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工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
=×=
起重荷载设计值FQ(kN)
=×60=81
竖向荷载设计值F(kN)
+81=
水平荷载设计值Fv(kN)
=×45=
倾覆力矩设计值M(kN·m)
=×1752=
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
'=×=
水平荷载设计值Fv'(kN)
'=×119=
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
=×2685=
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
承台长l(m)
5
承台宽b(m)
5
承台长向桩心距al(m)
3
承台宽向桩心距ab(m)
3
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'(m)
0
承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)
19
承台混凝土保护层厚度δ(mm)
50
配置暗梁
否
承台底标高d1(m)
-
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'γ')=5×5×(×25+0×19)=
承台及其上土的自重荷载设计值:G==×=
桩对角线距离:L=(ab2+al2)=(32+32)=
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:Qk=(Fk+Gk)/n=(+)/4=
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(+)/4+(2685+119×)/=
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(+)/4-(2685+119×)/=-
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:
Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L
=(+)/4+(+×)/=
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(+)/4-(+×)/=-
四、桩承载力验算
桩参数
桩类型
灌注桩
桩直径d(mm)
1000
桩混凝土强度等级
C35
桩基成桩工艺系数ψC
桩混凝土自重γz(kN/m3)
25
桩混凝土保护层厚度б(mm)
70
桩底标高d2(m)
-
桩有效长度lt(m)
桩配筋
桩身普通钢筋配筋
HRB40011Φ25
自定义桩身承载力设计值
否
桩身普通钢筋配筋
HRB40011Φ25
桩裂缝计算
桩裂缝计算
钢筋弹性模量Es(N/mm2)
200000
法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN)
100
普通钢筋相对粘结特性系数V
1
最大裂缝宽度ωlim(mm)
裂缝控制等级
三级
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
8
自然地面标高d(m)
是否考虑承台效应
否
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)
杂填土
22
0
-
淤泥
15
0
-
粗砂
60
0
-
粉质黏土
45
0
-
淤泥质土
20
0
-
强风化散体状花岗岩
90
3000
-
碎裂状强风化花岗岩
2
150
6000
-
中等风化花岗岩
2
200
10000
-
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:u=πd=×1=
桩端面积:Ap=πd2/4=×12/4=
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap
=××(×60+×45+×20+×90+2×150+×200)+10000×=
Qk=≤Ra=
Qkmax=≤=×=
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:Qk'=
桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算,
桩身的重力标准值:Gp=lt(γz-10)Ap=×(25-10)×=
Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=××(××60+××45+××20+××90+×2×150+××200)+=
Qk'=≤Ra'=
满足要求!
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积:As=nπd2/4=11××252/4=5400mm2
(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=Qmax=
ψcfcAp+'As'=(×××106+×(360×))×10-3=
Q=≤ψcfcAp+'As'=
满足要求!
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:Q'=-Qmin=
fyAs=(360×)×10-3=
Q'=≤fyAs=
满足要求!
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=(/(×106))×100%=%≥%
满足要求!
5、裂缝控制计算
裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。
(1)、纵向受拉钢筋配筋率
有效受拉混凝土截面面积:Ate=d2π/4=10002π/4=785398mm2
As/Ate==<
取ρte=
(2)、纵向钢筋等效应力
σsk=(Qk'-Np0)/As=(×103-100×103)/=
(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=-/(ρteσsk)=-×/(×)=-
取ψ=
(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=(11×252+15×)/(11×1×25)=
(5)、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk(+)/Es=×××(×70+×)/200000=≤ωlim=
满足要求!
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ******@200
承台底部短向配筋
HRB400Φ******@200
承台顶部长向配筋
HRB400Φ******@200
承台顶部短向配筋
HRB400Φ******@200
1、荷载计算
承台有效高度:h0=1350-50-25/2=1288mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(+(-))×=·m
X方向:Mx=Mab/L=×3/=·m
Y方向:My=Mal/L=×3/=·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=+=
受剪切承载力截面高度影响系数:βhs=(800/1288)1/4=
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:a1b=(ab-B-d)/2=(3--1)/2=
a1l=(al-B-d)/2=(3--1)/2=
剪跨比:λb'=a1b/h0=200/1288=,取λb=;
λl'=a1l/h0=200/1288=,取λl=;
承台剪切系数:αb=/(λb+1)=/(+1)=
αl=/(λl+1)=/(+1)=
βhsαbftbh0=×××103×5×=
βhsαlftlh0=×××103×5×=
V=≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=
满足要求!
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:B+2h0=+2×=
ab=3m≤B+2h0=,al=3m≤B+2h0=
角桩位于冲切椎体以内,可不进行角桩冲切的承载力验算!
4、承台配筋计算
(1)、承台底面长向配筋面积
αS1=My/(α1fcbh02)=×106/(××5000×12882)=
ζ1=1-(1-2αS1)=1-(1-2×)=
γS1=1-ζ1/2=1-=
AS1=My/(γS1h0fy1)=×106/(×1288×360)=3399mm2
最小配筋率:ρ=%
承台底需要配筋:A1=max(AS1,ρbh0)=max(3399,×5000×1288)=9660mm2
承台底长向实际配筋:AS1'=12763mm2≥A1=9660mm2
满足要求!
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=×106/(××5000×12882)=
ζ2=1-(1-2αS2)=1-(1-2×)=
γS2=1-ζ2/2=1-=
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=×106/(×1288×360)=3399mm2
最小配筋率:ρ=%
承台底需要配筋:A2=max(3399,ρlh0)=max(3399,×5000×1288)=9660mm2
承台底短向实际配筋:AS2'=12763mm2≥A2=9660mm2
满足要求!
(3)、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋:AS3'=12763mm2≥'=×12763=6382mm2
满足要求!
(4)、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋:AS4'=12763mm2≥'=×12763=6382mm2
满足要求!