基础承台设计计算

一、五层钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸为6m 6，横向承重框架，柱截面为500 mm，底板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为2d，最小桩距为3d，各桩向承台顶部传递内力(柱号：Z1，z23354fk=910，1500，Mk=110，40，Vk=50，22，F=1152，19330图：室内地板自然地面标高9.280自然地面300毫米200毫米毫伏杂项填充r=18KN/m3 h=1500qsa=12kpa50mm4.00粉土6.10 qsa=22kpaD=400mm毫米顶盖截面细泥qsa=24kpaYA0.4 1 al2=232mm毫米11.00小时0.4焦1深=1.6英、法2.59粉土h=0.81.39克Xqsa=8kpa 220.4 2 3公元前15.400.8 1粉质粘土0.8/30.46 0.4/30.23 al1=373毫米qsa=25kpa 2.98m23.00 qpa=800Kpa等边三桩帽地质数据附件：类似的三角形：AJH类似于AGF，其中AJ=0.8，AG=0.8 0.695-0.25=1.245。AH=0.46 0.23=0.69，通过类比：0.8/1.245=0.69/房颤1.08AED类似于AGF，其中AE=0.80.354/2=0.977通过类比：0.977/1.245=(1.08-Al2)/1.08 Al2=0.232】一、Z1基本设计计算：解决方案(1)确定桩端持力层根据地质条件，初步选择粉质粘土层作为桩端持力层。(2)确定桩的类型、桩长和桩帽深度直径400毫米的静压预制混凝土管桩进入粉质粘土层2d=0.8m，承台初始高度1.5m。承台顶部距自然地面0.2m，承台埋深1.5m.(3)确定单桩竖向承载力特征值ra=QPappqsi Ali=0.4800 3 . 140 . 4(124 222.1 244.9 84.4 250.8)=100.48 355.352=435.832千牛顿(4)估算桩的数量和承台的初始面积N=1.2Fk/Ra=1.2910/435.8322.51乘3由于预制混凝土管桩在桩位的静压力，桩间距s=4d=1.6m取等边的三桩帽；如上图所示承台面积为：0.52.592.98-0.267=3.6(5)桩基验算1)单桩承载力计算桩帽和上覆土重量Gk=203.61.85=133.2KN轴向垂直力作用下桩顶的平均垂直力。qk=(fkgk)/n=(910 133.2)/3=347.73 knra符合要求偏心垂直力作用下桩顶的最大和最小垂直力。qk=(Fk Gk)/n(MxKY)/易(MykXi)/Xi=(910 133.2)/3(110 501.5)0.8/20.8=347.73 115.625463.355(堆3)=千牛顿232.105(桩2)最大垂直力qkmax=463.355 kn1.2 ra=1.2435.832=523 kn最小垂直力Qk最小值=232.105KN 0满足要求2)桩身混凝土强度：桩顶最大垂直力的设计值qmax=(F G)/n MxYmax/Yi MyXmax/Xi=(1152 1 . 2133 . 2)/3(140 641.5)0.8/20.8=437.28 147.5=584.78千牛顿桩身混凝土强度等级为C60，Fc=38.5N牛顿/毫米ApFcc=(3.14400)38.51.0/44836KN Qmax满足要求(6)承台设计将圆桩转换成方桩，(3.14400)/4=a=354毫米1)承台冲切承载力计算(1)立柱到承台的冲孔(不需要三桩承台)(2)承台角桩冲孔角桩最大净反力设计值：N1=F/n MyXi/Xi=1152/3 (140 641.5)0.8/20.8=384 147.5=531.5千牛顿当柱在45线以内时，从角桩的内边缘引出45条切线，以获取角桩的内边缘到桩边缘的水平距离。al1=800-250-354/2=373毫米，al2=232mm毫米0.2H .=290毫米，取A12=290毫米。角桩爆裂比 L1=Al1/h.=373/1450=0.257，l2=al2/H .=290/1450=0.2角桩冲孔系数L1=0.56/(L1 0.2)=0.56/(0.257 0.2)=1.23L2=0.56/(L2 0.2)=0.56/(0.2 0.2)=1.4l1和l2满足0.21.0。c1=867mm毫米，c2=848mm毫米底角桩：l1(2c1 al1)tanhpFtH .=1.23(2867 373)/3 0.9421.11450=2248千牛顿牛顿=531.5千牛顿符合要求顶角桩：l2(2c2 al2)tanhpFtH .=1.4(2848 290)/30.9421.11450=2412KN Nl=531.5KN符合要求2)承台抗剪承载力验算1-1斜截面：V1=Nmax=531.5千牛顿(堆3)剪切跨度比和破裂比x=l1=0.257x=1.75/(x 1.0)=1.75/(0.257 1.0)=1.39hs=(800/小时).)=(800/1450)=0.862b .=2590毫米hsxFtB .h .=0.8621.391.125901450=V1=531.5千牛顿符合要求2-2斜截面：桩3: n3=531.5kn第二堆：N2=f/n-myxi/Xi=1152/3-(140 641.5)0.8/20.8=384-147.5=236.5千牛顿V2=N3 N4=531.5 236.5=768千牛顿y=L2=0.2y=1.75/(L2 1.0)=1.75/(0.2 1.0)=1.458b .=2980毫米hsxFtB .h .=0.8621.4581.129801450= 5974 kn v2=768 kn符合要求3)三桩承台弯矩及配筋计算KNmAs1=M/0.9fyH .=256.94106/0.93001450=656.3毫米附件：类似的三角形：AJH类似于AGF，其中AJ=0.8，AG=0.8 0.695-0.25=1.245。AH=0.46 0.23=0.69，通过类比：0.8/1.245=0.69/房颤1.08AED类似于AGF，其中AE=0.80.354/2=0.977通过类比：0.977/1.245=(1.08-Al2)/1.08 Al2=0.232】二、Z2基础设计计算：易a. y 2 2.4(1)确定桩端持力层根据地质条件，初步选择粉质粘土层作为桩端持力层。(2)确定桩型、桩长和桩帽埋深，a11d=400毫米直径400毫米的静压预制混凝土管桩进入粉质粘土层2d=0.8m，承台初始高度1.5m。承台顶部距自然地面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=QPappqsi Ali=0.4800 3 . 140 . 4(124 222.1 244.9 84.4 250.8)=100.48 355.352=435.832千牛顿(4)估算桩的数量和承台的初始面积n=1.2 fk/ra=1.21500/435.8323.44乘4由于预制混凝土管桩在桩位的静压力，桩间距s=4.0d=1.6m承台短边长度为：2d s=20.4 1.6=2.4m 。承载平台的长边长度与短边长度相同。承台面积为2 . 42 . 4=5.76米(5)桩基验算1)单桩承载力计算桩帽和上覆土重量Gk=202.42.41.85=213.12KN轴向垂直力作用下桩顶的平均垂直力。qk=(fkgk)/n=(1500 213.12)/4=428.28 knra符合要求偏心垂直力作用下桩顶的最大和最小垂直力。qk=(Fk Gk)/n(MxKY)/易(MykXi)/Xi=(1500 213.12)/4(40 221.5)0.8/40.8=428.28 22.8451.08(桩2，桩4)=千牛顿405.48(桩1，桩3)最大垂直力qkmax=451.08 kn1.2 ra=1.2435.832=523 kn最小垂直力Qk最小值=405.48KN 0满足要求2)桩身混凝土强度：桩顶最大垂直力的设计值qmax=(F G)/n MxYmax/Yi MyXmax/Xi=(1935 1 . 2213 . 12)/4(50 251.5)0.8/40.8=547.686 27.344=575.03千牛顿桩身混凝土强度等级为C60，表中fc=27.5 n/mm。ApFcc=(3.14400)27.51.0/4=3454KN Qmax符合要求(6)承台设计将圆桩转换成方桩，(3.14400)/4=a=354毫米1)承台冲切承载力计算冲压1500