相应于荷载效应的标准组合的竖向力

1、相应于荷载效应的标准组合的竖向力Fk=1665.73KN,Mk=466.4KN m, Hk=93.3KN.初步选择持力层确定桩型和尺寸采纳截面直径为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。.确定单桩承载力特征值Ra -CJpaAp + UpS CjsiahiAp=0.22 n =0.1 256m2Up=0.4 n =L256mRa=2533*0.1256+l.256* ( 28*2.0+20*4.5+33.3* 1)= 318.14+225.2=543.34.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/m

2、3,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*3.6m.群桩基础中单桩承载力验算根据设计的承台尺寸，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=495.63KNQk=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/S Xj2=495.63 + (466.4+93.3*2)

3、*1.4/(4* 1.42)S= 0 pS s =2 Po/Esi ( zi a i-zi-i a 皿)对于集中后实体基础查表确定平均附加应力系数7a/b=8.l/5.3=L6z/mz/boa iEs001.0202.650.50.927203.10.60.898205.31.00.7642010.62.00.518815.93.00.383816.963.20.364818.023.40.3468 sJ= 141.9* (2.65*0.927)+(3.1*0.898-2.65*0.927) + (5.3*0.764-3.1*0.898)* 1/20+( 10.6*0.518-5.3*0.76

4、4)+(15.9*0.383-10.6*0.518)+(!6.96*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=66.4 sn= ( 18.02*0.346-16.96*0.364) *141.9/8=1.09mm0.025S Si= 1.66mm计算到桩端以下8.7m即可。Es=EA2 ( Ai/Bsi)=(2.46+0.33 + 1.27+1.44+0.59) / ( 0.203+0.25)= 13.44MPa=-=3.16氏637可取4根桩，承台的面积尺寸为.群桩基础中单桩承载力验

5、算根据设计的承台尺寸，计算Gk=2.2X3.6X2X20=269.28KN单桩的平均竖向力计算c / +G 1881.25 + 269.3 Qk二仁二二537.63KNn4Qk=537.63KNRa=637KN符合要求计算单桩偏心荷载下最大竖向力为：_ Fk +GMyXx/kmax十3 J / . 0D 十znEx.4x(1.4)2=537.63 + 84.93=622.56Qkmax=622.56KN1.2Ra=764.4KN符合要求.抗弯计算与配筋设计在承台结构设计中，取相应于荷载效应基本组合的设计值，可按 下式计算：S=1.35Sk所以：F=1.35Fk=2540.7KNM=1.35Mk

6、=609KN mH=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=l/N/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娱=634.83KN n最大竖向力Nmax=l.35 (娱+) n Ex,= L35 X ( 470+84.93)=749.15对于I -1断面My=E NiXi=2NmaxXi=2 X 874.46 X l.l=1749.9

7、6/(/V.m工八八工口 a v 1749.96X106)0czi 2车冈月力面积 As=: =7834mm20.9/；4 0.9x300 x850采纳21根直径为22mm钢筋，As=7982mm2平行于X轴布置对于H - II断面Mx= Niyi=2Nxyi =2 X 634.83 X 钢筋面积 As= My = 509-6xl06 =2220.4mm20.9/v% 0.9x300 x850选用16根直径为14mm的钢筋，As=2462.4mm2平行于Y轴布置.承台抗冲切验算柱的向下冲切验算Fi=2 3()x ( bc+aoy) + B()y ( ac+a()x) 3 hpftho式 中；a

8、ox=O.9m 入 Ox=l-.059为 0.85)=0.670.84()x=(%+ 02)aoy=O.2maoy=O.2mX Oy= =0.2/0.85=0.235B 0y=1.931-0 9bc=0.6mac=0.6m B hp=(900-800)=0.992(2000-800)贝!J 2 3 ox ( bc+aoy) + B oy ( ac+aox) B hpftho=20.67 (0.6+0.2) +1.93 (0.6+0.9) X0.992X 1100X0,85=6364.64KN7540 7桩顶平均净反力N二-=635.17KN4F1=F-N=2540.7-635.17=l 905

9、.52角桩的冲切验算冲切力Ni必需不大于抗冲切力即满意Ni= 3 ix(C2+aiy/2)+ 3 iy(ci+aix/2) B hpftho式 中 ci=C2=0.6maix=0.9m 入 ix= - = 1.059 B ix=0.448%(儿+。.2) TOC o 1-5 h z a,0 56aiy=0.2m 入 iy= =0.235 B iy=:)=1.29%(4)，+。2)Ni=Nmax= 749.150 20 9抗冲击力=0,4448 X (0.6+ )+1 .29X(0.6+*) X0.992X1100X 220.85= 1545.12KN符合要求.承台抗剪验算剪切力V必需不大于抗剪

10、切力，即满意V= B hs B fib ho对于I -1截面ax=0.9 入 x=与三l.059 B =l-=0.85 02 + 1onn 1B hs=(y =0.985b=2.2m%V=2XNmax=2X 634.83= 1269.66 左抗剪切力=0.985 X0.85 XI100 X2.2 X0.85=2000.25kn符合要求Q 1.751 -rB 二= 1.4172 + 1对于n - H截面aiy=0.2m 入 y=0.235a=3.6mV = 2 XN=2 X 634.83= 1269.66KN抗剪力=0.985 XI .417X1100 X3.6XO.85=4698.1KN符合要

11、求.沉降计算采纳实体深基基础计算方法，计算中心点沉降。荷载集中法计算Po=(F+Gk-PcoXaXb)/(bo+21 Xtan /4) X (ao+21 Xtan /4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时安排到桩顶的竖向力F=1564.9KN Gk=269.28KN Pco=16 X 1.7KN/m21=8.4m ao=2.4m bo= 1.35ma=3.6mb=2.2m那么dP()=(3.2+2x8.4tan70) ( 1.8+2x8.4tan70)1618.7 0匚 vo=85. 78S= $ pS S S Po/Esi ( Zi a j-Zi-1 & i-)对于集中后实体基础查表确定平均

12、附加应力系数力a/b=母=1.43.7z/mz/boa iEs001.0201.850.50.9215203.20.860.780203.71.00.749207.42.00.499811.13.00.366811.843.20.348812.583.40.3318 Si =85.78 X1.85X0.9215+ ( 3.2X X0.9215 ) +( 3.7X X0.780 ) ，+(67.4X X0.745 ) + ( 11.1X X0.499 ) + ( 111.84X X0.366 ) -=27.4mm85 78 Sn=( 1258 X X 0.348)=0.52110.025 Z S

13、i=0.6858计算到桩端以下8.7m即可。Es=X Ai/X ( Ai/Bsi) J71 + Ll + 0.28 + 0.93 + 0.370.15 + 0.17= 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*3.6m.群桩基础中单桩承载力验算根据设计的承台尺寸，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+316.8) /5=444.98KNQk=444.98KNRa=543.34KN符合要求计算单桩偏心荷载下最大竖向力为：Q

14、kmax= ( Fk+Gk) /n+ MgXi/S Xj2=444.98 + (427.41+85,5*2)* 1.4/(4* 1.42) =551.84Qkmax=551.84KN1.2Ra=652.008KN符合要求.抗弯计算与配筋设计在承台结构设计中，取相应于荷载效应基本组合的设计值，可按 下式计算：S=1.35Sk所以：F=1.35Fk=2575.92KNM=l.35Mk=577.01KN mH=1.35Hk=l 15.43KN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

15、凝土的抗拉强度为钢筋选用 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=515.184KN最大竖向力 Nmax=1.35 (Fk/n + MyXmax江 Xj)= 1.35* ( 381.62+106.86)=659.45对于I -1断面My=2 NiXi=2NmaxXi=2*659.45*l. 1 = 1450.79钢筋面积 As=My/O.9fyho=145O.79*lO6/( 0.9*300*850) =6321.53mm2 采纳21根直径为20mm钢筋,As=6594mm2平行于X轴布置 对于n - n断

16、面Mx= Niyi = 2Nxyi=2*5 15.184*0.4=412.15钢筋面积 As=Mx/O.9fyho=412.15*lO6/ ( 0.9*300*850) =1795.86mm2 选用16根直径为12mm的钢筋，As= l 808.64mm2平行于Y轴布置.承台抗冲切验算柱的向下冲切验算Fi=2 B Ox ( bc+aoy) + B oy ( ac+aox) B hpftho式中；aox=O.9m 入 ox=aox/ho=O.9/O.85 = 1.059B 0 x=0.84/(入 ox+O.2)=O.67a()y=0.2m 入()y=aoy/ho=O.2/0.85=0.235B

17、oy=o.84/(入 oy+O.2)=1.93bc=0.6mac=0.6m Bhp=l- ( 1-0.9) / ( 2000-800)*(900-800)=0.992那么 2 3 ox ( bc+aoy) + B oy ( ac+aox) B hpftho=2* 0.67*(0.6+0.2)+1.93*(0.6+0.9) *0.992*1100*0.85 =6364.64KN桩顶平均净反力N=2575.92/5=515.184KN F1=F-N=2575.92-5 15.184=2060.736角桩的冲切验算冲切力Ni必需不大于抗冲切力即满意Ni= 3 ix(C2+aiy/2)+ 3 iy(c

18、i+aix/2) B hpftho式 中 ci=C2=0.6maix=0.9m入 ix=aix/ho=l .059B ix=0.56/(xix+0.2)=0.448aiy=0.2m入 iy=aiy/ho=O.235B iy=0.56/(xiy+0.2)= 1.29Ni=Nmax=659.45KN抗冲击力= 0.4448*(0.6+0.2/2)+1.29*(0.6+0.9/2) *0.992* 1100*0.85= 1545.12KN符合要求.承台抗剪验算剪切力V必需不大于抗剪切力，即满意V= 3 hs B ftb ho对于I - I截面=612.24Qkmax=612.24KN1.2Ra=65

19、2,008KN符合要求.抗弯计算与配筋设计在承台结构设计中，取相应于荷载效应基本组合的设计值，可按 下式计算：S=l.35Sk所以：F=.35Fk=2248.74KNM=1.35Mk=62964KN mH=l.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=562.18KN最大竖向力 Nmax=L35 (

20、 Fk/n + MyXmax/S Xj )= 1.35* (416.4+116.6)=719.55对于I -1断面My=2 NiXi=2NmaxXi=2*719.55* 1.1 = 1583.01钢筋面积 As=My/O.9fyho= 1583.01*106/( 0.9*300*850) =6897.65mm2 采纳22根直径为20mm钢筋，As=6908mm2平行于X轴布置对于II - II断面Mx望 Niyi=2Nxyi=2*562.18*0.4=449.74钢筋面积 As=Mx/O.9fyho=449.74*l()6/ (0.9*300*850) =1959.6mm2选用18根直径为12

21、mm的钢筋，As=2034.72mm2平行于Y轴布置ax=09 入 x=ax/ho=O.9/0.85=1.059B =L75/(入 x+l)=0.85B hs=(8OO/ho)4=0.985b=2.2mV=2*Nmax=2*659.45= 1318.9抗剪切力=0.985*0.85* 1100*2.2*0.85= 1722.22符合要求对于n - ii截面aiy=0.2m 入 y=0.235 B =1.75/(0.235 + 1 )=1.417a=3.6mV=2*N=2*515.184=1030.37KN抗剪力=0.985* 1.417*1 100*3.6*085=4698.1 KN符合要求8

22、.沉降计算采纳实体深基基础计算方法，计算中心点沉降。荷载集中法计算Po=(F+Gk-PcoxaXb)/(bo+21*tan /4)*(ao+21*tan /4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时安排到桩顶的竖向力F= 1583.37Gk=316.8KN Pco=l 6*2=32KN/n?1=10m ao=3.2m bo= 1.8ma=3.6mb=2.2m贝 I Po= ( 1583.37+316.8-32*3.6*2.2)/(3.2+2* 10tan60)*( 1.8+2* 10tan6) = 1646.73/(5.3*3.9)=79.67KPaS= 0 pS S S Po/Esi ( Zi

23、a j-Zi-1 & i-)对于集中后实体基础查表确定平均附加应力系数三a/b=5.3/3.9=1.4z/mz/bOa iEs001.0201.950.50.9215203.10.80.810203.91.00.749207.82.00.499811.73.00.366812.483.20.348813.263.40.3318 si=79.67* (1.95*0.9215)+(3.1*0.810-1.95*0.9215)+(3.9*0.749-3.1*0.810)* l/20+(7.8*0.499-3.9*0.749) + (11.7*0.366-7.8*0.499)+(12.48*0.348

24、-11.7*0.366)1*1/8=79.67* (3.9*0.749)* l/20+( 12.48*0.348)-(3.9*0.749)* 1/8 =26.64 sn= ( 13.26*0.331-12.48*0.348) *79.67/8=0.46mm0.025Z Si=0.666mm计算到桩端以下8.7m即可。Es=2Ai/2 ( Ai/Bsi)=(1.79+0.71+0.41+0.97+0.39) / ( 0.1455+0.17)= 13.53MPa15MPa$ P=0.5s= Ps =26.64*0.5=13.32mm.承台抗冲切验算柱的向下冲切验算Fi=2Box ( bc+aoy)

25、 + B Oy ( ac+aox) B hpftho式中;aox=O.9m 入 ox=aox/ho=O.9/O.85= 1.059B ox=O.84/(入()x+0.2)=0.67aoy=O.2m 入 oy=aoy/ho=O.2/0.85=0.235B 0y=0.84/( X oy+O.2)=1.93bc=0.6mac=0.6m B hp=l- ( 1-0.9) / ( 2000-800)*(900-800)=0.992那么 2 B ox ( bc+a()y) + B oy ( ac+a()x) B hpftho=2* 0.67*(0.6+0.2)+1.93*(0.6+0.9) *0.992*

26、1 100*0.85=6364.64KN桩顶平均净反力 N=2248.74/4=562.19KNFi=F-N=2248.74-56219=1686.55角桩的冲切验算冲切力Ni必需不大于抗冲切力即满意Ni= 3 ix(C2+aiy/2)+B iy(ci+aix/2) B hpftho式中 ci=C2=0.6maix=0.9m入 ix=aix/ho=l.059B ix=0.56/(xix+0.2)=0.448aiy=0.2m入 iy=aiy/ho=O.235B iy=0.56/(xiy+0.2)= 1.29Ni=Nmax=719.55KN抗冲击力=0.4448*(0.6+0.2/2)+1.29*

27、(0.6+0.9/2)*0.992*1100*0.85= 1545.12KN符合要求.承台抗剪验算剪切力V必需不大于抗剪切力，即满意Vv= B hs B ftb ho对于I - I截面ax=09入 x=ax/ho=O.9/0.85=1.059B =L75/(入 x+l)=0.85B hs=(8OO/ho)4=0.985b=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n - ii截面aiy=0.2m 入 y=0.235 B =1.75/(0.235 + 1 )=1.417a=3.6mV=2*N

28、=2*562.18=1 124.36KN抗剪力=0.985*1.417*1 100*3.6*085=4698.1KN符合要求.沉降计算采纳实体深基基础计算方法，计算中心点沉降。荷载集中法计算Po=(F+Gk-PcoxaXb)/(bo+21*tan /4)*(ao+21*tan /4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时安排到桩顶的竖向力F= 1428.93Gk=316.8KNpc0=16*2=32KN/m2l=10mao=3.2mbo=1.8ma=3.6mb=2.2m贝 lj Po= ( 1428.93+316.8-32*3.6*2.2)/(3.2+2* 10tan60)*(l.8+2* 10t

29、an6) = 1492.3/(5.3*3.9)=72.2KPaS= $ pS s = Po/Esi ( Zi a i-Zi-i a i-i )对于集中后实体基础查表确定平均附加应力系数7a/b=5.3/3.9=1.4z/mz/bOa iEs001.0201.950.50.9215203.10.80.810203.91.00.749207.82.00.499811.73.00.366812.483.20.348813.263.40.3318 si=72.2*(1.95*0.9215)+(3.1*0.810-1.95*0.9215)+(3.9*0.749-3.1*0.810)* l/20+(7.8

30、*0.499-3.9*0.749) + (11.7*0.366-7.8*0.499)+(12.48*0.348-11.7*0.366)1*1/8=72.2*(3,9*0,749)* l/20+( 12.48*0.348)-(3.9*0.749) *1/8=23.4 sn= ( 13.26*0.331-12.48*0.348) *72.2/8=0.282mm0.025Z Si=0.54mm计算到桩端以下8.7m即可。Es=2Ai/2 ( Ai/Bsi)=(1.79+0.71+0.41+0.97+0.39) / ( 0.1455+0.17)= 13.53MPa= (Fk+Gk) /n=( 7070

31、.5+640) /543.34=14.2可取15根桩，承台的面积尺寸为3.6m*6.4m.群桩基础中单桩承载力验算根据设计的承台尺寸，计算Gk=3.6*6.4*2*20=921.6KN单桩的平均竖向力计算Qk= (Fk+Gk) /n= ( 7070.5+921.6) /15=532.8KNQk=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/E Xj2=532.8+(527.9+105.6*2)* 14/(4*L42)=627.61Qkmax=627.61KN1.2Ra=652.008KN符合要求.抗弯计算与配筋

32、设计在承台结构设计中，取相应于荷载效应基本组合的设计值，可按 下式计算：S=1.35Sk所以：F=l.35Fk=9545.18KNM=1.35Mk=712.7KN mH=1.35Hk=142.56KN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fkl.lN/mn?,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=L35Fk/n=636.35KN最大竖向力 Nmax=l.35 (Fk/n + M

33、yXmax/2 Xj)= 1.35* (471.4+131.98)=814.6对于I -1断面My=S NiXi=2NmaxXi=2*8146*ll = 179212钢筋面积 As=My/O.9fyho= 1792.1 2* 106/ ( 0.9*300*850) =7808.8mm2采纳25根直径为20mm钢筋，As=7850mm2平行于X轴布置对于II -II断面Mx= Niyi=2Nxyi =2*636.35*0.4=509.08钢筋面积As=Mx/O.9fyho=5O9.O8*lO6/ ( 0.9*300*850) =2218.21mm2选用20根直径为12mm的钢筋，As=2260.8mm2平行于丫轴布置.承台抗冲切验算柱的向下冲切验算Fi=2Box ( bc+aoy) + B oy ( ac+aox) 3 hpftho式 中;aox=l.lm 入 ox=aox/ho= 1.1/0.85 = 1.294B ox=O.84/(入 ox+O.2)=O.56aoy=O.9m 入 oy=aoy