地基与基础65桩承台设计计算-------------------------------------------------------------------计算项目:二桩承台CT2a-1计算-------------------------------------------------------------------一、基本资料:承台类型:二桩承台圆桩直径d=400mm桩列间距Sa=1200mm桩行间距Sb=500mm承台边缘至桩中心距离Sc=400mm承台根部高度H=1200mm承台端部高度h=1200mm柱子高度hc=500mm(X方向)柱子宽度bc=500mm(Y方向)单桩竖向承载力特征值Ra=1400.0kN桩中心最小间距为1200mm,3.00d(d-圆桩直径或方桩边长)混凝土强度等级为C30fc=14.33ft=1.43N/mm钢筋强度设计值fy=300N/mm纵筋合力点至近边距离as=60mm荷载的综合分项系数γz=1.35永久荷载的分项系数γG=1.20设计时执行的规范:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)以下简称基础规范《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)以下简称混凝土规范《钢筋混凝土承台设计规程》(CECS88:97)以下简称承台规程二、承台自重和承台上土自重标准值Gk:a=2*Sc+Sa=2*400+1200=2000mm二桩承台abSbSbYX12Hh1F+GMy50hc2VxaSa/2ScScSa/212bchc地基与基础66b=2*Sb=2*500=1000mm承台底部面积Ab=a*b=2.000*1.000=2.00m承台体积Vct=Ab*H1=2.00*1.200=2.400m承台自重标准值Gk''=γc*Vct=25.00*2.400=60.0kN承台上土自重标准值Gk'=γs*(Ab-bc*hc)*ds=18.00*(2.00-0.500*0.500)*1.000=31.5kN承台自重和承台上土自重标准值Gk=Gk''+Gk'=60.0+31.5=91.5kN三、承台验算:圆桩换算桩截面边宽bp=0.866*d=0.866*400=346mm1、承台受弯计算:(1)、单桩桩顶竖向力计算:在轴心竖向力作用下Qk=(Fk+Gk)/n(基础规范8.5.3-1)Qk=(2708.5+91.5)/2=1400.0kN≤Ra=1400.0kN每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值Qgk:Qgk=Gk/n=91.5/2=45.8kN扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:Ni=γz*(Qik-Qgk)N=1.35*(1400.0-45.8)=1828.2kN(2)、Y轴方向柱边的弯矩设计值:(绕Y轴)Myct=Nl*(Sa-hc)/2=1828.2*(1.200-0.500)/2=639.9kN·M①号筋Asx=1904mmζ=0.035ρ=0.17%10Φ16@100(As=2011)2、承台受冲切承载力验算:(1)、柱对承台的冲切验算:扣除承台及其上填土自重,作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值:Fl=3656475N柱对承台的冲切,可按下列公式计算:地基与基础67Fl≤2*[βox*(bc+aoy)+βoy*(hc+aox)]*βhp*ft*ho(基础规范8.5.17-1)X方向上自柱边到最近桩边的水平距离:aox=600-hc/2-bp/2=600-500/2-346/2=177mmλox=aox/ho=177/(1200-60)=0.155当λox0.2时,取λox=0.2,aox=0.2*ho=0.2*1140=228mmX方向上冲切系数βox=0.84/(λox+0.2)(基础规范8.5.17-3)βox=0.84/(0.200+0.2)=2.100aoy=Min{Sb-bc/2,Ho}=Min{250,1140}=250mm2*βox*(bc+aoy)*βhp*ft*ho=2*2.100*(500+250)*0.967*1.43*1140=4973994N≥Fl=3656475N,满足要求。(2)、角桩对承台的冲切验算:扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:Nl=Nmax=1828238N承台受角桩冲切的承载力可由基础规范8.5.17-1式推导出按下列公式:Nl≤β1x*(bp+a1y)*βhp*ft*hoX方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:a1x=600-hc/2-bp/2=600-500/2-346/2=177mmλ1x=a1x/ho=177/(1200-60)=0.155当λ1x0.2时,取λ1x=0.2,a1x=0.2*ho=0.2*1140=228mmX方向上冲切系数β1x=0.84/(λ1x+0.2)(基础规范8.5.17-3)β1x=0.84/(0.200+0.2)=2.100a1y=Min{Sb-bp/2,Hoc}=Min{327,1140}=327mmβ1x*(bp+a1y)*βhp*ft*ho=2.100*(346+327)*0.967*1.43*1140=2232345N≥Nl=1828238N,满足要求。3、承台斜截面受剪承载力计算:地基与基础68(1)、Y方向斜截面受剪承载力计算:扣除承台及其上填土自重后Y方向斜截面的最大剪力设计值:Vy=Max{N1,N2}=1828238N承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:Vy≤βhs*βx*ft*boy*ho(基础规范8.5.18-1)Y方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:ax=600-hc/2-bp/2=600-500/2-346/2=177mmλx=ax/ho=177/(1200-60)=0.155当λx0.3时,取λx=0.3βx=1.75/(λx+1.0)=1.75/(0.300+1.0)=1.346βhs*βx*ft*boy*ho=0.92*1.346*1.43*1000*1140=2012607N≥Vy=1828238N,满足要求。4、柱下局部受压承载力计算:局部荷载设计值Fl=3656475N混凝土局部受压面积Al=bc*hc=250000mm承台在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算:Ab=(bx+2*c)*(by+2*c)c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{750,250,500,500}=250mmAb=(500+2*250)*(500+2*250)=1000000mmβl=Sqr(Ab/Al)=Sqr(1000000/250000)=2.000ω*βl*fcc*Al=1.0*2.000*0.85*14.33*250000=6090857N≥Fl=3656475N,满足要求。5、桩局部受压承载力计算:局部荷载设计值Fl=Nmax+γg*Qgk=1828.2+1.20*45.8=1883.1kN混凝土局部受压面积Al=π*d^2/4=125664mm承台在角桩局部受压时的计算底面积按下列公式计算:Ab=(bx+2*c)*(by+2*c)圆桩bx=by=Sqr(Al)=354mmc=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{200,300,354,354}=200mmAb=(354+2*200)*(354+2*200)=569256mmβl=Sqr(Ab/Al)=Sqr(569256/125664)=2.128ω*βl*fcc*Al=1.0*2.128*0.85*14.33*125664=3258122N≥Fl=1883138N,满足要求。地基与基础69-------------------------------------------------------------------计算项目:三桩承台CT3a-1计算-------------------------------------------------------------------2aSaaVxScScbYHh12SaX50F+GMyhc2Sc1Sb/32Sb/313Sc三桩(斜边)承台一、基本资料:承台类型:三桩(长形)承台圆桩直径d=400mm桩列间距Sa=600mm桩行间距Sb=1050mm承台边缘至桩中心距离Sc=400mm承台根部高度H=1200mm承台端部高度h=1200mm柱子高度hc=500mm(X方向)柱子宽度bc=500mm(Y方向)单桩竖向承载力特征值Ra=1400.0kN桩中心最小间距为1200mm,3.00d(d-圆桩直径或方桩边长)混凝土强度等级为C30fc=14.33ft=1.43N/mm钢筋强度设计值fy=300N/mm纵筋合力点至近边距离as=60mm荷载的综合分项系数γz=1.35永久荷载的分项系数γG=1.20设计时执行的规范:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)以下简称基础规范《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)以下简称混凝土规范《钢筋混凝土承台设计规程》(CECS88:97)以下简称承台规程二、承台自重和承台上土自重标准值Gk:a=2*(462+Sa)=2*(462+600)=2123mmb=2*Sc+Sb=2*400+1050=1850mm承台底部面积Ab=2.91-0.09-2*0.09=2.63m承台体积Vct=Ab*H1=2.63*1.200=3.158m地基与基础70承台自重标准值Gk''=γc*Vct=25.00*3.158=79.0kN承台上土自重标准值Gk'=γs*(Ab-bc*hc)*ds=18.00*(2.63-0.500*0.500)*1.000=42.9kN承台自重和承台上土自重标准值Gk=Gk''+Gk'=79.0+42.9=121.8kN三、承台验算:圆桩换算桩截面边宽bp=0.866*d=0.866*400=346mm1、承台受弯计算:(1)、单桩桩顶竖向力计算:在轴心竖向力作用下Qk=(Fk+Gk)/n(基础规范8.5.3-1)Qk=(4078.2+121.8)/3=1400.0kN≤Ra=1400.0kN每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值Qgk:Qgk=Gk/n=121.8/3=40.6kN扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:Ni=γz*(Qik-Qgk)N=1.35*(1400.0-40.6)=1835.2kN(2)、承台形心到承台两腰的距离范围内板带的弯矩设计值:S=(Sa^2+Sb^2)^0.5=(0.600^2+1.050^2)^0.5=1.209Mαs=2*Sa=2*0.600=1.200Mα=αs/S=1.200/1.209=0.992承台形心到承台两腰的距离B1=Sa/S*2*Sb/3+Sc=0.747MM1=Nmax*[S-0.75*c1/(4-α^2)^0.5]/3(基础规范8.5.16-4)=1835.2*[1.209-0.75*0.500/(4-0.992^2)^0.5]/3=607.7kN·M②号筋Asy=1851mmζ=0.046ρ=0.22%10Φ18@100(As=2545)(3)、承台形心到承台底边的距离范围内板带的弯矩设计值:承台形心到承台底边的距离B2=Sb/3+Sc=0.750MM2=Nmax*[αs-0.75*c2/(4-α^2)^0.5]/3(基础规范8.5.16-5)=1835.2*[1.200-0.75*0.500/(4-0.992^2)^0.5]/3=602.0kN·M①号筋Asx=1800mmζ=0.044ρ=0.21%10Φ18@100(As=2545)2、承台受冲切承载力验算:地基与基础71(1)、柱对承台的冲切验算:扣除承台及其上填土自重,作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值:Fl=5505539N三桩三角形柱下独立承台受柱冲切的承载力按下列公式计算:Fl≤[βox*(2*bc+aoy1+aoy2)+(βoy1+βoy2)*(hc+aox)]*βhp*ft*ho(参照承台规程4