基础承台设计计算Word下载.docx

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/3≈0.460.4

/3≈0.23al1=373mm

qsa=25kpa

2.98m

23.00qpa=800Kpa等边三桩承台

地质资料

【附：

相似三角形：

△AJH相似于△AGF，其中AJ=0.8、AG=0.8+0.695-0.25=1.245、

AH=0.46+0.23=0.69、

由相似比得：

0.8/1.245=0.69/AF

AF≈1.08

由△AED相似于△AGF，其中AE=0.8+0.354/2=0.977

0.977/1.245=（1.08-al2）/1.08

al2=0.232】

一、Z1基础设计计算：

【解】

（1）确定桩端持力层

根据地质情况，初步选择粉质粘土层作为桩端持力层。

（2）确定桩的类型、桩长和承台埋深

静压预制混凝土管桩，直径为400mm进入粉质粘土层2d=0.8m，初定承台高度为1.5m，

承台顶距天然地面0.2m，承台埋深1.5m。

（3）确定单桩竖向承载力特征值

Ra=qpaAp+μp∑qsiali

=

×

0.42×

800+3.14×

0.4×

（12×

4+22×

2.1+24×

4.9+8×

4.4+25×

0.8）

=100.48+355.352=435.832KN

（4）估算桩数及初定承台面积

n=1.2×

Fk/Ra=1.2×

910/435.832≈2.51取3根

因桩位静压预制混凝土管桩，所以取桩距S=4d=1.6m

取等边三桩承台：

如上图

承台面积为：

≈0.5×

2.59×

2.98-0.267=3.6㎡

（5）桩基础验算

1）单桩承载力验算

承台及上覆土重Gk=20×

3.6×

1.85=133.2KN

轴心竖向力作用下，桩顶承受的平均竖向力

Qk=（Fk+Gk）/n=（910+133.2）/3=347.73KN<

Ra满足要求

偏心竖向力作用下，桩顶承受的最大与最小竖向力

Qk=（Fk+Gk）/n±

（Mxk×

Yi）/∑Yi2±

（Myk×

Xi）/∑Xi2

=（910+133.2）/3±

（110+50×

1.5）×

0.8/2×

0.82

=347.73±

115.625

463.355（桩3）

=KN

232.105（桩2）

最大竖向力Qkmax=463.355KN≤1.2Ra=1.2×

435.832=523KN

最小竖向力Qkmin=232.105KN>

0

满足要求

2）桩身混凝土强度：

桩顶承受的最大竖向力设计值

Qmax=（F+G）/n+MxYmax/∑Yi2+MyXmax/∑Xi2

=（1152+1.2×

133.2）/3+（140+64×

=437.28+147.5

=584.78KN

桩身混凝土强度等级为C60，Fc=38.5N/mm2

ApFcψc=（3.14×

4002）×

38.5×

1.0/4

≈4836KN>

Qmax满足要求

（6）承台设计

将圆桩换算成正方形桩，（3.14×

4002）/4=a2a=354mm

1）承台受冲切承载力验算

柱对承台的冲切（三桩承台不要求）

角桩对承台的冲切

角桩的最大净反力设计值：

N1=F/n+MyXi/∑Xi2

=1152/3+（140+64×

=384+147.5

=531.5KN

从角桩内边缘引45°

冲切线，使柱处于45°

线以内时取角桩内边缘至桩边水平距离

al1=800-250-354/2=373mm，al2=232mm<

0.2H。

=290mm,取a12=290mm

角桩冲垮比λl1=al1/H。

=373/1450=0.257,λl2=al2/H。

=290/1450=0.2

角桩冲切系数

βl1=0.56/（λl1+0.2）=0.56/（0.257+0.2）=1.23

βl2=0.56/（λl2+0.2）=0.56/（0.2+0.2）=1.4

λl1、λl2满足0.2~1.0。

c1=867mm，c2=848mm

底部角桩：

[βl1（2c1+al1）tan

]βhpFtH。

=[1.23×

（2×

867+373）

/3]×

0.942×

1.1×

1450

=2248126≈2248KN>

Nl=531.5KN满足要求

顶部角桩：

[βl2（2c2+al2）tan

=[1.4×

848+290）

/3]×

=2411894≈2412KN>

2）承台受剪承载力验算

1-1斜截面：

V1=Nmax=531.5KN（桩3）

剪跨比同冲垮比λx=λl1=0.257

βx=1.75/（λx+1.0）=1.75/（0.257+1.0）=1.39

βhs=（800/H。

）?

=（800/1450）?

=0.862

B。

=2590mm

βhsβxFtB。

H。

=0.862×

1.39×

2590×

=4949741≈4950KN〉V1=531.5KN满足要求

2-2斜截面：

桩3：

N3=531.5KN

桩2：

N2=F/n-MyXi/∑Xi2=1152/3-（140+64×

=384-147.5=236.5KN

V2=N3+N4=531.5+236.5=768KN

λy=λl2=0.2βy=1.75/（λl2+1.0）=1.75/（0.2+1.0）=1.458

B。

=2980mm

βhsβxFtB。

1.458×

2980×

=5973677≈5974KN〉V2=768KN满足要求

3）三桩承台弯矩及配筋计算

KN·

m

As1=M/0.9×

fy×

=256.94×

106/0.9×

300×

1450=656.3mm2

【附：

二、Z2基础设计计算：

【解】yia。

y22.4

（2）确定桩的类型、桩长和承台埋深a。

x1d=400mm

1.6

（3）确定单桩竖向承载力特征值2.4

1500/435.832≈3.44取4根

因桩位静压预制混凝土管桩，所以取桩距S=4.0d=1.6m

承台短边长为：

2d+s=2×

0.4+1.6=2.4m——承台长边长与短边长一样，

2.4×

2.4=5.76m

1.85=213.12KN

Qk=（Fk+Gk）/n=（1500+213.12）/4=428.28KN<

=（1500+213.12）/4±

（40+22×

0.8/4×

=428.28±

22.8

451.08（桩2、桩4）

405.48（桩1、桩3）

最大竖向力Qkmax=451.08KN≤1.2Ra=1.2×

435.832=523KN

最小竖向力Qkmin=405.48KN>

2）桩身混凝土强度：

=（1935+1.2×

213.12）/4+（50+25×

=547.686+27.344

=575.03KN

桩身混凝土强度等级为C60，查表得：

Fc=27.5N/mm2

27.5×

=3454KN>

1）承台受冲切承载力验算

柱对承台的冲切1500–50=1450mm

桩顶伸入承台50mm，承台有效高度H。

=1450mm，承台混凝土强度等级为C20，Ft=1.1N/mm2

Fl=F-∑Ni=1935–0=1935KN（破坏锥体内无桩）

A。

x=800–（354/2）–250

x=373>

0.2h。

=290mm,取A。

x=373mm

Tanα=1500/373=4.02,α≈76°

>

45°

同理可得，A。

y=A。

x=373mm,α≈76°

λ。

x=A。

x/H。

=373/1450=0.26=λ。

y

β。

x=0.84/（λ。

x+0.2）=1.83=β。

因H=1500mm，直线插入法，

βhp=1–（1.0-0.9）×

（1500-800）/（2000-800）=0.942

2[β。

x（Bc+A。

y）+β。

y（Hc+A。

x）]βhpFtH。

=2[1.83×

（500+373）+1.83×

（500+373）]×

=9601452≈9601KN>

Fl=1935KN满足要求

Nl=F/n+MyXi/∑Xi2

=1935/4+（50+25×

=483.75+27.344

=511.094KN

线以内时取角桩内边缘至桩边水平距离A1x=373mm，A1y=373mm。

角桩冲垮比λ1x=A1x/H。

=373/1450=0.26

λ1y=A1y/H。

角桩冲切系数β1x=0.56/（λ1x+0.2）=0.56/（0.26+0.2）=1.22=β1y

λ1x、λ1y满足0.2~1.0。

C1=C2=577mm

[β1x（C2+A1y/2）+β1y（C1+A1x/2）]βhpFtH。

=[1.22×

（577+373/2）+1.22×

（577+373/2）]×

=2799049≈2799KN>

Nl=511.094KN满足要求

V1=2Nmax=2×

511.094=1022.2KN（桩2、桩4）

剪跨比同冲垮比λx=λ。

x=0.26

βx=1.75/（λx+1.0）=1.75/（0.26+1.0）=1.39

=2400mm

2400×

=4586633≈4587KN〉V1=1022.2KN满足要求

桩4：

N4=511.094KN

N3=F/n-MyXi/∑Xi2=1935/4-（50+25×

=483.75-27.344=456.406KN

V2=N3+N4=456.406+511.094=967.5KN

λy=λx=0.26βy=βx=1.39

=2400

=4586633≈4587KN〉V2=976.5KN满足要求

3）承台弯矩及配筋计算

对柱边1-1截面弯矩M1=∑NiXi=2×

511.094×

1.5=1533.3KN·

对柱边2-2截面弯矩

M2=∑NiYi=511.094×

0.55+456.406×

0.55=281.1+251=532.1KN·

采用HRB335级钢筋，fy=300N/mm2

钢筋垂直1-1截面放置As1=

=（1533.3×

106）/（0.9×

1450）=3916.5mm2

配12Ф20＠200钢筋（As=3768mm2）

钢筋垂直2-2截面放置As2=

=（532.1×

1450）=1359mm2

配9Ф14＠260钢筋（As=1385mm2）