柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计资料

2014年1月——柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计专业：土木工程(岩土方向) 准值 3 5确定复合基桩竖向承载力设计值 6 9.1柱对承台的冲切(冲切锥内无桩体) 11 第1页共16页柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计1设计资料1.1上部结构资料某综合楼一榀框架底层柱平面布置如下图：DDCBA图相应作用的基本组合和标准组合时上部结构传至基础或承台底面的荷载见下表：表1各柱传至基础(或承台)底面上的作用kNm)水平力(kN)kNkNm)水平力(kN)00╱应于作用的准组合第2页共16页1.2场地工程地质条件表2场地地层物理力学指标土土层名称粉质粘土淤泥质粘土黄褐色粉土夹粉质粘土淤泥质土砂卵石层层底埋深(m)Ps(MPa)60Es2层厚(m)fk12345e3IL0该建筑场地位于西南某城市东郊，场地地形平坦，场地标高512m(设为±0.000)。场地地层自上至下依次为：杂填土、粉质粘土、淤泥质粘土、黄褐色粉土夹粉质粘土、淤泥质土、砂卵石层(未揭穿)，地层略有起伏，经概化后的土层厚度和各层土的物理力学指标见表2。2选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.1桩型根据场地地基岩土层情况分析,浅部主要为人工填土,不能作为拟建建筑物的天然地先先只考虑竖向荷载作用10000KN，F10000kG，若选择方形浅基础，基础底面尺寸大于了6×6m，而B柱与A柱、C柱距离均为6m，且荷载较大，承台边缘距离会太近。上部建筑的荷载较大，运输。底层没有坚硬层，有利于桩入土,考虑桩基础方案,根据上部荷载值与工程地质条件，拟采用混凝土预制桩基础，图2.1桩截面尺寸p图2.1桩截面尺寸p第3页共16页dm2.3桩长5m的粉质5m厚的淤泥质粘土，第Ⅳ层为力层，桩端全断面进入持力厚度不小于2d,此处mdmm不小于50mm，取60mm;③桩尖的锥尖长度(1.3~1.5)b,b0mm;m图2.2桩基及土层分布示意图3确定单桩极限承载力标准值3.1计算水平承载力由于本题无水平外力，不需计算水平承载力。3.2计算单桩竖向承载力根据地基基础规范经验公式Q=Q+Q=uql+qAukskpkpsikipkP桩侧土的极限侧阻力标准值(KPa)按表8.6取值得：第Ⅱ层粉质粘土层，I=0.5时，q=77~86KPa，取q=85KPa；Ls1ks1k第4页共16页Ls2k第Ⅳ层黄褐色粉土夹粉质粘土层，q取q=2200KPa。ksks3kQ=Q+Q=uql+qAukskpkpsikipkPbb 图3.1ssk曲线图3.2桩受力简图ssksssksssks桩端的竖向极限承载力标准值的计算公式第5页共16页pp表表3桩端阻力修正系数值桩桩入土深度(m)0.75-0.9H<155m持力层的可能起伏，所以这里不计持力层土的Psk，Psk2为桩a按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值：单桩竖向承载力设计值2K22K2a24桩数和平面布置的确定4.1荷载组合KKK第6页共16页4.2初步估算桩数R1011.2a2承台边缘距边桩中心距离为450mm,大于方桩边长，且桩外缘至承台边缘距离不应小于n=kn=kkRa,,图4.1桩平面布置图5确定复合基桩竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩，并该桩基属于非端承桩，并n>3,承台底面下并非欠固结土，新填土等，故承台底面不会于土脱离，所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应，按复合基桩计算竖向承载55复合基桩下面用群桩效应系数法计算复合基桩的竖向承载力设计值。5.74.1120.42计算桩所对应承台底净面积：A==1.78m2;c12查表n=0.18，复合桩基竖向承载力设计值R:cacakc第7页共16页6桩顶作用验算KKK(2)基桩平均竖向力：N=kk==919.02kNkn12(3)桩顶受力计算F+GMx7802.4Nkmax=knk+k(x2)max=919.02+0.826+2.426=967.77kNi(4)验算kakmax0a7桩基础沉降验算采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算。由于桩基础的桩中心距小于6d，所以可以采用修正后的分层总和法计算最终沉降量。A5.74.1mciic第8页共16页c=C+b1b2bllbb_iii098.41.900.25000.24790.23800.21370.18610.17130.15700.13930.12910.11640.10900-10.62算桩基中点沉降S’(mm)04Z(mm)0400000000ap7.2确定沉降经验系数ll14==35.a=l14==35.d400dd4000121b2第9页共16页恒载分项系数γ=1.2。恒载分项系数γ=1.2。_0-4599.522-2.299761iii1z10siisi0400000000A=439033.47iisi0123456789i号_查桩基规范5.5.11)，计算桩基沉降：mee0Em当采用两点吊立的强度进行桩身配筋设计。吊立位置在距桩顶、桩端平面图8.1两点吊运弯矩计算图考虑到桩堆放时的台座吸力，取台座吸力q=2.8kN/m2。则每延米桩的自重：i第10页共16页桩身受拉主筋桩身受拉主筋1图8.2单点吊运计算图ctsyy箍筋为HPB300级(f=f'=270N/mm2)，所以：yys,min选3C22，实际A=1139.8mm2，满足要求。ssy0其他构造要求配筋见施工图。图8.2.3桩身截面配筋图ccysa第11页共16页9承台设计09.1柱对承台的冲切(冲切锥内无桩体)0oxhox00，冲切系数===oy入+0.20.88+0.22[(b+a)+(h+a)]fhoxcoyoycoxhpt0Nl第12页共16页N=N5=1xN=N5=1x1yh026=9.29.2角桩对承台的冲切2x1y图9.2角桩冲切示意图===0.52yy[b(c+a1y)+b(c+a1x)]fh1x221y12t00jmax99.3斜截面抗剪验算0cFMxi图9.3承台受剪切计算示意图FMxi第13页共16页FMxFMxiia1000剪跨比入=1y==0.88，yh11400ohsy1234hSt0y00sxV=N+N+N+N+N+Nmax3478