相应于荷载效应的标准组合的竖向力.docx

1、相应于荷载效应的标准组合的竖向力相应于荷载效应的标准组合的竖向力Fk=1665.73KN，MK=466.4KNm，Hk=93.3KN1.初步选择持力层确定桩型和尺寸采用截面直径为400的预制钢筋混凝土圆桩，桩端进入持力层为1m,桩长10m，承台埋深为2m。2.确定单桩承载力特征值Ra=qpaAp+upqsiahiAp=0.22=0.1256m2Up=0.4=1.256mRa=2533*0.1256+1.256*28*2.0+20*4.5+33.3*1=318.14+225.2=543.343.初步确定桩数及承台尺寸先假设承台尺寸为2m*2m，厚为1.0m，承台及其上土平均容重为20KN/m3，

2、那么承台及其上土自重的标准值为：Gk=20*2*2*2=160KNn=Fk+Gk/n=1665.73+160/543.34=3.36可取4根桩，承台的面积尺寸为2.2m*3.6m4.群桩根底中单桩承载力验算按照设计的承台尺寸，计算Gk=2.2*3.6*2*20=316.8KN 单桩的平均竖向力计算 Qk=Fk+Gk/n=1665.73+316.8/4=495.63KN Qk=495.63KNRa=543.34KN符合要求 计算单桩偏心荷载下最大竖向力为： Qkmax=Fk+Gk/n+ Mgxi/xj2=495.63+(466.4+93.3*2)*1.4/(4*1.42)=612.24Qkmax

3、=612.24KN1.2Ra=652.008KN符合要求5.抗弯计算与配筋设计在承台构造设计中，取相应于荷载效应根本组合的设计值，可按下式计算：S=1.35Sk所以:F=1.35Fk=2248.74KNM=1.35Mk=629.64KNmH=1.35Hk=125.955KN对于承台进一步设计为：取承台厚0.9m，下设厚度为100mm，强度等级为C10的混凝土垫层，保护层为50mm，那么h=0.85m；混凝土强度等级为C20，混凝土的抗拉强度为ft=1.1N/mm2，钢筋选用HRB335级，fy=300N/mm2那么各桩不计承台以及其上土自重Gk局部的净反力Ni为各桩平均竖向力N=1.35Fk/

4、n=562.18KN最大竖向力Nmax=1.35Fk/n+Myxmax/xj =1.35*416.4+116.6 =719.55对于-断面My=Nixi=2Nmaxxi=2*719.55*1.1=1583.01钢筋面积As=My/0.9fyh0=1583.01*106/0.9*300*850=6897.65mm2采用22根直径为20mm钢筋，As=6908mm2平行于X轴布置对于-断面Mx=Niyi=2Nxyi=2*562.18*0.4=449.74钢筋面积As=Mx/0.9fyh0=449.74*106/0.9*300*850=1959.6mm2选用18根直径为12mm的钢筋，As=2034

5、.72mm2平行于Y轴布置6.承台抗冲切验算1柱的向下冲切验算Fl=20xbc+a0y+0yac+a0xhpfth0式中; a0x=0.9m 0x=a0x/h0=0.9/0.85=1.059 0x=0.84/(0x+0.2)=0.67a0y=0.2m 0y=a0y/h0=0.2/0.85=0.2350y=0.84/(0y+0.2)=1.93bc=0.6m ac=0.6m hp=1-1-0.9/2000-800*(900-800)=0.992那么20xbc+a0y+0yac+a0xhpfth0 =2*0.67*(0.6+0.2)+1.93*(0.6+0.9)*0.992*1100*0.85 =6

6、364.64KN桩顶平均净反力N=2248.74/4=562.19KNFl=F-N=2248.74-562.19=1686.552角桩的冲切验算冲切力Nl必须不大于抗冲切力即满足Nl=1x(c2+aiy/2)+1y(c1+a1x/2) hpfth0式中c1=c2=0.6ma1x=0.9m 1x=a1x/h0=1.059 1x=0.56/(x1x+0.2)=0.448a1y=0.2m 1y=a1y/h0=0.235 1y=0.56/(x1y+0.2)=1.29Nl=Nmax=719.55KN抗冲击力=0.4448*(0.6+0.2/2)+1.29*(0.6+0.9/2)*0.992*1100*0

7、.85=1545.12KN符合要求7.承台抗剪验算剪切力V必须不大于抗剪切力，即满足V=hsftb h0对于-截面ax=0.9 x=ax/h0=0.9/0.85=1.059 =1.75/(x+1)=0.85hs=(800/h0)1/4=0.985 b=2.2mV=2*Nmax=2*719.55=1439.1抗剪切力=0.985*0.85*1100*2.2*0.85=1722.22符合要求对于-截面a1y=0.2m y=0.235 =1.75/(0.235+1)=1.417a=3.6mV=2*N=2*562.18=1124.36KN抗剪力=0.985*1.417*1100*3.6*0.85=46

8、98.1KN符合要求8.沉降计算采用实体深基根底计算方法，计算中心点沉降。荷载扩散法计算P0=(F+Gk-Pc0xaxb)/(b0+2l*tan/4)*(a0+2l*tan/4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时分配到桩顶的竖向力F=1428.93 Gk=316.8KN Pc0=16*2=32KN/m2l=10m a0=3.2m b0=1.8m a=3.6m b=2.2m那么 P0=1428.93+316.8-32*3.6*2.2/(3.2+2*10tan6o)*(1.8+2*10tan6o)=1492.3/(5.3*3.9)=72.2KPa s=pss=P0/Esizii-zi-1i-1对于

9、扩散后实体根底查表确定平均附加应力系数a/b=5.3/3.9=1.4z/mz/b0iES001.0201.950.50.9215203.10.80.810203.91.00.749207.82.00.499811.73.00.366812.483.20.348813.263.40.3318si=72.2*(1.95*0.9215)+(3.1*0.810-1.95*0.9215)+(3.9*0.749-3.1* 0.810)*1/20+(7.8*0.499-3.9*0.749)+(11.7*0.366-7.8*0.499)+(1 2.48*0.348-11.7*0.366)*1/8=72.2*(

10、3.9*0.749)*1/20+(12.48*0.348)-(3.9*0.749)*1/8=23.4sn=13.26*0.331-12.48*0.348*72.2/8=0.282mm0.025si=0.54mm计算到桩端以下8.7m即可。ES=Ai/Ai/Bsi=1.79+0.71+0.41+0.97+0.39/0.1455+0.17 =13.53MPa=Fk+Gk/n=7070.5+640/543.34=14.2可取15根桩，承台的面积尺寸为3.6m*6.4m4.群桩根底中单桩承载力验算按照设计的承台尺寸，计算Gk=3.6*6.4*2*20=921.6KN 单桩的平均竖向力计算 Qk=Fk+

11、Gk/n=7070.5+921.6/15=532.8KN Qk=532.8KNRa=543.34KN符合要求 计算单桩偏心荷载下最大竖向力为： Qkmax=Fk+Gk/n+ Mgxi/xj2=532.8+(527.9+105.6*2)*1.4/(4*1.42)=627.61Qkmax=627.61KN1.2Ra=652.008KN符合要求5.抗弯计算与配筋设计在承台构造设计中，取相应于荷载效应根本组合的设计值，可按下式计算：S=1.35Sk所以:F=1.35Fk=9545.18KNM=1.35Mk=712.7KNmH=1.35Hk=142.56KN对于承台进一步设计为：取承台厚0.9m，下设厚

12、度为100mm，强度等级为C10的混凝土垫层，保护层为50mm，那么h=0.85m；混凝土强度等级为C20，混凝土的抗拉强度为ft=1.1N/mm2，钢筋选用HRB335级，fy=300N/mm2那么各桩不计承台以及其上土自重Gk局部的净反力Ni为各桩平均竖向力N=1.35Fk/n=636.35KN最大竖向力Nmax=1.35Fk/n+Myxmax/xj =1.35*471.4+131.98 =814.6对于-断面My=Nixi=2Nmaxxi=2*814.6*1.1=1792.12钢筋面积As=My/0.9fyh0=1792.12*106/0.9*300*850=7808.8mm2采用25根

13、直径为20mm钢筋，As=7850mm2平行于X轴布置对于-断面Mx=Niyi=2Nxyi =2*636.35*0.4=509.08钢筋面积As=Mx/0.9fyh0=509.08*106/0.9*300*850=2218.21mm2选用20根直径为12mm的钢筋，As=2260.8mm2平行于Y轴布置6.承台抗冲切验算1柱的向下冲切验算Fl=20xbc+a0y+0yac+a0xhpfth0式中; a0x=1.1m 0x=a0x/h0=1.1/0.85=1.294 0x=0.84/(0x+0.2)=0.56a0y=0.9m 0y=a0y/h0=0.9/0.85=1.0590y=0.84/(0y

14、+0.2)=0.67bc=0.6m ac=3m hp=1-1-0.9/2000-800*(900-800)=0.992那么20xbc+a0y+0yac+a0xhpfth0 =2*0.56*(0.6+0.9)+0.67*(3+1.1)*0.992*1100*0.85 =6654.03KN桩顶平均净反力N=9545.18/15=636.35KNFl=F-N=9545.18-636.35=8908.832角桩的冲切验算冲切力Nl必须不大于抗冲切力即满足Nl=1x(c2+aiy/2)+1y(c1+a1x/2) hpfth0式中c1=c2=0.6ma1x=1.1m 1x=a1x/h0=1.294 1x=

15、0.56/(x1x+0.2)=0.375a1y=0.9m 1y=a1y/h0=1.059 1y=0.56/(x1y+0.2)=0.4448Nl=Nmax=814.6KN抗冲击力=0.375*(0.6+0.9/2)+0.4448*(0.6+1.1/2)*0.992*1100*0.85=839.7KN符合要求7.承台抗剪验算剪切力V必须不大于抗剪切力，即满足V=hsftb h0对于-截面ax=1.1 x=ax/h0=1.1/0.85=1.294 =1.75/(x+1)=0.76hs=(800/h0)1/4=0.985 b=3.6mV=2*Nmax=2*814.6=1629.2抗剪切力=0.985*

16、0.76*1100*3.6*0.85=2519.79符合要求对于-截面a1y=0.9m y=1.059 =1.75/(0.235+1)=0.85a=6.4mV=2*N=2*636.35=1272.7KN抗剪力=0.985*0.85*1100*6.4*0.85=5010.1KN符合要求8.沉降计算采用实体深基根底计算方法，计算中心点沉降。荷载扩散法计算P0=(F+Gk-Pc0xaxb)/(b0+2l*tan/4)*(a0+2l*tan/4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时分配到桩顶的竖向力F=5907.7 Gk=921.6KN Pc0=16*2=32KN/m2l=10m a0=6m b0=3.

17、2m a=6.4m b=3.6m那么 P0=5907.7+921.6-32*6.4*3.6/(6+2*10tan6o)*(3.2+2*10tan6o)=6092.02/(8.1*5.3)=141.9KPa s=pss=P0/Esizii-zi-1i-1对于扩散后实体根底查表确定平均附加应力系数a/b=8.1/5.3=1.6z/mz/b0iES001.0202.650.50.927203.10.60.898205.31.00.7642010.62.00.518815.93.00.383816.963.20.364818.023.40.3468si=141.9*(2.65*0.927)+(3.1*

18、0.898-2.65*0.927)+(5.3*0.764-3.1* 0.898)*1/20+(10.6*0.518-5.3*0.764)+(15.9*0.383-10.6*0.518)+(16.96*0.364-15.9*0.383)*1/8=141.9*(5.3*0.764)*1/20+(16.96*0.364)-(5.3*0.764)*1/8=66.4sn=18.02*0.346-16.96*0.364*141.9/8=1.09mm0.025si=1.66mm计算到桩端以下8.7m即可。ES=Ai/Ai/Bsi=2.46+0.33+1.27+1.44+0.59/0.203+0.25 =13

19、.44MPa=3.16可取4根桩，承台的面积尺寸为2.2m3.6m4.群桩根底中单桩承载力验算按照设计的承台尺寸，计算Gk=2.23.6220=269.28KN 单桩的平均竖向力计算 Qk=537.63KN Qk=537.63KNRa=637KN符合要求 计算单桩偏心荷载下最大竖向力为： Qkmax=+=537.63+=537.63+84.93=622.56Qkmax=622.56KN1.2Ra=764.4KN符合要求5.抗弯计算与配筋设计在承台构造设计中，取相应于荷载效应根本组合的设计值，可按下式计算：S=1.35Sk所以:F=1.35Fk=2540.7KNM=1.35Mk=609KNmH=

20、1.35Hk=121.5KN对于承台进一步设计为：取承台厚0.9m，下设厚度为100mm，强度等级为C10的混凝土垫层，保护层为50mm，那么h=0.85m；混凝土强度等级为C20，混凝土的抗拉强度为ft=1.1N/mm2，钢筋选用HRB335级，fy=300N/mm2那么各桩不计承台以及其上土自重Gk局部的净反力Ni为各桩平均竖向力N=1.35=634.83KN最大竖向力Nmax=1.35 =1.35470+84.93 =749.15对于-断面My=Nixi=2Nmaxxi=2874.461.1=1749.96KN.m钢筋面积As=7834mm2采用21根直径为22mm钢筋，As=7982m

21、m2平行于X轴布置对于-断面Mx=Niyi=2Nxyi =2634.830.4=509.6kn.m钢筋面积As=2220.4mm2选用16根直径为14mm的钢筋，As=2462.4mm2平行于Y轴布置6.承台抗冲切验算1柱的向下冲切验算Fl=20xbc+a0y+0yac+a0xhpfth0式中; a0x=0.9m 0x=1.059 0x=)=0.67a0y=0.2m 0y=0.2/0.85=0.2350y=1.93bc=0.6m ac=0.6m hp=0.992那么20xbc+a0y+0yac+a0xhpfth0 =20.670.6+0.2+1.930.6+0.90.99211000,85 =

22、6364.64KN桩顶平均净反力N=635.17KNFl=F-N=2540.7-635.17=1905.52kn2角桩的冲切验算冲切力Nl必须不大于抗冲切力即满足Nl=1x(c2+aiy/2)+1y(c1+a1x/2) hpfth0式中c1=c2=0.6ma1x=0.9m 1x=1.059 1x=0.448a1y=0.2m 1y=0.235 1y=)=1.29Nl=Nmax=749.15抗冲击力=0.4448(0.6+)+1.29(0.6+)0.99211000.85=1545.12KN符合要求7.承台抗剪验算剪切力V必须不大于抗剪切力，即满足V=hsftb h0对于-截面ax=0.9 x=1

23、.059 =0.85hs=0.985 b=2.2mV=2Nmax=2634.83=1269.66kn抗剪切力=0.9850.8511002.20.85=2000.25kn符合要求对于-截面a1y=0.2m y=0.235 =1.417a=3.6mV=2N=2634.83=1269.66KN抗剪力=0.9851.41711003.60.85=4698.1KN符合要求8.沉降计算采用实体深基根底计算方法，计算中心点沉降。荷载扩散法计算P0=(F+Gk-Pc0xaxb)/(b0+2ltan/4)(a0+2ltan/4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时分配到桩顶的竖向力F=1564.9KN Gk=2

24、69.28KN Pc0=161.7KN/m2l=8.4m a0=2.4m b0=1.35m a=3.6m b=2.2m那么 P0=85.78 s=pss=P0/Esizii-zi-1i-1对于扩散后实体根底查表确定平均附加应力系数 a/b=1.4z/mz/b0iES001.0201.850.50.9215203.20.860.780203.71.00.749207.42.00.4998 11.13.00.366811.843.20.348812.583.40.3318si=85.781.850.9215+3.20.780-1.850.9215+3.70.749-3.20.78067.40.499-3.70.745+11.10.366-7.40.499+111.840.348-11.10.366=27.4mmsn=(12.580.331-11.840.348)=0.52110.025SI=0.685计算到桩端以下8.7m即可。ES=Ai/Ai/Bsi= =13.71MPa=Fk+Gk/n=1908.09+160/543.34=3.8可取5根桩，承台的面积尺寸为2.2m*3.6m4.群桩根底中单桩承载力验算按照设计的承台尺寸，计算Gk=2.2*3.6*2*20=316.8KN 单桩的平均竖向力计算 Qk=Fk+Gk/n=1908.09+316