三桩承台工程量计算
三桩桩基承台计算
三桩桩基承台计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③二、示意图三、计算信息承台类型: 三桩承台计算类型: 验算截面尺寸构件编号: CT-11. 几何参数矩形柱宽bc=750mm 矩形柱高hc=750mm圆桩直径d=500mm承台根部高度H=700mmx方向桩中心距A=2000mmy方向桩中心距B=2000mm承台边缘至边桩中心距 C=500mm2. 材料信息柱混凝土强度等级: C30 ft_c=1.43N/m, fc_c=14.3N/m承台混凝土强度等级: C30 ft_b=1.43N/m, fc_b=14.3N/m桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/m, fc_p=14.3N/m承台钢筋级别: HRB400 fy=360N/m3. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0纵筋合力点至近边距离: as=70mm4. 作用在承台顶部荷载基本组合值F=2495.000kNMx=0.000kN*mMy=45.000kN*mVx=32.000kNVy=0.000kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.500+2.000+0.500=3.000m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.500+2.000+0.500=3.000m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=0.700-0.070=0.630m4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.500=0.400m五、内力计算1. 各桩编号及定位座标如上图所示:θ1=arccos(0.5*A/B)=1.047θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-1.000m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.577m)2号桩 (x2=A/2=1.000m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.577m)3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=1.155m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①∑*2=2.000m∑*2=2.000m=F/n-Mx*/+My*/+Vx*H*/-Vy*H*/N1=2495.000/3-0.000*(-0.577)/2.000+45.000*(-1.000)/2.000+32.000*0.700*(-1.000)/2.000-0.000*0.700*(-0.577)/2.000=797.967kNN2=2495.000/3-0.000*(-0.577)/2.000+45.000*1.000/2.000+32.000*0.700*1.000/2.000-0.000*0.700*(-0.577)/2.000=865.367kNN3=2495.000/3-0.000*1.155/2.000+45.000*0.000/2.000+32.000*0.700*0.000/2.000-0.000*0.700*1.155/2.000=831.667kN六、柱对承台的冲切验算【8.5.19-1】①1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=0.700-0.070=0.630m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=2.000/2-1/2*0.750-1/2*0.400=0.425mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.577-0.750/2-0.400/2=0.002mαoy3=y3-hc/2-bp/2=1.155-0.750/2-0.400/2=0.580m3. λox=αox/ho1=0.425/0.630=0.675λoy12=αoy12/ho1=0.126/0.630=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.580/0.630=0.9204. αox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.675+0.2)=0.960αoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100αoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.920+0.2)=0.7506. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*2.000+0.500/tan(0.5*1.047))=1.866mCD=AD*tan(θ1)=1.866*tan(1.047)=3.232mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.500/tan(0.5*1.047)=0.866m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.750+0.425=1.175m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.866*(3.232-0.500-|-0.577|-|1.155|+0.5*0.400)/3.232=1.386m因Umx2>Umx1,取Umx2=Umx1=1.175mUmy=hc+αoy12+αoy3=0.750+0.126+0.580=1.456m因 Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.500*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.500-0.5*0.400=0.800m7. 计算冲切抗力因 H=0.700m 所以βhp=1.0γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(2495.000-0.000)=2495.00kN[αox*2*Umy+αoy12*Umx1+αoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[0.960*2*0.800+2.100*1.175+0.750*1.175]*1.000*1.43*0.630*1000=4401.186kN≥γo*Fl柱对承台的冲切满足规范要求七、角桩对承台的冲切验算【8.5.19-5】①计算公式:【8.5.19-5】①1. Nl=max(N1,N2)=865.367kNho1=h-as=0.700-0.070=0.630m2. a11=(A-bc-bp)/2=(2.000-0.750-0.400)/2=0.425ma12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(1.155-(0.750-0.400)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.502m λ11=a11/ho=0.425/0.630=0.675β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.675+0.2))=0.640C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.400=1.066mλ12=a12/ho=0.502/0.630=0.797β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.797+0.2))=0.562C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(3.232-0.500-|-0.577|-1.155+0.5*1.047)*cos(0.5*0.400)=1.039m3. 因 h=0.700m 所以βhp=1.0γo*Nl=1.0*865.367=865.367kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=0.640*(2*1066.025+425.000)*(tan(0.5*1.047))*1.000*1.43*630.000=851.593kN<γo*Nl=865.367kN底部角桩对承台的冲切不满足规范要求γo*N3=1.0*831.667=831.667kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=0.562*(2*1039.230+502.035)*(tan(0.5*1.047))*1.000*1.43*630.000*1000=753.987kN<γo*N3=831.667kN顶部角桩对承台的冲切不满足规范要求八、承台斜截面受剪验算【8.5.21-1】①1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因 ho=0.630m≤0.800m,βhs=(0.800/0.8001/=1.0ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|1.155|-0.5*0.750-0.5*0.400=0.580 λy=ay/ho=0.580/0.630=0.920βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.920+1.0)=0.9113. 计算承台底部最大剪力【8.5.21-1】①bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(-(A/2))+2*C=2.000*(2/3+0.750/2/sqrt(2.00-(2.000/2))+2*0.500=2.766mγo*Vy=1.0*1663.333=1663.333kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=1.000*0.911*1.43*2766.346*630.000=2271.349kN≥γo*Vy=1663.333kN 承台斜截面受剪满足规范要求九、承台受弯计算【8.5.21-1】【8.5.21-2】计算公式:【8.5.21-1.2】①1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=865.367kN2. 承台底部弯矩最大值【8.5.21-1】【8.5.21-2】①M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3=865.367*(2.000-(sqrt(3)/4)*0.750)/3=483.232kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=483.232/(1.0*14.3*3.000*0.630*0.630*1000)=0.0284. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.518ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.029≤ξb=0.5185. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*14.3*3000.000*630.000*0.029/360=2162m最小配筋面积:B=|y1|+C=|-577.4|+500=1077.4mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.200%*1077.4*700=1508mAsx≥Asxmin, 满足要求。
三桩桩基承台计算
三桩桩基承台计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③二、示意图三、计算信息承台类型: 三桩承台计算类型: 验算截面尺寸构件编号: CT-11. 几何参数矩形柱宽bc=200mm 矩形柱高hc=1600mm方桩边长ls=300mm承台根部高度H=600mmx方向桩中心距A=1000mmy方向桩中心距B=1000mm承台边缘至边桩中心距 C=500mm2. 材料信息柱混凝土强度等级: C30 ft_c=1.43N/mm2, fc_c=14.3N/mm2承台混凝土强度等级: C30 ft_b=1.43N/mm2, fc_b=14.3N/mm2桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2承台钢筋级别: HPB300 fy=270N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0纵筋合力点至近边距离: as=40mm4. 作用在承台顶部荷载标准值Fgk=100.000kN Fqk=100.000kNMgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=0.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.20可变荷载分项系数rq=1.40Fk=Fgk+Fqk=100.000+100.000=200.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2=0.000+100.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+100.000*(0.000-0.000)/2=0.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2=0.000+100.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+100.000*(0.000-0.000)/2=0.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=0.000+(0.000)=0.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*100.000+1.40*100.000=260.000kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2)=1.20*(0.000+100.000*(0.000-0.000)/2)+1.40*(0.000+100.000*(0.000-0.000)/2) =0.000kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.20*(0.000+100.000*(0.000-0.000)/2)+1.40*(0.000+100.000*(0.000-0.000)/2) =0.000kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kNF2=1.35*Fk=1.35*200.000=270.000kNMx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*(0.000)=0.000kNVy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|260.000|,|270.000|)=270.000kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.500+1.000+0.500=2.000m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.500+1.000+0.500=2.000m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=0.600-0.040=0.560m4. 方桩换算截面宽度 bp=ls=0.300m五、内力计算1. 各桩编号及定位座标如上图所示:θ1=arcc os(0.5*A/B)=1.047θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-0.500m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.289m)2号桩 (x2=A/2=0.500m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.289m)3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=0.577m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①∑x i=x12*2=0.500m∑y i=y12*2+y32=0.500mN i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2N1=270.000/3-0.000*(-0.289)/0.500+0.000*(-0.500)/0.500+0.000*0.600*(-0.500)/0.500-0.000*0.600*(-0.289)/0.500=90.000kNN2=270.000/3-0.000*(-0.289)/0.500+0.000*0.500/0.500+0.000*0.600*0.500/0.500-0.000*0.600*(-0.289)/0.500=90.000kNN3=270.000/3-0.000*0.577/0.500+0.000*0.000/0.500+0.000*0.600*0.000/0.500-0.000*0.600*0.577/0.500=90.000kN六、柱对承台的冲切验算【8.5.19-1】①1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=0.600-0.040=0.560m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.000/2-1/2*0.200-1/2*0.300=0.250mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.289-1.600/2-0.300/2=-0.661mαoy3=y3-hc/2-bp/2=0.577-1.600/2-0.300/2=-0.373m3. λox=αox/ho1=0.250/0.560=0.446λoy12=αoy12/ho1=0.112/0.560=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.112/0.560=0.2004. αox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.446+0.2)=1.299αoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100αoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.1006. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.000+0.500/tan(0.5*1.047))=1.366mCD=AD*tan(θ1)=1.366*tan(1.047)=2.366mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.500/tan(0.5*1.047)=0.866m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.200+0.250=0.450m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.366*(2.366-0.500-|-0.289|-|0.577|+0.5*0.300)/2.366=1.328m因Umx2>Umx1,取Umx2=Umx1=0.450mUmy=hc+αoy12+αoy3=1.600+0.112+0.112=1.824m因 Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.500*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.500-0.5*0.300=0.850m7. 计算冲切抗力因 H=0.600m 所以βhp=1.0γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(270.000-0.000)=270.00kN[αox*2*Umy+αoy12*Umx1+αoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[1.299*2*0.850+2.100*0.450+2.100*0.450]*1.000*1.43*0.560*1000=3282.528kN≥γo*Fl柱对承台的冲切满足规范要求七、角桩对承台的冲切验算【8.5.19-5】①计算公式:【8.5.19-5】①1. Nl=max(N1,N2)=90.000kNho1=h-as=0.600-0.040=0.560m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.000-0.200-0.300)/2=0.250ma12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(0.577-(1.600-0.300)*0.5)*cos(0.5*1.047)=-0.323mλ11=a11/ho=0.250/0.560=0.446β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.446+0.2))=0.866C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.300=1.016mλ12=a12/ho=-0.323/0.560=-0.576β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(-0.576+0.2))=-1.488C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(2.366-0.500-|-0.289|-0.577+0.5*1.047)*cos(0.5*0 .300)=0.996m3. 因 h=0.600m 所以βhp=1.0γo*Nl=1.0*90.000=90.000kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=0.866*(2*1016.025+250.000)*(tan(0.5*1.047))*1.000*1.43*560.000=914.021kN≥γo*Nl=90.000kN底部角桩对承台的冲切满足规范要求γo*N3=1.0*90.000=90.000kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=-1.488*(2*995.929+-322.724)*(tan(0.5*1.047))*1.000*1.43*560.000*1000 =-1148.462kN<γo*N3=90.000kN顶部角桩对承台的冲切不满足规范要求八、承台斜截面受剪验算【8.5.21-1】①1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因 ho=0.560m≤0.800m,βhs=(0.800/0.800)1/4=1.0ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|0.577|-0.5*1.600-0.5*0.300=-0.373λy=ay/ho=-0.373/0.560=-0.665因λy<0.3所以λy=0.3βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.300+1.0)=1.3463. 计算承台底部最大剪力【8.5.21-1】①bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2))+2*C=1.000*(2/3+1.600/2/sqrt(1.0002-(1.000/2)2))+2*0.500=2.590mγo*Vy=1.0*180.000=180.000kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=1.000*1.346*1.43*2590.427*560.000=2792.480kN≥γo*Vy=180.000kN承台斜截面受剪满足规范要求九、承台受弯计算【8.5.21-1】【8.5.21-2】计算公式:【8.5.21-1.2】①1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=90.000kN2. 承台底部弯矩最大值【8.5.21-1】【8.5.21-2】①M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3=90.000*(1.000-(sqrt(3)/4)*0.200)/3=27.402kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=27.402/(1.0*14.3*2.000*0.560*0.560*1000)=0.0034. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.576ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.003≤ξb=0.5765. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*14.3*2000.000*560.000*0.003/270=182mm2最小配筋面积:B=|y1|+C=|-288.7|+500=788.7mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.150%*788.7*600=710mm2Asx<Asxmin,取Asx=Asxmin=710mm2Asy<Asymin,取Asx=Asymin=710mm26. 选择Asx钢筋选择钢筋2 22, 实配面积为760mm27. 选择Asy钢筋选择钢筋2 22, 实配面积为760mm2十、柱对承台的局部受压验算【8.5.19】①因为承台的混凝土强度等级大于等于柱的混凝土强度等级，所以不用验算柱下承台顶面的局部受压承载力。
三桩承台的计算公式
0.800
1.500 1.300 0.870 0.435 1.04918 1.505 3.005 1.499 3.005 4.499 2.605 1.309 12.697
－2×bp÷tgθ b＝h÷sinθ
度。 过程同上。 p＋0.1＋0.3＋k×H 面积A下、A中、A上，
台的各项工程量。
动计算工程量 土方 m3
101.657
8.142
93.515
1.800 2.053 1.639 0.520 1.17584 2.737 4.563 2.224 4.537 6.248 4.212 3.282 29.989
3.350
1.800 2.606 1.639 0.520 1.17584 3.473 5.162 2.823 5.273 7.446 4.765 4.166 42.582
周长C＝a＋2×b＋2×c＋d
∴承台混凝土工程量＝A×H 承台模板工程量＝C×H 注：这里的H为承台高度。
如果需要计算垫层相应工程量，只要把拓展宽度bp改为（bp＋0.1）即可，其余计算过程同上。
如果需要计算地坑土方工程量，只需把拓展宽度bp分别改为（bp＋0.1＋0.3）、（bp＋0.1＋0.3＋k×H
1.800 0.700 1.639 0.520 1.17584 0.933 3.097 0.758 2.733 3.317 2.859 1.119 8.193 11.378 0.100 0.819
1.138
1.800 1.500 1.639 0.520 1.17584 2.000 3.964 1.625 3.800 5.050 3.659 2.398 19.535
自动计算工程量
a
b
c
d
(整理)三桩桩基承台计算.
三桩桩基承台计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③二、示意图三、计算信息承台类型: 三桩承台计算类型: 验算截面尺寸构件编号: CT-31. 几何参数矩形柱宽bc=600mm 矩形柱高hc=600mm圆桩直径d=400mm承台根部高度H=1000mmx方向桩中心距A=1600mmy方向桩中心距B=1600mm承台边缘至边桩中心距 C=400mm2. 材料信息柱混凝土强度等级: C35 ft_c=1.57N/mm2, fc_c=16.7N/mm2承台混凝土强度等级: C30 ft_b=1.43N/mm2, fc_b=14.3N/mm2桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2承台钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0纵筋合力点至近边距离: as=100mm4. 作用在承台顶部荷载基本组合值F=3881.200kNMx=42.200kN*mMy=4.500kN*mVx=2.300kNVy=-23.200kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.400+1.600+0.400=2.400m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.400+1.600+0.400=2.400m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.000-0.100=0.900m4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.400=0.320m五、内力计算1. 各桩编号及定位座标如上图所示:θ1=arccos(0.5*A/B)=1.047θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-0.800m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.462m)2号桩 (x2=A/2=0.800m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.462m)3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=0.924m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①∑x i=x12*2=1.280m∑y i=y12*2+y32=1.280mN i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2N1=3881.200/3-42.200*(-0.462)/1.280+4.500*(-0.800)/1.280+2.300*1.000*(-0.800)/1.280--23.200*1.000*(-0.462)/1.280=1313.083kNN2=3881.200/3-42.200*(-0.462)/1.280+4.500*0.800/1.280+2.300*1.000*0.800/1.280--23.200*1.000*(-0.462)/1.280=1321.583kNN3=3881.200/3-42.200*0.924/1.280+4.500*0.000/1.280+2.300*1.000*0.000/1.280--23.200*1.000*0.924/1.280=1246.535kN六、柱对承台的冲切验算【8.5.17-1】①1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=1.000-0.100=0.900m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.600/2-1/2*0.600-1/2*0.320=0.340mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.462-0.600/2-0.320/2=0.002mαoy3=y3-hc/2-bp/2=0.924-0.600/2-0.320/2=0.464m3. λox=αox/ho1=0.340/0.900=0.378λoy12=αoy12/ho1=0.180/0.900=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.464/0.900=0.5154. βox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.378+0.2)=1.454βoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100βoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.515+0.2)=1.1746. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.600+0.400/tan(0.5*1.047))=1.493mCD=AD*tan(θ1)=1.493*tan(1.047)=2.586mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.400/tan(0.5*1.047)=0.693m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.600+0.340=0.940m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.493*(2.586-0.400-|-0.462|-|0.924|+0.5*0.320)/2.586=1.109m因Umx2>Umx1,取Umx2=Umx1=0.940mUmy=hc+αoy12+αoy3=0.600+0.180+0.464=1.244m因 Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.400*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.400-0.5*0.320=0.640m7. 计算冲切抗力因 H=1.000m 所以βhp=0.983γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(3881.200-0.000)=3881.20kN[βox*2*Umy+βoy12*Umx1+βoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[1.454*2*0.640+2.100*0.940+1.174*0.940]*0.983*1.43*0.900*1000=6250.314kN≥γo*Fl柱对承台的冲切满足规范要求七、角桩对承台的冲切验算【8.5.17-5】①计算公式:【8.5.17-5】①1. Nl=max(N1,N2)=1321.583kNho1=h-as=1.000-0.100=0.900m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.600-0.600-0.320)/2=0.340ma12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(0.924-(0.600-0.320)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.402m λ11=a11/ho=0.340/0.900=0.378β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.378+0.2))=0.969C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.320=0.853mλ12=a12/ho=0.402/0.900=0.446β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.446+0.2))=0.867C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(2.586-0.400-|-0.462|-0.924+0.5*1.047)*cos(0.5*0.320)=0. 831m3. 因 h=1.000m 所以βhp=0.983γo*Nl=1.0*1321.583=1321.583kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=0.969*(2*852.820+340.000)*(tan(0.5*1.047))*0.983*1.43*900.000=1448.689kN≥γo*Nl=1321.583kN底部角桩对承台的冲切满足规范要求γo*N3=1.0*1246.535=1246.535kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=0.867*(2*831.384+401.628)*(tan(0.5*1.047))*0.983*1.43*900.000*1000 =1307.064kN≥γo*N3=1246.535kN顶部角桩对承台的冲切满足规范要求八、承台斜截面受剪验算【8.5.18-1】①1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因 0.800ho=0.900m<2.000m,βhs=(0.800/0.900)1/4=0.971ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|0.924|-0.5*0.600-0.5*0.320=0.464λy=ay/ho=0.464/0.900=0.515βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.515+1.0)=1.1553. 计算承台底部最大剪力【8.5.18-1】①bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2))+2*C=1.600*(2/3+0.600/2/sqrt(1.6002-(1.600/2)2))+2*0.400=2.213mγo*Vy=1.0*2634.665=2634.665kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=0.971*1.155*1.43*2213.077*900.000=3193.959kN≥γo*Vy=2634.665kN承台斜截面受剪满足规范要求九、承台受弯计算【8.5.16-1】【8.5.16-2】计算公式:【8.5.16-1.2】①1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=1321.583kN2. 承台底部弯矩最大值【8.5.16-1】【8.5.16-2】①M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3=1321.583*(1.600-(sqrt(3)/4)*0.600)/3=590.392kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=590.392/(1.0*14.3*2.400*0.900*0.900*1000)=0.0214. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.518ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.021≤ξb=0.5185. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*14.3*2400.000*900.000*0.021/360=1842mm2最小配筋面积:B=|y1|+C=|-461.9|+400=861.9mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.200%*861.9*1000=1724mm2Asx≥Asxmin, 满足要求。
三桩承台计算(CT-3)
a0y = min(ay , h0) = 0.473m
受冲切截面高度影响系数：βhp =
1 if h ≤ 800mm
0.9 if h ≥ 2000mm
0.9
+
(1
−
0.9)
2m 2m −
−h 0.8m
otherwise
= 0.958
冲垮比： λ0x =
0.25
if
a0x h0
≤
0.25 =
0.272
1.1 − 0.65 ⋅ ftk
otherwise
ρte ⋅ σsk
= 0.268
最外层受拉钢筋外边缘至混凝 土受拉区底边的距离：
cs = 20 ⋅ mm if cc + dv0 < 20 ⋅ mm
= 60 ⋅ mm
otherwise
65 ⋅ mm if cc + dv0 ≥ 65 ⋅ mm
cc + dv0 otherwise
最大弯矩设计值：
M=
1 3
FN 3
⋅
⎛⎜⎝S1
−
0.75hc 4 − αc
⎞⎟⎠
=
1155.144
⋅
kN
⋅
m
最大剪力设计值：
V=
1 3
FN
=
2250
⋅
kN
永久荷载作用最大弯矩标准值 ：
Mqk
=
1 3
FNqk 3
⋅
⎛⎜⎝S1
−
0.75hc 4 − αc
⎞⎟⎠
=
721.965 ⋅
kN
⋅
m
2.承台截面的斜截面抗剪承载力
otherwise
承台截面 = "满足GB50007-2011第8.5.21条"
三桩桩基承台计算
三桩桩基承台计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③二、示意图三、计算信息承台类型: 三桩承台计算类型: 验算截面尺寸构件编号: CT-31. 几何参数矩形柱宽bc=600mm 矩形柱高hc=600mm圆桩直径d=400mm承台根部高度H=1000mmx方向桩中心距A=1600mmy方向桩中心距B=1600mm承台边缘至边桩中心距 C=400mm2. 材料信息柱混凝土强度等级: C35 ft_c=1.57N/mm2, fc_c=16.7N/mm2承台混凝土强度等级: C30 ft_b=1.43N/mm2, fc_b=14.3N/mm2桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2承台钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0纵筋合力点至近边距离: as=100mm4. 作用在承台顶部荷载基本组合值F=3881.200kNMx=42.200kN*mMy=4.500kN*mVx=2.300kNVy=-23.200kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.400+1.600+0.400=2.400m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.400+1.600+0.400=2.400m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.000-0.100=0.900m4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.400=0.320m五、内力计算1. 各桩编号及定位座标如上图所示:θ1=arccos(0.5*A/B)=1.047θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-0.800m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.462m)2号桩 (x2=A/2=0.800m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.462m)3号桩(x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=0.924m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①∑x i=x12*2=1.280m∑y i=y12*2+y32=1.280mN i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2N1=3881.200/3-42.200*(-0.462)/1.280+4.500*(-0.800)/1.280+2.300*1.000*(-0.800)/1.280--23.200*1.000*(-0.462)/1.280=1313.083kNN2=3881.200/3-42.200*(-0.462)/1.280+4.500*0.800/1.280+2.300*1.000*0.800/1.280--23.200*1.000*(-0.462)/1.280=1321.583kNN3=3881.200/3-42.200*0.924/1.280+4.500*0.000/1.280+2.300*1.000*0.000/1.280--23.200*1.000*0.924/1.280=1246.535kN六、柱对承台的冲切验算【8.5.17-1】①1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=1.000-0.100=0.900m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.600/2-1/2*0.600-1/2*0.320=0.340mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.462-0.600/2-0.320/2=0.002mαoy3=y3-hc/2-bp/2=0.924-0.600/2-0.320/2=0.464m3. λox=αox/h o1=0.340/0.900=0.378λoy12=αoy12/ho1=0.180/0.900=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.464/0.900=0.5154. βox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.378+0.2)=1.454βoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100βoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.515+0.2)=1.1746. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.600+0.400/tan(0.5*1.047))=1.493mCD=AD*tan(θ1)=1.493*tan(1.047)=2.586mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.400/tan(0.5*1.047)=0.693m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.600+0.340=0.940m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.493*(2.586-0.400-|-0.462|-|0.924|+0.5*0.320)/2.586=1.109m因Umx2>Umx1,取Umx2=Umx1=0.940mUmy=hc+αoy12+αoy3=0.600+0.180+0.464=1.244m因Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.400*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.400-0.5*0.320=0.640m7. 计算冲切抗力因 H=1.000m 所以βhp=0.983γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(3881.200-0.000)=3881.20kN[βox*2*Umy+βoy12*Umx1+βoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[1.454*2*0.640+2.100*0.940+1.174*0.940]*0.983*1.43*0.900*1000=6250.314kN≥γo*Fl柱对承台的冲切满足规范要求七、角桩对承台的冲切验算【8.5.17-5】①计算公式:【8.5.17-5】①1. Nl=max(N1,N2)=1321.583kNho1=h-as=1.000-0.100=0.900m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.600-0.600-0.320)/2=0.340ma12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(0.924-(0.600-0.320)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.402m λ11=a11/ho=0.340/0.900=0.378β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.378+0.2))=0.969C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.320=0.853mλ12=a12/ho=0.402/0.900=0.446β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.446+0.2))=0.867C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(2.586-0.400-|-0.462|-0.924+0.5*1.047)*cos(0.5*0.320)=0. 831m3. 因 h=1.000m 所以βhp=0.983γo*Nl=1.0*1321.583=1321.583kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=0.969*(2*852.820+340.000)*(tan(0.5*1.047))*0.983*1.43*900.000=1448.689kN≥γo*Nl=1321.583kN底部角桩对承台的冲切满足规范要求γo*N3=1.0*1246.535=1246.535kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=0.867*(2*831.384+401.628)*(tan(0.5*1.047))*0.983*1.43*900.000*1000 =1307.064kN≥γo*N3=1246.535kN顶部角桩对承台的冲切满足规范要求八、承台斜截面受剪验算【8.5.18-1】①1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因0.800ho=0.900m<2.000m,βhs=(0.800/0.900)1/4=0.971ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|0.924|-0.5*0.600-0.5*0.320=0.464λy=ay/ho=0.464/0.900=0.515βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.515+1.0)=1.1553. 计算承台底部最大剪力【8.5.18-1】①bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2))+2*C=1.600*(2/3+0.600/2/sqrt(1.6002-(1.600/2)2))+2*0.400=2.213mγo*Vy=1.0*2634.665=2634.665kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=0.971*1.155*1.43*2213.077*900.000=3193.959kN≥γo*Vy=2634.665kN承台斜截面受剪满足规范要求九、承台受弯计算【8.5.16-1】【8.5.16-2】计算公式:【8.5.16-1.2】①1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=1321.583kN2. 承台底部弯矩最大值【8.5.16-1】【8.5.16-2】①M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3=1321.583*(1.600-(sqrt(3)/4)*0.600)/3=590.392kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=590.392/(1.0*14.3*2.400*0.900*0.900*1000)=0.0214. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.518ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.021≤ξb=0.5185. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*14.3*2400.000*900.000*0.021/360=1842mm2最小配筋面积:B=|y1|+C=|-461.9|+400=861.9mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.200%*861.9*1000=1724mm2Asx≥Asxmin, 满足要求。
桩承台工程量计算
项目
CTn3M-28
单位
承台
承台面
垫层
垫层面
下底面
地坑
中截面
上底面
地坑 （湿）
下底面.33
三桩承台Ⅱ工程量自动计算表
已知桩间距S，桩柱距L1、L2，拓展宽度bp。其他参数计算公式为：
θ＝arctg[（L1＋L2）÷（S÷2）]
d＝S＋2×bp
h1＝[2×(bp＋0.065)÷sinθ]÷S×（L1＋L2）－bp
再根据下列拟柱体体积公式计算出地坑土方工程量：
地坑土方工程量＝（A下＋4×A中＋A上）×H ÷ 6 应用此方法同样可计算地坑（湿土）工程量，从而推算出地坑（干土）工程量。
上述计算过程都可以应用Excel表的计算功能进行自动计算，从而快速计算出三桩承台的各项工程量。
已知参数
自动计算未知参数
已知参 数
自动计算工程量
桩间距 S
拓展 宽度
bp
桩柱距 桩柱距
L1
L2
θ
a
b
c
d
e
f
h
h1
面积 A
周长 C
高度 (深度) 混凝土 模板
H
土方
m
m
m
m
弧度
m
m
m
m
m
m
m
m
m2
m
m
m3
m2
m3
2.000 0.500 1.160 0.580 1.04918 0.729 2.279 0.764 3.000 1.136 1.976 2.740 0.634 5.976 9.815 1.550 9.262 15.213
2.000
30.483
三桩桩基承台计算
三桩桩基承台计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③二、示意图三、计算信息承台类型: 三桩承台计算类型: 验算截面尺寸构件编号: CT21. 几何参数矩形柱宽bc=500mm 矩形柱高hc=550mm圆桩直径d=600mm承台根部高度H=1250mmx方向桩中心距A=1800mmy方向桩中心距B=1800mm承台边缘至边桩中心距 C=600mm2. 材料信息柱混凝土强度等级: C35 ft_c=1.57N/mm2, fc_c=16.7N/mm2承台混凝土强度等级: C30 ft_b=1.43N/mm2, fc_b=14.3N/mm2桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2承台钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0纵筋合力点至近边距离: as=155mm4. 作用在承台顶部荷载标准值Fgk=4418.000kN Fqk=0.000kNMgxk=81.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=6.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=5.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=57.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.20可变荷载分项系数rq=1.40Fk=Fgk+Fqk=4418.000+(0.000)=4418.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2=81.000+4418.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=81.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2=6.000+4418.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=6.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=5.000+(0.000)=5.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=57.000+(0.000)=57.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(4418.000)+1.40*(0.000)=5301.600kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.20*(81.000+4418.000*(0.000-0.000)/2)+1.40*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2) =97.200kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2)=1.20*(6.000+4418.000*(0.000-0.000)/2)+1.40*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2)=7.200kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(5.000)+1.40*(0.000)=6.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(57.000)+1.40*(0.000)=68.400kNF2=1.35*Fk=1.35*4418.000=5964.300kNMx2=1.35*Mxk=1.35*81.000=109.350kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*6.000=8.100kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*5.000=6.750kNVy2=1.35*Vyk=1.35*57.000=76.950kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|5301.600|,|5964.300|)=5964.300kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|97.200|,|109.350|)=109.350kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|7.200|,|8.100|)=8.100kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|6.000|,|6.750|)=6.750kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|68.400|,|76.950|)=76.950kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.600+1.800+0.600=3.000m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.600+1.800+0.600=3.000m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.250-0.155=1.095m4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.600=0.480m五、内力计算1. 各桩编号及定位座标如上图所示:θ1=arccos(0.5*A/B)=1.047θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-0.900m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.520m)2号桩 (x2=A/2=0.900m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.520m)3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=1.039m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①∑x i=x12*2=1.620m∑y i=y12*2+y32=1.620mN i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2N1=5964.300/3-109.350*(-0.520)/1.620+8.100*(-0.900)/1.620+6.750*1.250*(-0.900)/1.620-76.950*1.250*(-0.520)/1.620=1983.134kNN2=5964.300/3-109.350*(-0.520)/1.620+8.100*0.900/1.620+6.750*1.250*0.900/1.620-76.950*1.250*(-0.520)/1.620=2001.509kNN3=5964.300/3-109.350*1.039/1.620+8.100*0.000/1.620+6.750*1.250*0.000/1.620-76.950*1.250*1.039/1.620=1979.656kN六、柱对承台的冲切验算【8.5.17-1】①1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=1.250-0.155=1.095m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.800/2-1/2*0.500-1/2*0.480=0.410mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.520-0.550/2-0.480/2=0.005mαoy3=y3-hc/2-bp/2=1.039-0.550/2-0.480/2=0.524m3. λox=αox/ho1=0.410/1.095=0.374λoy12=αoy12/ho1=0.219/1.095=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.524/1.095=0.4794. βox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.374+0.2)=1.462βoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100βoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.479+0.2)=1.2386. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.800+0.600/tan(0.5*1.047))=1.939mCD=AD*tan(θ1)=1.939*tan(1.047)=3.359mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.600/tan(0.5*1.047)=1.039m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.500+0.410=0.910m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.939*(3.359-0.600-|-0.520|-|1.039|+0.5*0.480)/3.359=1.663m因Umx2>Umx1,取Umx2=Umx1=0.910mUmy=hc+αoy12+αoy3=0.550+0.219+0.524=1.293m因 Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.600*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.600-0.5*0.480=0.960m7. 计算冲切抗力因 H=1.250m 所以βhp=0.963γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(5964.300-0.000)=5964.30kN[βox*2*Umy+βoy12*Umx1+βoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[1.462*2*0.960+2.100*0.910+1.238*0.910]*0.963*1.43*1.095*1000=8808.946kN≥γo*Fl柱对承台的冲切满足规范要求七、角桩对承台的冲切验算【8.5.17-5】①计算公式:【8.5.17-5】①1. Nl=max(N1,N2)=2001.509kNho1=h-as=1.250-0.155=1.095m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.800-0.500-0.480)/2=0.410ma12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(1.039-(0.550-0.480)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.454m λ11=a11/ho=0.410/1.095=0.374β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.374+0.2))=0.975C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.480=1.279mλ12=a12/ho=0.454/1.095=0.415β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.415+0.2))=0.911C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(3.359-0.600-|-0.520|-1.039+0.5*1.047)*cos(0.5*0.480)=1. 247m3. 因 h=1.250m 所以βhp=0.963γo*Nl=1.0*2001.509=2001.509kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=0.975*(2*1279.230+410.000)*(tan(0.5*1.047))*0.963*1.43*1095.000=2518.101kN≥γo*Nl=2001.509kN底部角桩对承台的冲切满足规范要求γo*N3=1.0*1979.656=1979.656kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=0.911*(2*1247.077+453.997)*(tan(0.5*1.047))*0.963*1.43*1095.000*1000 =2337.378kN≥γo*N3=1979.656kN顶部角桩对承台的冲切满足规范要求八、承台斜截面受剪验算【8.5.18-1】①1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因 0.800ho=1.095m<2.000m,βhs=(0.800/1.095)1/4=0.925ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|1.039|-0.5*0.550-0.5*0.480=0.524λy=ay/ho=0.524/1.095=0.479βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.479+1.0)=1.1833. 计算承台底部最大剪力【8.5.18-1】①bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2))+2*C=1.800*(2/3+0.550/2/sqrt(1.8002-(1.800/2)2))+2*0.600=2.718mγo*Vy=1.0*3984.644=3984.644kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=0.925*1.183*1.43*2717.543*1095.000=4655.743kN≥γo*Vy=3984.644kN承台斜截面受剪满足规范要求九、承台受弯计算【8.5.16-1】【8.5.16-2】计算公式:【8.5.16-1.2】①1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=2001.509kN2. 承台底部弯矩最大值【8.5.16-1】【8.5.16-2】①M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3=2001.509*(1.800-(sqrt(3)/4)*0.500)/3=1056.459kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=1056.459/(1.0*14.3*3.000*1.095*1.095*1000)=0.0214. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.518ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.021≤ξb=0.5185. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*14.3*3000.000*1095.000*0.021/360=2708mm2最小配筋面积:B=|y1|+C=|-519.6|+600=1119.6mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.200%*1119.6*1250=2799mm2Asx<Asxmin,取Asx=Asxmin=2799mm2Asy<Asymin,取Asx=Asymin=2799mm26. 选择Asx钢筋选择钢筋920, 实配面积为2827mm2/m。
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三桩承台工程量计算
土建造价员在计算钢筋混凝土独立承台工程量时，经常会碰到一类三桩承台（即承台下布置三根桩）。
由于在计算三桩承台、垫层混凝土、模板工程量，特别是计算地坑土方（考虑工作面和放坡系数）工程量时非常麻烦，所以造价员一般都采用各种近似的（很不规范的）方法来计算，从而造成工程量（特别是地坑土方工程量）计算结果误差很大。
笔者根据多年的工作实践摸索出一套快速而准确计算三桩承台工程量（除钢筋外，钢筋量计算以后再专题讲解）的方法，在这里向大家作一介绍。
（图一）这是我在图集上拍下来的，将就着看吧
图1 是常见的一类三桩承台的平面图和剖面图（详见《钢筋混凝土圆桩承台》图集2004浙G24），其平面形状是一个六边形，其形成过程是：桩距三角形（是一个底边为S，高为（L1＋L2）的等腰三角形）通过拓展（拓展宽度为bp）形成一个较大的等腰三角形，再以桩距三角形三个顶点分别向上、向左下、向右下各拓展宽度bp为界，切割掉三个小等腰三角形，并使其三对对边相互平行。
在这个平面图形中，假设桩距三角形的底角为θ（最好以弧度来计量，余同），三桩承台六边形的上、中、下底边长分别为a、e、d，腰长分别为b、c，高分别为h、bp，上面小三角形高为h1。
在已知桩间距S，桩柱距L1、L2，拓展宽度bp的情况下，其他参数θ、a、b、c、d、e、h、h1以及六边形面积A和周长C都可以运用数学知识进行连续计算而得到，具体递推和计算过程叙述如下：
θ＝arctg[（L1＋L2）/（S/2）]
图1
c＝bp/sinθ
利用全等三角形对应边相等可推导出e的计算式：
e＝S＋2×c
d＝e－2×bp/tgθ
利用相似三角形对应边成比例可推导出h1的计算式：
h1＝2×c/S×（L1＋L2）－bp
a＝2×h1/tgθ h＝bp＋L1＋L2 b＝h/sinθ
面积A＝（a＋e）/2×h＋（d＋e）/2×bp 周长C＝a＋2×b＋2×c＋d
承台混凝土工程量＝A×H 承台模板工程量＝C×H 注：这里的H为承台高度。
如果需要计算混凝土垫层相应工程量，只要把拓展宽度bp改为（bp＋0.1）即可，这里的0.1m 为混凝土垫层每边铺出混凝土承台边的宽度，其余计算过程同上。
如果需要计算地坑土方工程量，只需把拓展宽度bp分别改为（bp＋0.1＋0.3）、（bp＋0.1＋0.3＋k×H/2）、（bp＋0.1＋0.3＋k×H）,即可分别计算出地坑下底面、中截面、上底面的面积A下、A中、A上，地坑周长不用计算。
注：这里的0.3m为混凝土工作面宽度,k为放坡系数，H为地坑深度。
再根据下列拟柱体体积公式计算出地坑土方工程量：
地坑土方工程量＝（A下＋4×A中＋A上）×H /6
应用此方法同样可计算地坑（湿土）工程量，从而推算出地坑（干土）工程量。
为了达到快速计算的效果，我们可以根据上述计算过程及计算式，应用Excel表的计算功能，在已知S、L1、L2、bp、H等参数的情况下，预先设置好其他参数θ、a、b、c、d、e、h、h1以及六边形面积A、周长C、混凝土工程量、模板工程量、地坑土方工程量等计算式，来进行自动计算，从而快速计算三桩承台的各项工程量，详见附表1“三桩承台Ⅰ工程量自动计算表”，该表根据某工程三桩承台CTm3E-4的几个已知参数，自动计算这种承台、垫层的混凝土、模板以及地坑土方（干土、湿土）的工程量。
需要特别注意的是：已知参数bp=0.5；但在垫层一栏里，bp应等于（0.5＋0.1）=0.6m；在地坑（下底面、中截面、上底面）各栏里，bp应分别等于（0.5＋0.1＋0.3）=0.9m、（0.5＋0.1＋0.3＋0.5×1.6/2）=1.3m、（0.5＋0.1＋0.3＋0.5×1.6）=1.7m。
（注：放坡系数k=0.5，地坑深度H=1.6m）。
在地坑（湿）（下底面、中截面、上底面）各栏里，bp也应作相应的处理[地坑（湿）深度H=0.8m]。
（图2是2004浙G25图集里的，这个图集我没有，图暂时不显示）
图2则是另一类三桩承台的平面图和剖面图（详见《钢筋混凝土方桩承台》图集2004浙G25），其平面形状也是一个六边形，其形成过程是：桩距三角形也是一个底边为S，高为（L1＋L2）的等腰三角形，通过底边向下拓展、通过顶角点向上拓展、通过两底角点分别向左、向右拓展，拓展宽度均为bp，形成一个矩形（长为d、宽为h），再以桩距三角形两腰边分别向左上、向右上各拓展（bp＋0.065m）为界切割掉左右两个直角三角形。
在这个平面图形中，假设桩距三角形的底角为θ，三桩承台六边形的上、下底边长分别为a、d，腰长为b，高分别为f、c，总高为h，上面小三角形高为h1。
在已知桩间距S，桩柱距L1、L2，拓展宽度bp的情况下，其他参数θ、a、b、c、d、e、f、h、h1以及六边形面积A和周长C都可以运用数学知识进行连续计算而得到，具体递推和计算过程叙述如下：
图2
θ＝arctg[（L1＋L2）/（S/2）] d＝S＋2×bp
利用三角函数和相似三角形对应边成比例可推导出h1的计算式：
h1＝[2×(bp＋0.065)/sinθ]/S×（L1＋L2）－bp
a＝2×h1/tgθ e＝(d－a)/2
f＝e×tgθ b＝e/cosθ
h＝L1＋L2＋2×bp c＝h－f
面积A＝d×h－e×f 周长C＝a＋2×b＋2×c＋d 承台混凝土工程量＝A×H 承台模板工程量＝C×H
注：这里的H为承台高度。
如果需要计算垫层相应工程量，只要把拓展宽度bp改为（bp＋0.1）即可，这里的0.1m为混凝土垫层每边铺出混凝土承台边的宽度，其余计算过程同上。
如果需要计算地坑土方工程量，只需把拓展宽度bp分别改为（bp＋0.1＋0.3）、（bp＋0.1＋0.3＋k×H/2）、（bp＋0.1＋0.3＋k×H）,即可分别计算出地坑下底面、中截面、上底面的面积A下、A中、A上。
地坑周长不用计算。
注：这里的0.3m为混凝土工作面,k为放坡系数，H为地坑深度。
再根据下列拟柱体体积公式计算出地坑土方工程量：
地坑土方工程量＝（A下＋4×A中＋A上）×H / 6
应用此方法同样可计算地坑（湿土）工程量，从而推算出地坑（干土）工程量。
为了达到快速计算的效果，我们同样可以根据上述计算过程及计算式，应用Excel表的计算功能，在已知S、L1、L2、bp、H等参数的情况下，预先设置好其他参数θ、a、b、c、d、e、f、h、h1以及六边形面积A、周长C、混凝土工程量、模板工程量、地坑土方工程量等的计算式，来进行自动计算，从而快速计算三桩承台的各项工程量，详见附表2“三桩承台Ⅱ工程量自动计算表”，该表根据某工程三桩承台CTn3M-28的几个已知参数，自动计算这种承台、垫层的混凝土、模板以及地坑土方（干土、湿土）的工程量。