桩基础设计习题讲解

1、桩基础设计习题讲解桩基础设计习题讲解桩基础设计习题讲解例题4-2如图所示，柱截面尺寸：bc=450mm，hc=600mm，荷载标准组合时作用于柱底的荷载为：Fk=3040KN，Mk=160KNm，Hk=140KN，拟采用混凝土预制桩基础，方桩边长bp=400mm，桩长15m。已确定单桩竖向承载力特征值Ra=540KN，承台混凝土C20，钢筋HRB335级，试设计该桩基础。y600450例图 4-2HKFKMKX2021/4/132500 xy600450例图 4-2HKFKMK解：C20混凝土：ft=1.1N/mm2;HRB335级钢筋：fy=300N/mm2。（1）桩的类型和尺寸已确定，桩身

2、结构设计从略。（2）初选桩的根数：nFk/Ra=3040/540=5.6根，暂取6根（5.61.2=7根）。2021/4/133(8-53)偏心荷载作用（偏心受压），如果群桩重心及荷载合力点重合，桩数按上式计算，否则，按上式计算适当增加（10%20%）。2021/4/134120040032004002000600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK4006004001200（3）初选承台尺寸桩距（按表4-9）：承台长边：承台短边：暂取承台埋深：1.4m，承台高h=0.9m(注：h 0.3m），桩顶深入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台有效高度：承台有效高度

3、精确计算：承台最小宽度2021/4/135单桩承载力验算：（4）桩顶荷载计算：取承台及上土的平均重度G=20KN/m3单桩承载力验算：桩顶平均竖向力：120040032004002000600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK4006004001200若单桩竖向力承载力特征值 不知道，可以根据公式（8-23）求2021/4/136例：某工程采用边长为400mm的方形预制桩，桩长11m，承台埋深1.5m，承台高度0.9m，土层分布：01.5m填土；1.53m粘土， =13kPa；38m淤泥， =4kPa；811m粘土， =35kPa；11m以后都是粘土， =45k

4、Pa， =1300kPa，求预制桩单桩竖向承载力特征值。解：取11m2021/4/1375m1.5m1.5m3m2d0.5m0.05m2021/4/138120040032004002000600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK4006004001200单桩竖向承载力验算符合要求。2021/4/139单桩水平力标准值：120040032004002000600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK4006004001200估算单桩水平承载力特征值：因此单桩水平承载力满足要求。公式（8-51）2021/4/13101200400320

5、04002000600140070830500 xy600450例图 4-2HFM4006004001200承台相关承载力计算采用荷载效应基本组合时柱底内力：2021/4/1311扣除承台及上土的自重后的桩顶竖向力设计值：120040032004002000600140070830500 xy600450例图 4-2HFM40060040012002021/4/1312各桩扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值2021/4/1313120040032004002000600140070830500 xy600450例图 4-2HFM40060040012001234562021/4/131

6、4（5）承台受冲切承载力验算a.柱边冲切承载力验算计算公式：自柱长边或短边到最近桩边的水平距离。C1=600a0 x=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK2021/4/1315a.柱边冲切承载力验算hp-受冲切承载力截面高度影响系数，当h800 时，hp取1.0；当h2000时，hp取0.9；其间按线性内插法取用。冲切破坏锥体范围内各桩 的净反力设计值之和。冲切破坏锥体斜面及承台底面的夹角如果柱边和桩边形成的斜面及承台底面的夹角大于45度，则此斜面为冲切斜面。C1=600a0 x

7、=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK2021/4/1316柱边冲切承载力验算满足要求。700C1=600a0 x=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK2021/4/1317b.角桩向上冲切承载力验算1x 、1y为角桩冲跨比取值范围0.251.0； C1=600a0 x=700300120040032004002000a0y=175225C2=60060014007

8、0830500 xy600450例图 4-2HKFKMK2021/4/1318b.角桩向上冲切承载力验算角桩向上冲切承载力验算满足要求。C1=600a0 x=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK2021/4/1319（6）承台受冲剪承载力验算斜截面受剪承载力计算公式：C1=600a0 x=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK2021/4/1320剪跨比及以上冲跨比相

9、同。对-斜截面：介于0.253之间剪切系数：-斜截面受剪承载力验算符合要求。C1=600a0 x=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK2021/4/1321C1=600a0 x=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK对-斜截面：小于0.25，取0.25剪切系数：-斜截面受剪承载力验算符合要求。2021/4/1322各桩扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值2021/4/1323120040032004002000600140070830500 xy600450例图 4-2HFM40060040012001234562021/4/1324（7）承台受弯承载力验算选2314，As=3540mm2,沿平行y轴均匀布置。选1722，As=6462mm2,沿平行x轴均匀布置。垂直于y轴和x轴方向自桩轴线到 相应计算截面的距离。C1=600a0 x=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500 xy600450例图 4-2HKFKMK20