永嘉县公共文化活动中心工程塔吊基础施工方案
Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。 经计算得到:
单桩顶竖向力设计值(最大压力):
N=(851.52+240)/4+882*1.6/2*1.62+882*1.6/2*1.62=824.13kN 单桩顶竖向力设计值(最大拔力)
N=(851.52+240)/4-882*1.6/2*1.62-882*1.6/2*1.62=824.13kN=-14.75kN
第三节、桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条 根据计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1035.42kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式: 其中
1.0
c──基桩成桩工艺系数,取
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.700N/mm2; Aps──桩身截面面积,Aps=0.5027m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!
第四节、桩抗压、抗拔承载力验算和承台抗剪切计算
一、桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)
根据计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1037.96kN 桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式: 最大压力:
R=u∑qsli+qpAp
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其中 R──基桩竖向承载力特征值;
qs──桩侧第i层土的极限侧阻力特征值,按下表取值; qp──极限端阻力特征值,按下表取值; u──桩身的周长,u=2.513m; Ap──桩端面积,取Ap=0.5027m2; li──第i层土层的厚度,取值如下表; 厚度及侧阻力标准值表如下:
桩基承载力设计主要参数一览表 土层 1-0 1 2-1 4-3 5-2 5-2’ 6-2 9 10-1 10-2 10-3 土层名称 素填土 粘土 淤泥 圆砾 粘土 卵石 粘土 含碎石粉质粘土 全风化凝灰岩 强风化凝灰岩 中风化凝灰岩 高程 3.87 2.57 层高 2.50 3.80 摩擦力(KPa) 端承力(KPa) 24 9 60 32 65 36 55 56 100 160 1600 600 2400 650 1500 1800 3000 8000 -10.93 13.50 -12.63 -13.83 -17.43 -22.93 1.70 1.20 3.60 5.50 -57.13 34.20 -61.63 -63.73 -71.13 4.50 2.10 7.40 R=u∑qsli+qpAp=2.513×(1.7×60+1.2×32+3.6×65+5.5×36+12×55)+0.5027×1500=3097.02+754.05=3851.07KN
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1#塔吊桩的入土深度为35m,有效桩长25m,所以桩端是在第9层土层
R=u∑qsli+qpAp=2.513×(5×9+1.7×60+1.2×32+3.6×65+5.5×36+7×55)+0.5027×1500=2519.03+754.05=3273.08KN
2#、3#塔吊桩的入土深度为53m,有效桩长47m,所以桩端是在第9层土层。 二、桩抗拔承载力验算
桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.7条 桩抗拔承载力应满足下列要求 :
其中: Ggp群桩所包含桩土除以桩数 Gp基桩自重设计值
i──抗拔系数=0.72
式中 Uk──基桩抗拔极限承载力标准值;
Ugk=0.75*2.513*(1.7*60+1.2*32+3.6*65+5.5*36+12*55)/4=558.19kN Ggp=0.25*0.8*3.14*55*22/4=190kN Gp=0.25*0.8*3.14*47*25=738.19
Uk= 0.75*2.513*(1.7×60+1.2×32+3.6×65+5.5×36+12×55)=2232.76kN 由于: 558.19/1.67+190>=14.75 由于: 2232.76/1.67+738.19>=14.75 满足要求!
三、矩形承台抗剪切验算
不配置箍筋和弯起钢筋抗剪力计算
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V〈=0.7βhftbh0=0.7*(800/500)1/4*1.43*4000*0.5=2002kN 其中 βh=(800/h0)1/4 h0<800时 取800
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,fc=1.43N/mm2; b──承台计算截面处的计算宽度,b0=4000mm; h0──承台计算截面处的计算高度,h0=500mm
Xy方向对承台的剪切力,考虑对称性记V=824.13kN〈=2002kN计算承台已满足抗剪要求。
四、矩形承台截面主筋的计算
因四桩承台承受弯矩较小,承台配筋按最小配筋率0.2% 配筋面积=4000*300*0.002=2400mm2
承台底、面配双层双向共34根二级钢筋16@200为6832mm2钢筋,满足要求。
第五节、桩式基础格构柱计算
依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。 1. 格构柱截面的力学特性: 格构柱的截面尺寸为0.45×0.45m;
主肢选用:14号角钢b×d×r=140×12×14mm; 缀板选用(m×m):0.01×0.15
主肢的截面力学参数为 A0=32.51cm2,Z0=3.90cm,Ix0=603.68cm4,Iy0=603.68cm4;
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格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩:
格构柱的x-x轴截面总惯性矩:
经过计算得到:
Ix=4×[603.68+32.51×(45/2-3.90)2]=47406.13cm4; Iy=4×[603.68+32.51×(45/2-3.90)2]=47406.13cm4;
2. 格构柱的长细比计算: 格构柱主肢的长细比计算公式:
其中 H ── 格构柱的总高度,取10.60m;
I ── 格构柱的截面惯性矩,取,Ix=47406.13cm4,Iy=47406.13cm4; A0 ── 一个主肢的截面面积,取32.51cm2。 经过计算得到x=55.52,y=55.52。
格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式:
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