基础承台设计计算
基础工程课程设计低桩承台设计
基础工程课程设计低桩承台设计基础工程课程设计 - 低桩承台设计设计背景：低桩承台是一种常见的基础工程结构，主要用于承载建筑物或桥梁的重力和水平荷载。
在基础工程课程设计中，低桩承台设计是一个重要的内容，它涉及到土力学、结构力学和基础工程的知识。
本文将介绍低桩承台设计的基本原理、计算方法和设计要点。
一、低桩承台设计原理：低桩承台是一种基础工程结构，它由一定数量的桩和一个水平的承台组成。
桩的作用是将建筑物或桥梁的荷载传递到地下的土层中，承台则起到分担荷载的作用。
低桩承台设计的基本原理是保证桩和承台的稳定性，同时满足结构和土壤的强度要求。
二、低桩承台设计计算方法：1. 桩的数量和布置：根据建筑物或桥梁的荷载和土层的承载力，确定桩的数量和布置。
通常采用均匀布置或按荷载大小布置的方式。
2. 桩的承载力计算：根据桩的几何尺寸和土壤的力学参数，计算桩的承载力。
常用的计算方法有静力法和动力法。
3. 承台的尺寸计算：根据桩的布置和荷载的分布情况，计算承台的尺寸。
承台的尺寸应满足结构的强度和刚度要求。
4. 承台的稳定性计算：根据承台的几何尺寸和土壤的力学参数，计算承台的稳定性。
承台的稳定性主要包括倾覆稳定和滑移稳定。
5. 桩-土互作用的考虑：在低桩承台设计中，还需考虑桩和土壤之间的相互作用。
桩与土壤之间的摩擦力和土壤的侧阻力对桩的承载力和承台的稳定性有重要影响。
三、低桩承台设计要点：1. 桩的直径和间距应满足结构的强度和承载力要求，同时考虑施工的可行性和经济性。
2. 承台的尺寸和厚度应满足结构的强度和刚度要求，同时考虑土壤的承载力和稳定性。
3. 桩与土壤之间的摩擦力和土壤的侧阻力应合理计算和考虑，以保证桩的承载力和承台的稳定性。
4. 施工过程中应注意桩的竖直度和水平位置的控制，以保证桩的安装质量和承台的稳定性。
5. 在设计过程中应充分考虑地震和其他外力的影响，以确保低桩承台的安全性和稳定性。
四、总结：低桩承台设计是基础工程课程中的重要内容，它涉及到土力学、结构力学和基础工程的知识。
基础承台计算
60035500600120020782000355010001000混凝土强度等级：C35 1.573601950535616.7600016806kN-m26600mm 218000mm 215975kN-m25285mm 216068mm 228400kN480mm460mm 0.251.871338mm 0.690.950.90003276.74a0y ＝ MIN((Sb- bc / 2 - bp/2),h0）＝ λ0y ＝ a0y / ho ＝X方向上冲切系数β0y ＝ 0.84 / (λ0y + 0.2)＝ 2*[β0x * (bc + a0y)+ β0y*(hc + a0x)] * βhp *ft * ho-Fl=圆桩换算桩截面边宽 bp ＝ 0.8 * D ＝ X方向上自柱边到最近桩边的水平距离： a0x ＝ MIN((Sa- hc / 2 -bp / 2),h0) ＝ λ0x ＝ a0x / ho ＝X方向上冲切系数β0x ＝ 0.84 / (λ0x + 0.2)＝ Y 方向上自柱边到最近桩边的水平距离：三、承台柱抗冲切验算：(1)第一冲切破坏锥体作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值：Fl ＝ 8 * R ＝柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力按下列公式计算Fl ≤ 2 * [β0x * (bc + a0y) + β0y * (hc + a0x)] * βhp *ft * ho桩径D(mm):柱子宽度bc(mm)：单桩净反力设计值R(kN):承台边至桩中心的距离Sc(mm):基础埋深(m):桩列间距Sa(mm):桩行间距Sb(mm):最小配筋率ρmin ＝0.15％ Asymin=Myct＝2*R*(2*Sa-hc/2)+R*(Sa-hc/2)＝二、承台受弯验算：(1) X 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕X 轴）承台有效高度h 0(mm):承台宽度B(mm):(2) Y 轴方向柱边的弯矩设计值：（绕Y 轴）Mxct ＝ 3 * R * (Sb - bc / 2)＝钢筋面积(mm2): Asy=混凝土抗压强度fc(MPa)：柱子高度hc(mm)：钢筋面积(mm2): Asx=最小配筋率ρmin ＝0.15％ Asxmin=混凝土抗拉强度ft(MPa)：钢筋强度f y (MPa):一、基本资料：上式若>0即满足抗冲切要求；若<0即不满足抗冲切要求。
基础工程课程设计——低桩承台基础设计
基础工程课程设计----低桩承台基础设计一、基本资料1．某跨线桥主桥上部结构为预应力混凝土连续梁，跨径组成为〔60+100+60〕m，桥面净宽11m，设计荷载标准为公路Ⅰ级。
采用盆式橡胶支座、等截面单箱双室薄壁桥墩〔如以下图示〕。
2．主墩高度18m，箱壁厚度，纵隔板厚度，墩身顶部及底部2m均为实心段，矩形墩底截面尺寸为(4×14)m2，采用30号混凝土。
作用于墩身底截面中心处的设计荷载为：竖直力N=74958kNz=2895kN水平力Hx纵桥向弯矩 M=38209 kN·my〔坐标规定：纵桥向x轴、横桥向y轴、竖向z轴〕3．主墩基础拟采用12根钻孔灌注桩群桩基础，混凝土标号25。
承台顶面与地面平齐，厚度为。
4．地质资料自地面向下16m深度范围内为中密细砂加砾石〔土层Ⅰ〕，往下为密实中粗砂加砾石〔土层Ⅱ〕。
地基土的物理力学性质指标为:q=55kp a，γ3， m=10000kN/m4,土层Ⅰ：kq=70kp a,[]0a f=500kp a,γ3 m=20000kN/m4土层Ⅱ：k5. 设计参数承台及基桩材料重度 =25kN/m3，基桩设计有关参数为：Ec =2.8×107kN/m2,λ=0.85, m=0.8, K2=6二、主墩群桩基础设计要求〔以纵桥向控制设计〕〔一〕设计计算内容：1.根据已知条件拟定承台平面尺寸；2.进行基桩的平面布置；3.拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力；4.判断是否弹性桩；5.桩顶荷载分配并校核；6.确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力；7.单桩内力及位移计算与验算；8.桩身截面配筋设计及桩截面强度验算；9.群桩基础承载力和沉降量验算。
〔二〕设计完成后应提交的文件及图表1．低桩承台群桩基础设计计算书〔应附计算小图〕；2. 桥墩及基础结构构造图；3. 基桩钢筋构造图。
三、设计依据标准及参考书1．公路桥涵地基及基础设计标准〔JTG D63-2007 〕2．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准〔JTGD62-2004〕3. 王晓谋.基础工程.北京：人民交通出版社，20044. 叶见曙.结构设计原理. 北京：人民交通出版社，20045. 江祖铭等主编.墩台与基础.北京：人民交通出版社，1994一、拟定承台平面尺寸钻孔灌注桩属于摩擦桩中的钻孔桩，根据标准根据标准，为了防止承台边缘距桩身过近而发生破裂，并考虑桩顶位置允许的偏差，边桩外侧到承台边缘的距离，对于桩径大于1.0m 的桩不应小于0.3倍桩径并不小于0.5m 。
基础承台计算
基础承台计算60035500600120020782000355010001000混凝⼟强度等级：C35 1.573601950535616.7600016806kN-m26600mm 218000mm 215975kN-m25285mm 216068mm 228400kN480mm460mm 0.251.871338mm 0.690.950.90003276.74a0y ＝ MIN((Sb- bc / 2 - bp/2),h0）＝λ0y ＝ a0y / ho ＝X⽅向上冲切系数β0y ＝ 0.84 / (λ0y + 0.2)＝ 2*[β0x * (bc + a0y)+ β0y*(hc + a0x)] * βhp *ft * ho-Fl=圆桩换算桩截⾯边宽 bp ＝ 0.8 * D ＝ X⽅向上⾃柱边到最近桩边的⽔平距离： a0x ＝ MIN((Sa- hc / 2 -bp / 2),h0) ＝λ0x ＝a0x / ho ＝X⽅向上冲切系数β0x ＝ 0.84 / (λ0x + 0.2)＝ Y ⽅向上⾃柱边到最近桩边的⽔平距离：三、承台柱抗冲切验算：(1)第⼀冲切破坏锥体作⽤于冲切破坏锥体上的冲切⼒设计值：Fl ＝ 8 * R ＝柱下矩形独⽴承台受柱冲切的承载⼒按下列公式计算Fl ≤ 2 * [β0x * (bc + a0y) + β0y * (hc + a0x)] * βhp *ft * ho桩径D(mm):柱⼦宽度bc(mm)：单桩净反⼒设计值R(kN):承台边⾄桩中⼼的距离Sc(mm):基础埋深(m):桩列间距Sa(mm):桩⾏间距Sb(mm):最⼩配筋率ρmin ＝0.15％ Asymin=Myct＝2*R*(2*Sa-hc/2)+R*(Sa-hc/2)＝⼆、承台受弯验算：(1) X 轴⽅向柱边的弯矩设计值：（绕X 轴）承台有效⾼度h 0(mm):承台宽度B(mm):(2) Y 轴⽅向柱边的弯矩设计值：（绕Y 轴）Mxct ＝ 3 * R * (Sb - bc / 2)＝钢筋⾯积(mm2): Asy=混凝⼟抗压强度fc(MPa)：柱⼦⾼度hc(mm)：钢筋⾯积(mm2): Asx=最⼩配筋率ρmin ＝0.15％ Asxmin=混凝⼟抗拉强度ft(MPa)：钢筋强度f y (MPa):⼀、基本资料：上式若>0即满⾜抗冲切要求；若<0即不满⾜抗冲切要求。
独立基础承台大小
独立基础承台大小摘要：一、独立基础承台的定义和作用二、独立基础承台的大小设计标准1.规范要求2.设计原则3.影响因素三、独立基础承台大小的计算方法1.刚性基础计算法2.柔性基础计算法四、独立基础承台大小的选择与优化1.工程需求与实际情况的匹配2.结构安全与经济性的平衡3.环境因素的考虑五、结论正文：独立基础承台是一种常见的深基础形式，用于承受建筑物或其他结构物的荷载并将荷载传递到土层深处。
独立基础承台的大小设计对于建筑物的安全稳定至关重要。
一、独立基础承台的定义和作用独立基础承台是指独立基础结构中，承受荷载并传递荷载到土层的基础平台。
它的主要作用是将建筑物的荷载分散到较大的土体中，保证建筑物的安全稳定。
二、独立基础承台的大小设计标准1.规范要求：我国现行的《建筑地基基础设计规范》对独立基础承台的大小设计有明确的规定，设计时应严格按照规范进行。
2.设计原则：独立基础承台的大小设计应遵循结构安全、经济合理、便于施工和维修的原则。
3.影响因素：独立基础承台的大小主要受建筑物荷载、地基承载力、土层性质等因素的影响。
三、独立基础承台大小的计算方法1.刚性基础计算法：适用于基础底面荷载分布均匀、基础底面受压的情况。
计算公式为：V = π×(d/2)^2×h，其中V为承台体积，d为承台直径，h 为承台高度。
2.柔性基础计算法：适用于基础底面荷载分布不均匀、基础底面受拉的情况。
计算公式较为复杂，需要考虑基础底面受压区、受拉区和中性轴的位置。
四、独立基础承台大小的选择与优化1.工程需求与实际情况的匹配：在满足规范要求的前提下，根据工程的具体需求和实际情况选择合适的独立基础承台大小。
2.结构安全与经济性的平衡：在确保结构安全的前提下，综合考虑材料消耗、施工难度等因素，优化独立基础承台的大小设计。
3.环境因素的考虑：在设计独立基础承台大小时，还需要考虑周围环境对基础的影响，如地下水位、土壤湿度等。
基础工程课程设计低桩承台设计
基础工程课程设计低桩承台设计基础工程课程设计 - 低桩承台设计一、引言低桩承台是基础工程中常用的一种结构形式，其作用是通过承载桩的反力来分散上部结构的荷载，保证建筑物的稳定性和安全性。
本文将详细介绍低桩承台的设计原理、计算方法和施工要点。
二、低桩承台的设计原理低桩承台的设计原理是利用桩的承载力和桩端土层的侧阻力来分担上部结构的荷载。
设计时需要确定桩的数量、直径和间距，以及承台的尺寸和厚度。
三、低桩承台的计算方法1. 桩的数量和直径的确定：根据上部结构的荷载和土层的承载力来确定桩的数量和直径。
一般情况下，桩的直径越大，承载力越大，但成本也会增加，需要在经济性和安全性之间进行权衡。
2. 桩的间距的确定：桩的间距通常根据土层的性质和荷载的大小来确定。
土层较好的情况下，桩的间距可以适当增大，土层较差的情况下，桩的间距应适当减小。
3. 承台的尺寸和厚度的确定：承台的尺寸和厚度需要根据桩的数量、直径和间距来确定。
一般情况下，承台的尺寸较大，厚度较厚，可以提高承载能力和稳定性，但成本也会增加。
四、低桩承台的施工要点1. 桩的施工：桩的施工需要根据设计要求进行，包括选择合适的桩型、确定桩的位置和深度、进行桩的打桩和测量等。
2. 承台的施工：承台的施工需要根据设计要求进行，包括确定承台的位置和尺寸、进行模板的搭建和混凝土的浇筑等。
3. 桩与承台的连接：桩与承台的连接需要采用合适的连接方式，如焊接、螺栓连接等，以保证桩与承台之间的力学性能和稳定性。
五、总结低桩承台是基础工程中常用的一种结构形式，通过合理设计和施工，可以确保建筑物的稳定性和安全性。
设计时需要考虑桩的数量、直径和间距，以及承台的尺寸和厚度，施工时需要注意桩的施工、承台的施工和桩与承台的连接。
通过合理的设计和精细的施工，低桩承台可以有效分散上部结构的荷载，提高建筑物的稳定性和安全性。
六、参考文献[1] 《建筑基础工程手册》[2] 《混凝土结构设计手册》[3] 《桩基工程手册》[4] 《土木工程施工手册》。
基础承台钢筋计算
1）基础承台：底板钢筋长度=底板边长-2×保护层根数=板底另一边边长-2min75mm,s/2注：取小值÷s注钢筋间距-1 Kg/m=长度××b22注：单柱独立柱基础边长≥时,基础底板配筋,按边长下料,交错布置;外侧钢筋长度=底板边长-2保护层根数=2根两边各一根钢筋其余钢筋长度=底板边长×保护层或者底板边长底板边长-保护层其余钢筋根数=底板另一侧长度-2min75mm,S/2/S-103G101图集计算1柱纵筋=柱净高+柱基础插筋+柱顶锚固长度2柱基础插筋=基础高度-保护层+弯折长度3柱顶锚固：中柱：梁高－保护层柱的≥lae,则直锚,直锚长度=梁高－保护层梁高－保护层＜lae时,则弯锚12d,弯锚长度=梁高－保护层+12d 边角柱：外侧钢筋=内侧钢筋同中柱注：Lae=保护长度柱箍筋根数：1）加密段箍筋根数计算：根数=加密段长度/加密间距+1取max本层净高,柱边长尺寸、5002）非加密箍筋根数计算：根数=非加密段长度/非加密间距－1取max本层净高,柱边长尺寸、500例子：+/+1++1+－－×2/－1梁+下部加密区 + 下部加密区 +中间非加密区柱和梁箍筋2）箍筋长度外围一圈长度=b-2×保护层+2d×2+h-2×保护层+2d×2+×2+2×max75mm,10d注：取大值03G规范计算;箍筋长度外围一圈长度=b-2×保护层×2+h-2×保护层×2+×2+2×max75mm,10d注：取大值11G规范计算;箍筋长度里面一圈长度=bh-2×保护层-D/3×1+D+2D×2+hb-2×保护层+2d×2+×2+2×max10d,75D—柱纵筋直径d—箍筋直径b—内侧钢筋箍宽h—内侧钢筋箍高梁上部通长筋长度=总净跨长+左支座锚固+右支座锚固左、右支座锚固长度的取值判断：A、当支座宽—保护层柱的＜lae时,弯锚15d,锚固长度=支座宽—保护层+15dB、当支座宽—保护层≥lae时,直锚锚固长度=maxlae,支座宽+5d梁端支座：上部端支座第一排=1/3净跨长+左右支座锚固上部端支座第二排=1/4净跨长+左右支座锚固中间支座钢筋：上部中间支座钢筋第一排=1/3净跨长取大值×2+支座宽上部中间支座钢筋第二排=1/4净跨长取大值×2+支座宽注：净跨长的取值为该支座左右两侧的最大跨的净跨长度;下部钢筋：下部通长筋同上部通长筋公式下部通长筋=净跨长+端支座锚固中间支座锚固端支座锚固判断同上部通长筋中间支座锚固=maxlae,支座宽+5d取大值。
基础工程课程设计三桩桩基承台计算
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: 自动计算截面尺寸构件编号: CT-11. 几何参数圆柱直径dc=600mm圆桩直径d=300mm承台根部高度H(自动计算)=1300mmx方向桩中心距A=1500mmy方向桩中心距B=1500mm承台边缘至边桩中心距 C=300mm2. 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: C20 ft_b=1.10N/mm2, fc_b=9.6N/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=50mm4. 作用在承台顶部荷载标准值Fgk=2035.000kN Fqk=0.000kNMgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=-330.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=-55.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.00可变荷载分项系数rq=1.00Fk=Fgk+Fqk=2035.000+(0.000)=2035.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2=0.000+2035.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=0.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2=-330.000+2035.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=-330.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=-55.000+(0.000)=-55.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.00*(2035.000)+1.00*(0.000)=2035.000kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2)=1.00*(0.000+2035.000*(0.000-0.000)/2)+1.00*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2)=0.000kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.00*(-330.000+2035.000*(0.000-0.000)/2)+1.00*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2) =-330.000kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.00*(-55.000)+1.00*(0.000)=-55.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.00*(0.000)+1.00*(0.000)=0.000kNF2=1.35*Fk=1.35*2035.000=2747.250kNMx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*(-330.000)=-445.500kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*(-55.000)=-74.250kNVy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|2035.000|,|2747.250|)=2747.250kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|-330.000|,|-445.500|)=-445.500kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|-55.000|,|-74.250|)=-74.250kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.300+1.500+0.300=2.100m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.300+1.500+0.300=2.100m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.300-0.050=1.250m4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.300=0.240m5. 圆柱换算截面宽度 bc=0.8*dc=0.480m, hc=0.8*dc=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=-0.750m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.433m)2号桩 (x2=A/2=0.750m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.433m)3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=0.866m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①∑x i=x12*2=1.125m∑y i=y12*2+y32=1.125mN i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2N1=2747.250/3-0.000*(-0.433)/1.125+-445.500*(-0.750)/1.125+-74.250*1.300*(-0.750)/1.125-0.000*1.300*(-0.433)/1.125=1277.100kNN2=2747.250/3-0.000*(-0.433)/1.125+-445.500*0.750/1.125+-74.250*1.300*0.750/1.125-0.000*1.300*(-0.433)/1.125=554.400kNN3=2747.250/3-0.000*0.866/1.125+-445.500*0.000/1.125+-74.250*1.300*0.000/1.125-0.000*1.300*0.866/1.125=915.750kN六、柱对承台的冲切验算【8.5.19-1】①1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=1.300-0.050=1.250m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.500/2-1/2*0.480-1/2*0.240=0.390mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.433-0.480/2-0.240/2=0.073mαoy3=y3-hc/2-bp/2=0.866-0.480/2-0.240/2=0.506m3. λox=αox/ho1=0.390/1.250=0.312λoy12=αoy12/ho1=0.250/1.250=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.506/1.250=0.4054. αox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.312+0.2)=1.641αoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100αoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.405+0.2)=1.3896. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.500+0.300/tan(0.5*1.047))=1.270mCD=AD*tan(θ1)=1.270*tan(1.047)=2.199mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.300/tan(0.5*1.047)=0.520m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.480+0.390=0.870m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.270*(2.199-0.300-|-0.433|-|0.866|+0.5*0.240)/2.199=0.831mUmy=hc+αoy12+αoy3=0.480+0.250+0.506=1.236m因 Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.300*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.300-0.5*0.240=0.480m7. 计算冲切抗力因 H=1.300m 所以βhp=0.958γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(2747.250-0.000)=2747.25kN[αox*2*Umy+αoy12*Umx1+αoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[1.641*2*0.480+2.100*0.870+1.389*0.831]*0.958*1.10*1.250*1000=6004.351kN≥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)=1277.100kNho1=h-as=1.300-0.050=1.250m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.500-0.480-0.240)/2=0.390ma12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(0.866-(0.480-0.240)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.438m λ11=a11/ho=0.390/1.250=0.312β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.312+0.2))=1.094C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.240=0.640mλ12=a12/ho=0.438/1.250=0.351β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.351+0.2))=1.017C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(2.199-0.300-|-0.433|-0.866+0.5*1.047)*cos(0.5*0.240)=0. 624m3. 因 h=1.300m 所以βhp=0.958γo*Nl=1.0*1277.100=1277.100kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=1.094*(2*639.615+390.000)*(tan(0.5*1.047))*0.958*1.10*1250.000=1388.971kN≥γo*Nl=1277.100kN底部角桩对承台的冲切满足规范要求γo*N3=1.0*915.750=915.750kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=1.017*(2*623.538+438.231)*(tan(0.5*1.047))*0.958*1.10*1250.000*1000=1304.072kN≥γo*N3=915.750kN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【8.5.21-1】①1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因 0.800ho=1.250m<2.000m,βhs=(0.800/1.250)1/4=0.894ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|0.866|-0.5*0.480-0.5*0.240=0.506λy=ay/ho=0.506/1.250=0.405βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.405+1.0)=1.2463. 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=1.500*(2/3+0.480/2/sqrt(1.5002-(1.500/2)2))+2*0.300=1.877mγo*Vy=1.0*1831.500=1831.500kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=0.894*1.246*1.10*1877.128*1250.000=2875.801kN≥γo*Vy=1831.500kN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)=1277.100kN2. 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=1277.100*(1.500-(sqrt(3)/4)*0.480)/3=550.070kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=550.070/(1.0*9.6*2.100*1.250*1.250*1000)=0.0174. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.576ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.018≤ξb=0.5765. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*9.6*2100.000*1250.000*0.018/270=1644mm2最小配筋面积:B=|y1|+C=|-433.0|+300=733.0mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.150%*733.0*1300=1429mm2Asx≥Asxmin, 满足要求。
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一、某五层钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸6m×6m，横向承重框架，柱截面500mm×500mm，底层平面图及地质资料见附图。
基础采用静压预制混凝土管桩，桩直径400mm，桩身混凝土强度等级为C60，承台混凝土强度等级为C20，桩端进入持力层深度2d，最小桩距取3d，各桩传至承台顶的内力（柱号：Z1，Z2 ——Fk=910,1500，Mk=110,40.，Vk=50,22，F=1152,1935，M=140,50，V=64,25，——单位符号除Mk、M为KN·m，其余的均为KN) 地质资料见附图。
附图：F 室内地面天然地面标高9.280 天然地面300mm200mm M V杂填土r=18KN/m3 h=1500qsa=12kpa 50mm4.00粉土6.10 qsa=22kpad=400mm 承台剖面粉细砂qsa=24kpa YA0.4 1 al2=232mm11.00 H0.4 J 1 D S=1.6E F2.59淤泥质粉土h=0.83≈1.39G Xqsa=8kpa 220.4 2 3BC15.400.8 1粉质粘土 0.83/3≈0.46 0.43/3≈0.23 al1=373mmqsa=25kpa 2.98m 23.00 qpa=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：AFAHAG AJ =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∴由相似比得：AFaL AF AG AE 2-=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=414.3×0.4²×800+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 ± 115.625463.355 (桩3)= KN232.105 (桩2)最大竖向力Qk max=463.355KN ≤ 1.2Ra=1.2×435.832=523KN最小竖向力Qk min=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 + 64×1.5)×0.8/2×0.8²=437.28 + 147.5=584.78KN桩身混凝土强度等级为C60，Fc=38.5N/mm²ApFcψc=(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=a² a=354mm1)承台受冲切承载力验算①柱对承台的冲切(三桩承台不要求）②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 + 64×1.5)×0.8/2×0.8²=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 21θ]βhpFtH 。
=[1.23×(2×867 + 373)3/3 ]×0.942×1.1×1450 =2248126 ≈2248KN > Nl=531.5KN 满足要求 顶部角桩：[βl2(2c2 + al2)tan 22θ]βhpFtH 。
=[1.4×(2×848 + 290)3/3]×0.942×1.1×1450 =2411894 ≈2412KN > Nl=531.5KN 满足要求 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=0.257βx=1.75/(λx + 1.0)=1.75/(0.257 + 1.0)=1.39 βhs=(800/H 。
)¼=（800/1450）¼=0.862B 。
=2590mmβhs βxFtB 。
H 。
=0.862×1.39×1.1×2590×1450=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/∑Xi ²=1152/3 - (140 + 64×1.5)×0.8/2×0.8² =384 - 147.5=236.5KN V2=N3 + N4=531.5 + 236.5=768KNλy=λl2=0.2 βy=1.75/(λl2+ 1.0)=1.75/(0.2 + 1.0)=1.458 B 。
=2980mmβhs βxFtB 。
H 。
=0.862×1.458×1.1×2980×1450=5973677 ≈5974KN 〉V2=768KN 满足要求 3）三桩承台弯矩及配筋计算94.25645.12.177354.0436.135.531433max =⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=C S N M KN ·m As1=M/0.9×fy ×H 。
=256.94×106/0.9×300×1450=656.3mm ²【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：AFAHAG AJ =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∴由相似比得：AFaL AF AG AE 2-=0.977/1.245=(1.08-al2)/1.08 ∴al2=0.232 】 二、Z2基础设计计算：【解】 yi a 。
y 2 2.4（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 a 。
x 1 d=400mm 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 。
1.6 （3）确定单桩竖向承载力特征值2.4Ra=qpaAp + μp ∑qsiali=414.3×0.4²×800+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=1.2×1500/435.832≈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， 承台面积为：2.4×2.4=5.76m（5）桩基础验算1）单桩承载力验算承台及上覆土重Gk=20×2.4×2.4×1.85=213.12KN 轴心竖向力作用下，桩顶承受的平均竖向力Qk=(Fk + Gk)/n=(1500 + 213.12)/4=428.28KN < 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)/∑Yi ² ± (Myk ×Xi)/∑Xi ² =(1500 + 213.12)/4 ± (40+22×1.5)×0.8/4×0.8² =428.28± 22.8451.08 (桩2、桩4) = KN405.48 (桩1、桩3)最大竖向力Qk max=451.08KN ≤ 1.2Ra=1.2×435.832=523 KN 最小竖向力Qk min=405.48KN > 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=(1935 + 1.2×213.12)/4 + (50 + 25×1.5)×0.8/4×0.8²=547.686 + 27.344=575.03KN桩身混凝土强度等级为C60，查表得：Fc=27.5N/mm²ApFcψc=(3.14×400²)×27.5×1.0/4=3454KN > Qmax 满足要求（6）承台设计将圆桩换算成正方形桩，(3.14×400²)/4=a² a=354mm1）承台受冲切承载力验算①柱对承台的冲切1500 – 50=1450mm桩顶伸入承台50mm，承台有效高度H。