矩形格構(gòu)式基礎(chǔ)計算書

1、矩形格構(gòu)式基礎(chǔ)計算書一、塔機屬性塔機型號H5810塔機獨立狀態(tài)的最大起吊高度H0(m)40塔機獨立狀態(tài)的計算高度H(m)43塔身桁架結(jié)構(gòu)方鋼管塔身桁架結(jié)構(gòu)寬度B(m)1.6二、塔機荷載塔機豎向荷載簡圖 1、塔機自身荷載標(biāo)準(zhǔn)值塔身自重G0(kN)317起重臂自重G1(kN)45.48起重臂重心至塔身中心距離RG1(m)29.7小車和吊鉤自重G2(kN)3.5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)13最小起重荷載Qmin(kN)8.7最大吊物幅度RQmin(m)58最大起重力矩M2(kN·m)Max60×13，8.7×58

2、780平衡臂自重G3(kN)16.1平衡臂重心至塔身中心距離RG3(m)6.03平衡塊自重G4(kN)154平衡塊重心至塔身中心距離RG4(m)12.06 2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工程所在地浙江 臨海市基本風(fēng)壓0(kN/m2)工作狀態(tài)0.2非工作狀態(tài)0.35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、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)1.59非工作狀態(tài)1.59風(fēng)壓等效高度變化系數(shù)z1.32風(fēng)荷載體型系數(shù)s工作狀態(tài)1.95非工作狀態(tài)1.95風(fēng)向系數(shù)1.2塔身前后片桁架的平均充實率00.35風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k(kN/m2)工作狀態(tài)0.8×

3、1.2×1.59×1.95×1.32×0.20.79非工作狀態(tài)0.8×1.2×1.59×1.95×1.32×0.351.38 3、塔機傳遞至基礎(chǔ)荷載標(biāo)準(zhǔn)值工作狀態(tài)塔機自重標(biāo)準(zhǔn)值Fk1(kN)317+45.48+3.5+16.1+154536.08起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk(kN)60豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk(kN)536.08+60596.08水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk(kN)0.79×0.35×1.6×4319.02傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kN·m)45.48×29.7+3.

4、5×13-16.1×6.03-154×12.06+0.9×(780+0.5×19.02×43)511.97非工作狀態(tài)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk'(kN)Fk1536.08水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fvk'(kN)1.38×0.35×1.6×4333.23傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk'(kN·m)45.48×29.7-16.1×6.03-154×12.06+0.5×33.23×43110.88 4、塔機傳遞至基礎(chǔ)荷載設(shè)計值工作狀態(tài)塔機自重設(shè)計值F1(kN

5、)1.2Fk11.2×536.08643.3起重荷載設(shè)計值FQ(kN)1.4FQk1.4×6084豎向荷載設(shè)計值F(kN)643.3+84727.3水平荷載設(shè)計值Fv(kN)1.4Fvk1.4×19.0226.63傾覆力矩設(shè)計值M(kN·m)1.2×(45.48×29.7+3.5×13-16.1×6.03-154×12.06)+1.4×0.9×(780+0.5×19.02×43)828.37非工作狀態(tài)豎向荷載設(shè)計值F'(kN)1.2Fk'1.2

6、15;536.08643.3水平荷載設(shè)計值Fv'(kN)1.4Fvk'1.4×33.2346.52傾覆力矩設(shè)計值M'(kN·m)1.2×(45.48×29.7-16.1×6.03-154×12.06)+1.4×0.5×33.23×43275.94三、樁頂作用效應(yīng)計算承臺布置樁數(shù)n4承臺高度h(m)1承臺長l(m)4承臺寬b(m)4承臺長向樁心距al(m)2.5承臺寬向樁心距ab(m)2.5樁直徑d(m)0.8承臺參數(shù)承臺混凝土等級C25承臺混凝土自重C(kN/m3)25承臺上部覆土

7、厚度h'(m)0承臺上部覆土的重度'(kN/m3)19承臺混凝土保護(hù)層厚度(mm)50配置暗梁是矩形樁式基礎(chǔ)布置圖 承臺及其上土的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Gk=bl(hc+h'')=4×4×(1×25+0×19)=400kN 承臺及其上土的自重荷載設(shè)計值：G=1.2Gk=1.2×400=480kN 樁對角線距離：L=(ab2+al2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.54m 1、荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 軸心豎向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(596.08+400)/4=249.02kN 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向

8、力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(596.08+400)/4+(511.97+19.02×2.25)/3.54=405.93kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(596.08+400)/4-(511.97+19.02×2.25)/3.54=92.11kN 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： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(727.3+480)/4+(828.37+26.63×2.25)/3.54=553.07kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L

9、=(727.3+480)/4-(828.37+26.63×2.25)/3.54=50.58kN四、格構(gòu)柱計算格構(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a(mm)500格構(gòu)式鋼柱計算長度H0(m)6.75綴板間凈距l(xiāng)01(mm)250格構(gòu)柱伸入灌注樁的錨固長度(m)5格構(gòu)柱分肢參數(shù)格構(gòu)柱分肢材料L100X12分肢材料截面積A0(cm2)22.8分肢對最小剛度軸的回轉(zhuǎn)半徑iy0(cm)1.95格構(gòu)柱分肢平行于對稱軸慣性矩I0(cm4)208.9分肢形心軸距分肢外邊緣距離Z0(cm)2.91分肢材料強度設(shè)計值fy(N/mm2)235分肢材料抗拉、壓強度設(shè)計值f(N/mm2)215格構(gòu)

10、柱綴件參數(shù)格構(gòu)式鋼柱綴件材料420×150×10格構(gòu)式鋼柱綴件截面積A1x'(mm2)1500焊縫參數(shù)角焊縫焊腳尺寸hf(mm)10焊縫計算長度lf(mm)200焊縫強度設(shè)計值ftw(N/mm2)160 1、格構(gòu)式鋼柱換算長細(xì)比驗算 整個格構(gòu)柱截面對X、Y軸慣性矩： I=4I0+A0(a/2-Z0)2=4×208.90+22.80×(50.00/2-2.91)2=45338.29cm4 整個構(gòu)件長細(xì)比：x=y=H0/(I/(4A0)0.5=675/(45338.29/(4×22.80)0.5=30.27 分肢長細(xì)比：1=l01/iy0=

11、25.00/1.95=12.82 分肢毛截面積之和：A=4A0=4×22.80×102=9120mm2 格構(gòu)式鋼柱繞兩主軸的換算長細(xì)比：0 max=(x2+12)0.5=(30.272+12.822)0.5=32.88 滿足要求！ 2、格構(gòu)式鋼柱分肢的長細(xì)比驗算 1=12.82min(0.50max，40)=min(0.5×32.88，40)=16.44 滿足要求！ 3、格構(gòu)式鋼柱受壓穩(wěn)定性驗算 0max(fy/235)0.5=32.88×(215/235)0.5=31.45 查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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.

12、932 Qmax/(A)=553.07×103/(0.932×9120)=65.07N/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=9120×215×10-3×(235/235)0.5/85=23.07kN 格構(gòu)柱相鄰綴板軸線距離：l1=l01+15=25.00+15=40cm 作用在一側(cè)綴板上的彎矩：M0=Vl1/4=23.07×0.4/4=2.31kN·m 分肢型鋼形心軸之間距離：b1=a-2Z0=0.5-2×0.0291=0.44m 作用在一側(cè)綴板

13、上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=23.07×0.4/(2×0.44)=10.44kN 角焊縫面積：Af=0.8hflf=0.8×10×200=1600mm2 角焊縫截面抵抗矩：Wf=0.7hflf2/6=0.7×10×2002/6=46667mm3 垂直于角焊縫長度方向應(yīng)力：f=M0/Wf=2.31×106/46667=49N/mm2 垂直于角焊縫長度方向剪應(yīng)力：f=V0/Af=10.44×103/1600=7N/mm2 (f /1.22)2+f2)0.5=(49/1.22)2+72)0.5=41N

14、/mm2ftw=160N/mm2 滿足要求！五、樁承載力驗算樁參數(shù)樁混凝土強度等級C30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)30樁配筋自定義樁身承載力設(shè)計值否樁混凝土類型鋼筋混凝土樁身普通鋼筋配筋HRB400 1216地基屬性是否考慮承臺效應(yīng)否土名稱土層厚度li(m)側(cè)阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)抗拔系數(shù)承載力特征值fak(kPa)素填土1.8000.7-粘土21200.7-淤泥11400.7-粉質(zhì)粘土2.82500.7-圓礫3.73600.7-粉質(zhì)粘土2.12800.7-含礫砂粉質(zhì)粘土8.23

15、000.7-粉質(zhì)粘土10.93200.7- 考慮基坑開挖后，格構(gòu)柱段外露，不存在側(cè)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=3.14×0.8=2.51m 樁端面積：Ap=d2/4=3.14×0.82/4=0.5m2 Ra=uqsia·li+qpa·Ap =2.51×(1.05×12+11×4+2.8×25+3.7×36+2.1×28+8.1×30)+0×0.5=1411.45kN Qk=249.02kNRa=1411.45kN Qkmax=405.

16、93kN1.2Ra=1.2×1411.45=1693.75kN 滿足要求！ 2、樁基豎向抗拔承載力計算 Qkmin=92.11kN0 不需要進(jìn)行樁基豎向抗拔承載力計算！ 3、樁身承載力計算 縱向普通鋼筋截面面積：As=nd2/4=12×3.14×162/4=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)計值：Q=Qmax=553.07kN cfcAp+0.9fy'As'=(0.75×14×0.5×106 + 0.9×(360×2412.74)×10-3=6

17、259.56kN Q=553.07kNcfcAp+0.9fy'As'=6259.56kN 滿足要求！ (2)、軸心受拔樁樁身承載力 Qkmin=92.11kN0 不需要進(jìn)行軸心受拔樁樁身承載力計算！ 4、樁身構(gòu)造配筋計算 As/Ap×100%=(2412.74/(0.5×106)×100%=0.48%0.45% 滿足要求！六、承臺計算承臺配筋承臺底部長向配筋HRB400 18180承臺底部短向配筋HRB400 18180承臺頂部長向配筋HRB400 16200承臺頂部短向配筋HRB400 16200暗梁配筋承臺梁上部配筋HRB400 622承臺梁腰

18、筋配筋HRB400 414承臺梁底部配筋HRB400 622承臺梁箍筋配筋HRB400 8200承臺梁箍筋肢數(shù)n4暗梁計算寬度l'(m)0.8 1、荷載計算 塔身截面對角線上立桿的荷載設(shè)計值： Fmax=F/n+M/(20.5B)=727.3/4+828.37/(20.5×1.6)=547.92kN Fmin=F/n-M/(20.5B)=727.3/4-828.37/(20.5×1.6)=-184.27kN 剪力圖(kN) 彎矩圖(kN·m) Vmax=415.55kN，Mmax=33.21kN·m，Mmin=-265.95kN·m 2

19、、受剪切計算 截面有效高度：h0=h-c-D/2=1000-50-18/2=941mm 受剪切承載力截面高度影響系數(shù)：hs=(800/941)1/4=0.96 塔吊邊至樁邊的水平距離：a1b=(ab-B-d)/2=(2.5-1.6-0.8)/2=0.05m a1l=(al-B-d)/2=(2.5-1.6-0.8)/2=0.05m 計算截面剪跨比：b'=a1b/h0=0.05/0.94=0.05，取b=0.25； l'= a1l/h0=0.05/0.94=0.05，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

20、)=1.75/(0.25+1)=1.4 Vmax=415.55kNhsbftl'h0=0.96×1.4×1270×0.8×0.94=1285.25kN Vmax=415.55kNhslftl'h0=0.96×1.4×1270×0.8×0.94=1285.25kN 滿足要求！ 3、受沖切計算 鋼格構(gòu)柱頂部基礎(chǔ)承臺底有角鋼托板，所以無需對混凝土承臺進(jìn)行抗沖切驗算 4、承臺配筋計算 (1)、承臺梁底部配筋 S1= Mmin/(1fcl'h02)=265.95×106/(1.05×

21、;11.9×800×9412)=0.03 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-2×0.03)0.5=0.031 S1=1-1/2=1-0.031/2=0.985 AS1=Mmin/(S1h0fy1)=265.95×106/(0.985×941×360)=798mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,45×1.27/360)=max(0.2,0.16)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(AS1, lh0)=max(798,0.002×800×941)=1506mm2

22、 梁底部實際配筋：AS1'=2281mm2AS1=1506mm2 滿足要求！ (2)、承臺梁上部配筋 S2= Mmax/(2fcl'h02)=33.21×106/(1.05×11.9×800×9412)=0.004 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-2×0.004)0.5=0.004 S2=1-2/2=1-0.004/2=0.998 AS1=Mmax/(S2h0fy2)=33.21×106/(0.998×941×360)=99mm2 最小配筋率：=max(0.2,45ft/fy2)=max(0

23、.2,45×1.27/360)=max(0.2,0.16)=0.2% 梁上部需要配筋：A2=max(AS2, l'h0)=max(99,0.002×800×941)=1506mm2 梁上部實際配筋：AS2'=2281mm2AS2=1506mm2 滿足要求！ (3)、梁腰筋配筋 梁腰筋按照構(gòu)造配筋414 (4)、承臺梁箍筋計算 箍筋抗剪 計算截面剪跨比：'=(L-20.5B)/(2h0)=(4-20.5×1.6)/(2×0.94)=0.92 取=1.5 混凝土受剪承載力：1.75ft l'h0/(+1)=1.75×1.27×0.8×0.94/(1.5+1)=0.67kN Vmax=415.55kN>1.75ft l'h0/(+1)=0.67kN nAsv1/s=4×(3.14×82/4)/200=1.01 (V-0.7ft l'h0)/(1.25fyvh0) =(415.55×