矩形格构式基础计算书1Word文档下载推荐.docx
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1.35FQk＝1.35×
60＝81
竖向荷载设计值F（kN）
629.68+81＝710.68
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×
22.5＝30.38
倾覆力矩设计值M（kN·
1.35Mk＝1.35×
1211＝1634.85
竖向荷载设计值F'
1.35Fk'
＝1.35×
水平荷载设计值Fv'
1.35Fvk'
66.2＝89.37
倾覆力矩设计值M'
1628＝2197.8
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.2
承台长l（m）
3.6
承台宽b（m）
承台长向桩心距al（m）
2.4
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
C30
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
否
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'
）=3.6×
3.6×
（1.2×
25+0×
19）=388.8kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.35Gk=1.35×
388.8=524.88kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（2.42+2.42）0.5=3.39m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（466.43+388.8）/4=213.81kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（466.43+388.8）/4+（1628+66.2×
3.65）/3.39=764.65kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（466.43+388.8）/4-（1628+66.2×
3.65）/3.39=-337.04kN
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
=（629.68+524.88）/4+（2197.8+89.37×
3.65）/3.39=1032.28kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（629.68+524.88）/4-（2197.8+89.37×
3.65）/3.39=-455kN
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）
450
格构式钢柱计算长度H0（m）
5.05
缀板间净距l01（mm）
300
格构柱伸入灌注桩的锚固长度（m）
2
格构柱分肢参数
格构柱分肢材料
L110X7
分肢材料截面积A0（cm2）
15.2
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0（cm）
2.2
格构柱分肢平行于对称轴惯性矩I0（cm4）
177.16
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0（cm）
2.96
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
380×
300×
12
格构式钢柱缀件截面积A1x'
（mm2）
3600
焊缝参数
角焊缝焊脚尺寸hf（mm）
10
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×
[177.16+15.20×
（45.00/2-2.96）2]=23922.79cm4
整个构件长细比：
λx=λy=H0/（I/（4A0））0.5=505/（23922.79/（4×
15.20））0.5=25.46
分肢长细比：
λ1=l01/iy0=30.00/2.20=13.64
分肢毛截面积之和：
A=4A0=4×
15.20×
102=6080mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：
λ0max=（λx2+λ12）0.5=（25.462+13.642）0.5=28.88
λ0max=28.88≤[λ]=150
满足要求！
2、格构式钢柱分肢的长细比验算
λ1=13.64≤min（0.5λ0max，40）=min（0.5×
28.88，40）=14.44
3、格构式钢柱受压稳定性验算
λ0max（fy/235）0.5=28.88×
（215/235）0.5=27.62
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=0.943
Qmax/（φA）=1032.28×
103/（0.943×
6080）=180.05N/mm2≤f=215N/mm2
4、缀件验算
缀件所受剪力：
V=Af（fy/235）0.5/85=6080×
215×
10-3×
（235/235）0.5/85=15.38kN
格构柱相邻缀板轴线距离：
l1=l01+30=30.00+30=60cm
作用在一侧缀板上的弯矩：
M0=Vl1/4=15.38×
0.6/4=2.31kN·
m
分肢型钢形心轴之间距离：
b1=a-2Z0=0.45-2×
0.0296=0.39m
作用在一侧缀板上的剪力：
V0=Vl1/（2·
b1）=15.38×
0.6/（2×
0.39）=11.81kN
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=11.81×
103/1600=7N/mm2
（（σf/1.22）2+τf2）0.5=（（49/1.22）2+72）0.5=41N/mm2≤ftw=160N/mm2
根据缀板的构造要求
缀板高度：
300mm≥2/3b1=2/3×
0.39×
1000=261mm
缀板厚度：
12mm≥max[1/40b1,6]=max[1/40×
1000,6]=10mm
缀板间距：
l1=600mm≤2b1=2×
1000=782mm
五、桩承载力验算
桩参数
桩混凝土强度等级
C25
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）
桩入土深度lt（m）
8.45
桩配筋
自定义桩身承载力设计值
桩混凝土类型
钢筋混凝土
桩身普通钢筋配筋
HRB33512Φ16
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）
粉质粘土
2.45
0.5
120
粘性土
9
100
1
0.6
圆砂
30
0.7
220
强风化岩
400
中风化岩
2500
1000
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×
（2.2×
9+1×
12+1×
30+1×
45+0.8×
60）+2500×
0.5=1645.69kN
Qk=213.81kN≤Ra=1645.69kN
Qkmax=764.65kN≤1.2Ra=1.2×
1645.69=1974.83kN
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-337.04kN<
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：
Qk'
=337.04kN
桩身的重力标准值：
Gp=lwApγz=（8.45-5.05+2+0.6）×
0.5×
25=75.4kN
Ra'
=uΣλiqsiali+Gp=2.51×
（0.5×
0×
10+0.5×
2.2×
9+0.6×
1×
12+0.7×
30+0.7×
0.8×
60）+75.4
=346.83kN
Qk'
=337.04kN≤Ra'
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=1032.28kN
ψcfcAp+0.9fy'
As'
=（0.75×
12×
106+0.9×
（300×
2412.74））×
10-3=5210.02kN
Q=1032.28kN≤ψcfcAp+0.9fy'
=5210.02kN
（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=455kN
fyAS=300×
2412.74×
10-3=723.82kN
Q'
=455kN≤fyAS=723.82kN
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×
100%=（2412.74/（0.5×
106））×
100%=0.48%≥0.4%
六、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
承台顶部长向配筋
HRB335Φ18@200
承台顶部短向配筋
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1200-50-22/2=1139mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（1032.28+（-455））×
3.39/2=979.68kN·
X方向：
Mx=Mab/L=979.68×
2.4/3.39=692.74kN·
Y方向：
My=Mal/L=979.68×
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=629.68/4+2197.8/3.39=804.95kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1139）1/4=0.92
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（2.4-1.6-0.8）/2=0m
a1l=（al-B-d）/2=（2.4-1.6-0.8）/2=0m
剪跨比：
λb'
=a1b/h0=0/1139=0，取λb=0.25；
λl'
=a1l/h0=0/1139=0，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
βhsαbftbh0=0.92×
1.4×
1.43×
103×
1.14=7515.05kN
βhsαlftlh0=0.92×
V=804.95kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=7515.05kN
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.6+2×
1.14=3.88m
ab=2.4m≤B+2h0=3.88m，al=2.4m≤B+2h0=3.88m
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）=692.74×
106/（1.04×
14.3×
3600×
11392）=0.01
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×
0.01）0.5=0.01
γS1=1-ζ1/2=1-0.01/2=0.995
AS1=My/（γS1h0fy1）=692.74×
106/（0.995×
1139×
300）=2038mm2
最小配筋率：
ρ=max（0.2,45ft/fy1）=max（0.2,45×
1.43/300）=max（0.2,0.21）=0.21%
梁底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（2038,0.0021×
1139）=8796mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'
=8934mm2≥A1=8796mm2
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=692.74×
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×
γS2=1-ζ2/2=1-0.01/2=0.995
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=692.74×
A2=max（9674,ρlh0）=max（9674,0.0021×
承台底短向实际配筋：
AS2'
=8934mm2≥A2=8796mm2
（3）、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS3'
=4835mm2≥0.5AS1'
=0.5×
8934=4467mm2
（4）、承台顶面短向配筋面积
AS4'
=4835mm2≥0.5AS2'
（5）、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
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