pkpm桩基承台计算.doc

结构构件计算书CT5 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)混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)建筑桩基技术规范 (JGJ 942008)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=450mm矩形柱高hc=600mm圆桩直径d=500mm承台根部高度H=1200mmx方向桩中心距A=1750mmy方向桩中心距B=1750mm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: C80 ft_p=2.22N/mm2,fc_p=35.9N/mm2承台钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm23. 计算信息结构重要性系数: o=1.1 纵筋合力点至近边距离:as=150mm4. 作用在承台顶部荷载基本组合值F=3244.000kNMx=57.700kN*mMy=103.500kN*mVx=69.800kNVy=-38.800kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.500+1.750+0.500=2.750m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.500+1.750+0.500=2.750m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.200-0.150=1.050m4. 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:1=arccos(0.5*A/B)=1.0472=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-0.875m, y1=-B*cos(0.5*2)/3=-0.505m)2号桩 (x2=A/2=0.875m, y2=-B*cos(0.5*2)/3=-0.505m)3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*2)*2/3=1.010m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】xi=x12*2=1.531myi=y12*2+y32=1.531mNi=F/n-Mx*yi/yi2+My*xi/xi2+Vx*H*xi/xi2-Vy*H*y1/yi2N1=3244.000/3-57.700*(-0.505)/1.531+103.500*(-0.875)/1.531 +69.800*1.200*(-0.875)/1.531-38.800*1.200*(-0.505)/1.531 =1008.724kNN2=3244.000/3-57.700*(-0.505)/1.531+103.500*0.875/1.531 +69.800*1.200*0.875/1.531-38.800*1.200*(-0.505)/1.531 =1222.736kNN3=3244.000/3-57.700*1.010/1.531+103.500*0.000/1.531 +69.800*1.200*0.000/1.531-38.800*1.200*1.010/1.531 =1012.540kN六、柱对承台的冲切验算 【8.5.17-1】1. Ni=0=0.000kN ho1=h-as=1.200-0.150=1.050m2. ox=A/2-bc/2-bp/2=1.750/2-1/2*0.450-1/2*0.400=0.450moy12=y2-hc/2-bp/2=0.505-0.600/2-0.400/2=0.005moy3=y3-hc/2-bp/2=1.010-0.600/2-0.400/2=0.510m3. ox=ox/ho1=0.450/1.050=0.429 oy12=oy12/ho1=0.210/1.050=0.200 oy3=oy3/ho1=0.510/1.050=0.4864. ox=0.84/(ox+0.2)=0.84/(0.429+0.2)=1.336 oy12=0.84/(oy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100 oy3=0.84/(oy3+0.2)=0.84/(0.486+0.2)=1.2246. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*1)=0.5*1.750+0.500/tan(0.5*1.047)=1.741mCD=AD*tan(1)=1.741*tan(1.047)=3.016mAE=C/tan(0.5*1)=0.500/tan(0.5*1.047)=0.866m6.1 计算Umx1Umx1=bc+ox=0.450+0.450=0.900m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.741*(3.016-0.500-|-0.505|-|1.010|+0.5*0.400)/3.016=1.386m因Umx2Umx1,取Umx2=Umx1=0.900mUmy=hc+oy12+oy3=0.600+0.210+0.510=1.320m因 Umy(C*tan(1)/tan(0.5*1)-C-0.5*bpUmy=(C*tan(1)/tan(0.5*1)-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=1.200m 所以 hp=0.967o*Fl=o*(F-Ni)=1.1*(3244.000-0.000)=3568.40kN ox*2*Umy+oy12*Umx1+oy3*Umx2*hp*ft_b*ho =1.336*2*0.800+2.100*0.900+1.224*0.900*0.967*1.43*1.050*1000 =7446.122kNo*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】计算公式:【8.5.17-5】1. Nl=max(N1,N2)=1222.736kN ho1=h-as=1.200-0.150=1.050m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.750-0.450-0.400)/2=0.450m a12=(y3-(hcd)*0.5)*cos(0.5*2)=(1.010-(0.600-0.400)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.442m 11=a11/ho=0.450/1.050=0.429 11=0.56/(11+0.2)=0.56/(0.429+0.2)=0.891 C1=(C/tan(0.5*1)+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047)+0.5*0.400=1.066m 12=a12/ho=0.442/1.050=0.421 12=0.56/(12+0.2)=0.56/(0.421+0.2)=0.902 C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*2)=(3.016-0.500-|-0.505|-1.010+0.5*1.047)*cos(0.5*0.400)=1.039m3. 因 h=1.200m 所以 hp=0.967 o*Nl=1.1*1222.736=1345.010kN 11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*1)*hp*ft_b*ho =0.891*(2*1066.025+450.000)*(tan(0.5*1.047)*0.967*1.43*1050.000 =1927.701kNo*Nl=1345.010kN 底部角桩对承台的冲切满足规范要求 o*N3=1.1*1012.540=1113.794kN 12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*2)*hp*ft_b*ho =0.902*(2*1039.230+441.987)*(tan(0.5*1.047)*0.967*1.43*1050.000*1000 =1904.835kNo*N3=1113.794kN 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】1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因 0.800ho=1.050m2.000m,hs=(0.800/1.050)1/4=0.934 ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|1.010|-0.5*0.600-0.5*0.400=0.510 y=ay/ho=0.510/1.050=0.486 y=1.75/(y+1.0)=1.75/(0.486+1.0)=1.1783. 计算承台底部最大剪力【8.5.18-1】 bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2)+2*C =1.750*(2/3+0.600/2/sqrt(1.7502-(1.750/2)2)+2*0.500 =2.513m o*Vy=1.1*2231.460=2454.606kN hs*y*ft_b*bxo*ho=0.934*1.178*1.43*2513.077*1050.000 =4151.528kNo*Vy=2454.606kN 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】1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=1222.736kN2. 承台底部弯矩最大值 【8.5.16-1】【8.5.16-2】M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3 =1222.736*(1.750-(sqrt(3)/4)*0.450)/3 =633.844kN*m3.计算系数C30混凝土 1=1.0 s=M/(1*fc_b*By*ho*ho) =633.844/(1.0*14.3*2.750*1.050*1.050*1000) =0.0154.相对界限受压区高度 b=1/(1+fy/Es/cu)=0.518 =1-sqrt(1-2s)=0.015b=0.5185.纵向受拉钢筋 Asx=Asy=1*fc_b*By*ho*/fy =1.0*14.3*2750.000*1050.000*0.015/360 =1689mm2 最小配筋面积: B=|y1|+C=|-505.2|+500=1005.2mm Asxmin=Asymin=min*B*H =0.200%*1005.2*1200 =2412mm2 AsxAsxmin,取Asx=Asxmin=2412mm2 AsyAsymin,取Asx=Asymin=2412mm26. 选择Asx钢筋选择钢筋525, 实配面积为2454mm2/m。7. 选择Asy钢筋计算钢筋面积超出一般选筋范围，请用户自行选择配筋方案。十、柱对承台的局部受压验算 【8.5.19】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。十一、桩对承台的局部受压验算 【8.5.19】1. 因为承台的混凝土强度小于桩的混凝土强度等级，验算桩上承台局部受压承载力。2. fcc=0.85*fc_b=0.85*14.3=12.2N/mm2=1;Fl=max(N1, N2, N3)=1222.736kN若 C-d/2Fl*o=1345.010kN桩上承台局部受压承载力满足规范要求.“从加到乘”评析静安区教育学院特级教师 曹培英万航渡路小学副校长 张敏万航渡路小学 罗杰张：“从加到乘”这节课，罗杰老师上得比较轻松，感觉效果蛮好的。我们发现罗老师的教学设计很有特色，把教材用活了。你能不能介绍一下，这节课的教学设计思路和教学活动安排的意图。罗：“从加到乘”是数学新教材第三册第二单元中“乘法的引入”的第二课时。这节课的主要教学目标是在上节课初步接触了几个几，会写连加算式的基础上，让学生懂得同数连加用乘法简便，会把同数连加的算式改写成乘法算式。知道乘法算式怎么写、怎么读，以及乘法算式中各部分的名称。这节课的教学设计， 首先是进一步加工教材内容。 新课程理念强调不要一味地“教教材”，而是“用教材”。“乘法的引入”这部分教材是由游乐园、几个几和从加到乘三部分组成的。我将游乐园作为一个贯穿全课的情境，利用这个情境展开从加到乘的教学。为此，我适当处理并拓展了教材内容。在引入环节，借助课件让学生观察游乐园里划船的项目，数几个3来引出同数连加。教材中是6个3，但现在的学生计算水平还是比较容易算出答案的。于是，我一边引导学生数数有几个3，一边把6个3拓展到了10个3来进一步感知几个几。这样，当学生要一口气报出10个3连加的算式时，当他们看到长长的板书时，明显地感到同数连加太繁了，造成一种强烈的冲突，他们迫切地想去找到用何种方法使同数连加的算式简便，为乘法的引入打好了基础。其次是采用了自学的方法。 这节课中有关乘法的认识、读法、写法和各部分的名称，都是需要学生理解并掌握的。我是用了看书自学的方式，让课本来告诉学生。虽然，他们只有二年级，但是通过新教材一年多的学习，完全有能力独立看书理解。通过课堂实际反馈，学生也的确具备了基本的自学能力。还有就是让学生尝试把同数连加改写成乘法。 学生看书自学后，他们是否真正理解了呢？这时，关键是让学生交流，通过表达把这些知识内化。反馈后再通过进一步应用，引导学生把引入部分几个几的同数连加算式，改写成乘法算式。这个过程既是一种展现数学思维的互动的过程，也是一种数学文化的渗透过程。这个过程始终紧扣课题，帮助学生更好地理解了加号和乘号、加法和乘法的关系。张：从实际教学效果看，你的设计思路和安排意图，得到了较好的体现。请你再介绍一下这节课的练习设计是怎样考虑的。特别是谈谈你在用好、用足教材方面的经验。罗：如果认真钻研教材，找到教材内容之间的关系，我们会发现新教材中有些内容的设计是可以反复使用的。例如，我在巩固练习层次中引导学生“找找还有什么内容求总数也可以用同数连加来表示的？”学生回到游乐园这幅图中找到了：有4个小朋友，每个小朋友手中有5个气球。4个5，45=20。后面，判断是不是同数连加的香肠图、馒头图的题目和最后把12个小圆点圈一圈，说说有几个几，并用乘法算式表示的这些题目，都是课本前面一课时几个几中的内容。我充分利用课本资源，进行了运用和拓展。比如，由馒头图引出了3个0。张：这些练习设计都收到了很好的效果。我们还是请曹老师对这节课作一些更深入的分析。曹：“从加到乘”这节课的成功经验，罗杰老师刚才自己总结了四点：第一，对教材进行适当的加工，也就是在理解了教材编写意图的基础上，从教学实际出发，对教学内容作出进一步的加工、处理。第二，采用了让学生阅读课本的方法，培养学生的学习能力。第三，让学生尝试把同数连加改写成乘法，以此检验学生的阅读成效，是不是真正看懂了。第四，充分利用课本资源，一题多用，一图多用，而且用的比较自然，比较有效。这些都是其他老师可以借鉴的。我再谈三点。首先，从教学目标的达成来看：这节课的主要目标是初步认识乘法，具体地说，就是初步理解乘法的含义，会写、会读乘法算式，以及知道乘法算式中各部分的名称。其中最重要的是乘法的含义，包括对引进乘法必要性的认识，即为什么要引进乘法。怎样让学生获得这些认识，当然，最好是让学生自己体会、感悟，而不是简单的办法就是教师讲，学生听。那么，怎样才能让学生自己感悟呢？一个行之有效的办法就是让学生经历从加到乘的过程。这正是这段教材和罗老师这节课最重要的一个特点。它反映了新的课程观，即课程应当给学生提供丰富的学习经历。由此可以看出，教材的这个课题取得非常好，凸现了学习的过程性。老师对教材的加工，把6只小船增加到10只，可以说也是为了让学生经历更为强烈的认知冲突，便于学生感悟乘法的简便。老师对教学的处理，引领学生边观察边数，一个3，两个3一直到十个3，也起到了强化同数连加概念的效果。其次，从学生的思维活动过程来看：在这节课中，学生经历了由具体到抽象的思维过程，也就是由直观的小船，抽象成连加算式，再抽象成乘法算式。还经历了由一般到特殊的思维过程，即由一般的几个几到几个。再次，从数学的人文性来看：教师采用话外音的方式，介绍了乘号的来历，乘号为什么用一个来表示，原来，发明者认为，既然乘法是一种特殊的加法，那就把加号旋转45 ，用来表示乘，不是很好吗。介绍这个背景知识，也可以帮助学生理解乘法与加法的关系。可以说结合教学内容，有机地渗透数学的人文性，是这节课与众不同的一个亮点。罗：我感到自己这节课中还有不少可以改进的地方。例如在学生理解了同数连加可以用乘法来表示时，我