(0.2,0.159)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(

21、AS1, bh0)=max(3151,0.00248001138)=10925mm2 承臺(tái)底長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋：AS1=12272mm2A1=10925mm2 滿足要求！ (2)、承臺(tái)底面短向配筋面積 S2= Mx/(2fcbh02)=1279.908106/(1.0511.9480011382)=0.016 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.016)0.5=0.017 S2=1-2/2=1-0.017/2=0.992 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1279.908106/(0.9921138360)=3151mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.27/360)=max(0.2,0.159)=0.2% 梁底需要配筋：A2=max(9674, lh0)=max(9674,0.00248001138)=10925mm2 承臺(tái)底短向?qū)嶋H配筋：AS2=12272mm2A2=10925mm2 滿足要求！ (3)、承臺(tái)頂面長(zhǎng)向配筋面積 承臺(tái)頂長(zhǎng)向?qū)嶋H配筋：AS3=6362mm20.5AS1=0.512272=6136mm2 滿足要求！