矩形格构式基础计算Word文件下载.docx
- 文档编号:6378138
- 上传时间:2023-05-06
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:135.45KB
矩形格构式基础计算Word文件下载.docx
《矩形格构式基础计算Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《矩形格构式基础计算Word文件下载.docx(21页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
1.59
风压等效高度变化系数μz
1.32
风荷载体型系数μs
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.8×
1.2×
1.59×
1.95×
1.32×
0.2=0.79
0.35=1.38
3、塔机传递至基础荷载标准值
塔机自重标准值Fk1(kN)
317+45.48+3.5+16.1+154=536.08
起重荷载标准值Fqk(kN)
竖向荷载标准值Fk(kN)
536.08+60=596.08
水平荷载标准值Fvk(kN)
0.79×
0.35×
1.6×
43=19.02
倾覆力矩标准值Mk(kN·
45.48×
29.7+3.5×
13-16.1×
6.03-154×
12.06+0.9×
(780+0.5×
19.02×
43)=511.97
竖向荷载标准值Fk'
(kN)
Fk1=536.08
水平荷载标准值Fvk'
1.38×
43=33.23
倾覆力矩标准值Mk'
(kN·
29.7-16.1×
12.06+0.5×
33.23×
43=110.88
4、塔机传递至基础荷载设计值
塔机自重设计值F1(kN)
1.2Fk1=1.2×
536.08=643.3
起重荷载设计值FQ(kN)
1.4FQk=1.4×
60=84
竖向荷载设计值F(kN)
643.3+84=727.3
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×
19.02=26.63
倾覆力矩设计值M(kN·
(45.48×
12.06)+1.4×
0.9×
43)=828.37
竖向荷载设计值F'
1.2Fk'
=1.2×
水平荷载设计值Fv'
1.4Fvk'
=1.4×
33.23=46.52
倾覆力矩设计值M'
0.5×
43=275.94
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1
承台长l(m)
承台宽b(m)
承台长向桩心距al(m)
2.5
承台宽向桩心距ab(m)
桩直径d(m)
0.8
承台参数
承台混凝土等级
C25
承台混凝土自重γC(kN/m3)
25
承台上部覆土厚度h'
(m)
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
是
矩形桩式基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'
γ'
)=4×
4×
(1×
25+0×
19)=400kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×
400=480kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.54m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(596.08+400)/4=249.02kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
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
=(727.3+480)/4+(828.37+26.63×
2.25)/3.54=553.07kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(727.3+480)/4-(828.37+26.63×
2.25)/3.54=50.58kN
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)
500
格构式钢柱计算长度H0(m)
6.75
缀板间净距l01(mm)
250
格构柱伸入灌注桩的锚固长度(m)
5
格构柱分肢参数
格构柱分肢材料
L100X12
分肢材料截面积A0(cm2)
22.8
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)
格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)
208.9
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)
2.91
分肢材料强度设计值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
420×
150×
10
格构式钢柱缀件截面积A1x'
(mm2)
1500
焊缝参数
角焊缝焊脚尺寸hf(mm)
焊缝计算长度lf(mm)
200
焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
1、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=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×
[208.90+22.80×
(50.00/2-2.91)2]=45338.29cm4
整个构件长细比:
λx=λy=H0/(I/(4A0))0.5=675/(45338.29/(4×
22.80))0.5=30.27
分肢长细比:
λ1=l01/iy0=25.00/1.95=12.82
分肢毛截面积之和:
A=4A0=4×
22.80×
102=9120mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比:
λ0max=(λx2+λ12)0.5=(30.272+12.822)0.5=32.88
满足要求!
2、格构式钢柱分肢的长细比验算
λ1=12.82≤min(0.5λ0max,40)=min(0.5×
32.88,40)=16.44
3、格构式钢柱受压稳定性验算
λ0max(fy/235)0.5=32.88×
(215/235)0.5=31.45
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:
φ=0.932
Qmax/(φA)=553.07×
103/(0.932×
9120)=65.07N/mm2≤f=215N/mm2
4、缀件验算
缀件所受剪力:
V=Af(fy/235)0.5/85=9120×
215×
10-3×
(235/235)0.5/85=23.07kN
格构柱相邻缀板轴线距离:
l1=l01+15=25.00+15=40cm
作用在一侧缀板上的弯矩:
M0=Vl1/4=23.07×
0.4/4=2.31kN·
m
分肢型钢形心轴之间距离:
b1=a-2Z0=0.5-2×
0.0291=0.44m
作用在一侧缀板上的剪力:
V0=Vl1/(2·
b1)=23.07×
0.4/(2×
0.44)=10.44kN
角焊缝面积:
Af=0.8hflf=0.8×
10×
200=1600mm2
角焊缝截面抵抗矩:
Wf=0.7hflf2/6=0.7×
2002/6=46667mm3
垂直于角焊缝长度方向应力:
σf=M0/Wf=2.31×
106/46667=49N/mm2
垂直于角焊缝长度方向剪应力:
τf=V0/Af=10.44×
103/1600=7N/mm2
((σf/1.22)2+τf2)0.5=((49/1.22)2+72)0.5=41N/mm2≤ftw=160N/mm2
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ψC
0.75
桩混凝土自重γz(kN/m3)
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩入土深度lt(m)
30
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
HRB40012Φ16
地基属性
是否考虑承台效应
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
1.8
0.7
-
粘土
2
12
淤泥
11
粉质粘土
2.8
圆砾
3.7
36
2.1
28
含砾砂粉质粘土
8.2
10.9
32
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
桩身周长:
u=πd=3.14×
0.8=2.51m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×
0.82/4=0.5m2
Ra=uΣqsia·
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=249.02kN≤Ra=1411.45kN
Qkmax=405.93kN≤1.2Ra=1.2×
1411.45=1693.75kN
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=92.11kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算!
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积:
As=nπd2/4=12×
3.14×
162/4=2413mm2
(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=553.07kN
ψcfcAp+0.9fy'
As'
=(0.75×
14×
106+0.9×
(360×
2412.74))×
10-3=6259.56kN
Q=553.07kN≤ψcfcAp+0.9fy'
=6259.56kN
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算!
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×
100%=(2412.74/(0.5×
106))×
100%=0.48%≥0.45%
六、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ18@180
承台底部短向配筋
承台顶部长向配筋
HRB400Φ16@200
承台顶部短向配筋
暗梁配筋
承台梁上部配筋
HRB4006Φ22
承台梁腰筋配筋
HRB4004Φ14
承台梁底部配筋
承台梁箍筋配筋
HRB400Φ8@200
承台梁箍筋肢数n
暗梁计算宽度l'
1、荷载计算
塔身截面对角线上立杆的荷载设计值:
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
剪力图(kN)
弯矩图(kN·
Vmax=415.55kN,Mmax=33.21kN·
m,Mmin=-265.95kN·
2、受剪切计算
截面有效高度:
h0=h-δc-D/2=1000-50-18/2=941mm
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/941)1/4=0.96
塔吊边至桩边的水平距离:
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
计算截面剪跨比:
λb'
=a1b/h0=0.05/0.94=0.05,取λb=0.25;
λl'
=a1l/h0=0.05/0.94=0.05,取λl=0.25;
承台剪切系数:
αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4
αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4
Vmax=415.55kN≤βhsαbftl'
h0=0.96×
1.4×
1270×
0.94=1285.25kN
Vmax=415.55kN≤βhsαlftl'
3、受冲切计算
钢格构柱顶部基础承台底有角钢托板,所以无需对混凝土承台进行抗冲切验算
4、承台配筋计算
(1)、承台梁底部配筋
αS1=Mmin/(α1fcl'
h02)=265.95×
106/(1.05×
11.9×
800×
9412)=0.03
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×
0.03)0.5=0.031
γS1=1-ζ1/2=1-0.031/2=0.985
AS1=Mmin/(γS1h0fy1)=265.95×
106/(0.985×
941×
360)=798mm2
最小配筋率:
ρ=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,ρlh0)=max(798,0.002×
941)=1506mm2
梁底部实际配筋:
AS1'
=2281mm2≥AS1=1506mm2
(2)、承台梁上部配筋
αS2=Mmax/(α2fcl'
h02)=33.21×
9412)=0.004
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×
0.004)0.5=0.004
γS2=1-ζ2/2=1-0.004/2=0.998
AS1=Mmax/(γS2h0fy2)=33.21×
106/(0.998×
360)=99mm2
ρ=max(0.2,45ft/fy2)=max(0.2,45×
梁上部需要配筋:
A2=max(AS2,ρl'
h0)=max(99,0.002×
梁上部实际配筋:
AS2'
=2281mm2≥AS2=1506mm2
(3)、梁腰筋配筋
梁腰筋按照构造配筋4Φ14
(4)、承台梁箍筋计算
箍筋抗剪
λ'
=(L-20.5B)/(2h0)=(4-20.5×
1.6)/(2×
0.94)=0.92
取λ=1.5
混凝土受剪承载力:
1.75ftl'
h0/(λ+1)=1.75×
1.27×
0.94/(1.5+1)=0.67kN
Vmax=415.55kN>
h0/(λ+1)=0.67kN
nAsv1/s=4×
(3.14×
82/4)/200=1.01
(V-0.7ftl'
h0)/(1.25fyvh0)
=(415.55×
103-0.7×
941)/(1.25×
360×
941)=-0.6mm2/mm
nAsv1/s≥(V-0.7ftlh0)/(1.25fyvh0)
配箍率验算
ρsv=nAsv1/(l'
s)=4×
82/4)/(800×
200)
=0.13%≥psv,min=0.24ft/fyv=0.24×
1.27/360=0.08%
(5)、板底面长向配筋面积
AS1=ρbh0=0.0015×
4000×
941=5646mm2
承台底长向实际配筋:
=5910mm2≥AS1=5646mm2
(6)、板底面短向配筋面积
AS2=ρlh0=0.0015×
承台底短向实际配筋:
=5910mm2≥AS2=5646mm2
(7)、板顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋:
AS3'
=4223mm2≥0.5AS1'
=0.5×
5910=2955mm2
(8)、板顶面短向配筋面积
AS4'
=4223mm2≥0.5AS2'
(9)、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
七、示意图
矩形桩式承台配筋图
矩形桩式暗梁配筋图
矩形桩式桩配筋图
矩形桩式钻孔灌注桩详图
矩形桩式格构柱与承台连接详图
矩形桩式格构柱详图
矩形桩式格构柱逆作法加固图
矩形桩式格构柱截面图
矩形桩式格构柱止水片详图
矩形桩式柱肢安装接头详图
矩形桩式水平剪刀撑布置图
矩形桩式水平剪刀撑连接详图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 矩形 格构式 基础 计算
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)