桂兵酒店矩形板式桩基础计算书1207114819532课案.docx
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桂兵酒店矩形板式桩基础计算书1207114819532课案.docx
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桂兵酒店矩形板式桩基础计算书1207114819532课案
矩形板式桩基础计算书
工地名称:
桂兵酒店
施工单位:
广西建工集团第四建筑有限公司
工程地点:
桂林市中山中路
计算依据:
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、塔机属性
塔机型号
QTZ5512
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40.5
塔机独立状态的计算高度H(m)
43
塔身桁架结构
角钢
塔身桁架结构宽度B(m)
1.5
二、塔机荷载
1、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)
408
起重荷载标准值Fqk(kN)
30
竖向荷载标准值Fk(kN)
438
水平荷载标准值Fvk(kN)
5
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
1058
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
408
水平荷载标准值Fvk'(kN)
53
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
1157
2、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)
1.35Fk1=1.35×408=550.8
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35Fqk=1.35×30=40.5
竖向荷载设计值F(kN)
550.8+40.5=591.3
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×5=6.75
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.35Mk=1.35×1058=1428.3
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.35Fk'=1.35×408=550.8
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.35Fvk'=1.35×53=71.55
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.35Mk=1.35×1157=1561.95
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h(m)
1.5
承台长l(m)
6
承台宽b(m)
3
承台长向桩心距al(m)
3.6
承台宽向桩心距ab(m)
1.6
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)
-4
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'γ')=3×6×(1.5×25+0×19)=675kN
承台及其上土的自重荷载设计值:
G=1.2Gk=1.2×675=810kN
桩对角线距离:
L=(ab2+al2)0.5=(1.62+3.62)0.5=3.94m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(408+675)/4=270.75kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:
Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(408+675)/4+(1157+53×1.5)/3.94=584.619kN
Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(408+675)/4-(1157+53×1.5)/3.94=-43.119kN
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
=(550.8+810)/4+(1561.95+71.55×1.5)/3.94=763.923kN
Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(550.8+810)/4-(1561.95+71.55×1.5)/3.94=-83.523kN
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
C30
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz(kN/m3)
25
桩混凝土保护层厚度б(mm)
35
桩底标高d2(m)
-22
桩有效长度lt(m)
18
桩配筋
桩身普通钢筋配筋
HRB33512Φ25
自定义桩身承载力设计值
是
桩身承载力设计值
7089.221
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)
0.2
裂缝控制等级
三级
地基属性
地下水位至地表的距离hz(m)
1.33
自然地面标高d(m)
0
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.1
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
4.71
10
150
0.6
90
淤泥
5.36
8
100
0.3
50
砾砂
7.32
25
3500
0.4
150
粉土
7.48
35
1900
0.6
160
全风化岩
12.56
70
4000
0.6
330
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×1=3.142m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×12/4=0.785m2
承载力计算深度:
min(b/2,5)=min(3/2,5)=1.5m
fak=(0.71×90+0.79×50)/1.5=103.4/1.5=68.933kPa
承台底净面积:
Ac=(bl-nAp)/n=(3×6-4×0.785)/4=2.911m2
复合桩基竖向承载力特征值:
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=0.8×3.142×(0.71×10+5.36×8+7.32×25+4.61×35)+1900×0.785+0.1×68.933×2.911=2502.628kN
Qk=270.75kN≤Ra=2502.628kN
Qkmax=584.619kN≤1.2Ra=1.2×2502.628=3003.153kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-43.119kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:
Qk'=43.119kN
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=18×(25-10)×0.785=211.95kN
Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×3.142×(0.6×0.71×10+0.3×5.36×8+0.4×7.32×25+0.6×4.61×35)+211.95=682.269kN
Qk'=43.119kN≤Ra'=682.269kN
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=12×3.142×252/4=5890mm2
(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=763.923kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=7089.221kN
Q=763.923kN≤7089.221kN
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=83.523kN
fyAs=(300×5890.486)×10-3=1767.146kN
Q'=83.523kN≤fyAs=1767.146kN
满足要求!
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=(5890.486/(0.785×106))×100%=0.75%≥0.65%
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=5890.486/785398=0.008<0.01
取ρte=0.01
(2)、纵向钢筋等效应力
σsk=(Qk'-Np0)/As=(43.119×103-100×103)/5890.486=-9.656N/mm2
(3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×2.01/(0.01×9.656)=14.63
取ψ=1
(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=(12×252+15×10.72)/(12×1×25)=30.724mm
(5)、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.7×1×9.656×(1.9×35+0.08×30.724/0.01)/200000=0.041mm≤ωlim=0.2mm
满足要求!
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB335Φ22@160
承台底部短向配筋
HRB335Φ22@160
承台顶部长向配筋
HRB335Φ22@160
承台顶部短向配筋
HRB335Φ22@160
1、荷载计算
承台有效高度:
h0=1500-50-22/2=1439mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(763.923+(-83.523))×3.94/2=1340.233kN·m
X方向:
Mx=Mab/L=1340.233×1.6/3.94=544.32kN·m
Y方向:
My=Mal/L=1340.233×3.6/3.94=1224.72kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=550.8/4+1561.95/3.94=534.18kN
受剪切承载力截面高度影响系数:
βhs=(800/1439)1/4=0.863
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:
a1b=(ab-B-d)/2=(1.6-1.5-1)/2=-0.45m
a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.5-1)/2=0.55m
剪跨比:
λb'=a1b/h0=-450/1439=-0.313,取λb=0.25;
λl'=a1l/h0=550/1439=0.382,取λl=0.382;
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/(0.382+1)=1.266
βhsαbftbh0=0.863×1.4×1.57×103×3×1.439=8193.454kN
βhsαlftlh0=0.863×1.266×1.57×103×6×1.439=14819.483kN
V=534.18kN≤min(βhsαbftbh0,βhsαlftlh0)=8193.454kN
满足要求!
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围:
B+2h0=1.5+2×1.439=4.378m
ab=1.6m≤B+2h0=4.378m,al=3.6m≤B+2h0=4.378m
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)=1224.72×106/(1.03×16.7×3000×14392)=0.011
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.011)0.5=0.012
γS1=1-ζ1/2=1-0.012/2=0.994
AS1=My/(γS1h0fy1)=1224.72×106/(0.994×1439×300)=2854mm2
最小配筋率:
ρ=0.15%
承台底需要配筋:
A1=max(AS1,ρbh0)=max(2854,0.0015×3000×1439)=6476mm2
承台底长向实际配筋:
AS1'=7508mm2≥A1=6476mm2
满足要求!
(2)、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/(α2fcbh02)=544.32×106/(1.03×16.7×3000×14392)=0.005
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.005)0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.997
AS2=Mx/(γS2h0fy1)=544.32×106/(0.997×1439×300)=1265mm2
最小配筋率:
ρ=0.15%
承台底需要配筋:
A2=max(1265,ρlh0)=max(1265,0.0015×6000×1439)=12951mm2
承台底短向实际配筋:
AS2'=14636mm2≥A2=12951mm2
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'=7508mm2≥0.5AS1'=0.5×7508=3754mm2
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'=7508mm2≥0.5AS2'=0.5×14636=7318mm2
满足要求!
(5)、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
六、配筋示意图
承台配筋图
桩配筋图
基础立面图
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- 酒店 矩形 板式 桩基础 计算 1207114819532 课案