桩基础设计计算书

桩基础设计计算书柱下独立桩基，柱子的截面尺寸400600mmmm，该桩基的安全等级为二级，邻近较多的静载荷试验资料表明，单桩轴向受压承载力可以利用土性指标确定。荷载效应基本组合情况下作用于承台顶面的竖向力设计值F=2480KN，剪力设计值H=60KN，力矩设计值M=350kNm。土层参数指标如下：○1填土，厚度1.5m；○2粉质粘土，厚度1.8m，0.5,350,66LckskIqkPaqkPa；○3-1粘土，厚度5.0m，软塑，1121.0,0.8,36LskIaMPaqkPa；○3-2粘土，该土层为打穿，硬塑，0.25,82,2500LskpkIqkPaqkPa。试设计该桩基础。（须考虑承台效应）需设计的主要参数指标：承台的埋置深度，桩端持力层，单桩承载力，承台下桩位布置及承台的平面尺寸，考虑承台效应的单桩承载力；须验算的指标：桩基竖向抗压承载力，承台的冲切、剪切、受弯和局部受压，单桩的水平承载力。（1）承台埋深和桩端持力层的确定总和考虑土层资料及现场施工水平，拟选用混凝土预制桩，截面尺寸为300300mmmm，承台埋深1.5m，即将其置于可塑状态的粉质粘土层上。○3-1粘土呈软塑状态，且11120.80.5aMPaMPa，高压缩性土，不宜用作桩端持力层；○3-2粘土的厚度较大，呈硬塑状态，故以该土层作为桩端持力层。桩端进入该层的深度取41.2dm，这样承台底面以下桩长8lm。（2）估算所需桩数按估算，其中按式计算，先算出skP和pkP40.3661.8365.0821.2476.6skskiiPUqlkN25000.30.3225.0pkpkpPqAkN从《桩基规范》表5.2.2查得1.63sprr，故有476.6225.0425.21.65pkskspPPRkNrr取1.1,2480NkN，则得24801.16.4425.2n取6n，即采用6根桩。（3）桩位布置及承台尺寸6根桩在平面上按行列式布置，x方向的中心距30.9asdm，y方向41.2asdm。采用锥形承台，高1.0m，边缘高650mm；其底面为矩形，长2.4m，宽1.8m。承台边缘至边排桩中心距离0.3dm，边缘跳出部分宽度150mm，符合《建筑桩基技术规范》的规范。（4）系数s和p根据asd和cBl由表5.2.3-1查用。如上所述，x和y两个方向的asd不相等，查表时应采用其平均值，即4323.5asd桩周为粘性土，按3.5asd和1.880.225cBl用内插法从表5.2.3-1查得0.85,1.50sp（5）系数c承台区内、外区的静面积计算如下：2222.41.860.30.33.782.11.560.30.32.613.782.611.17ciceicccAmAmAAAmic和ec由表5.2.3-2查用。由于承台下○3-1粘土为高压缩性土，故ic按0.2cBl取值。按3.5asd和0.2cBl用内插法得0.12,0.69iecc由上述得2.611.170.120.690.303.783.78ieiecccccccAAAA（6）考虑群桩效应的桩竖向承载力设计值ckQ按式5.2.2-5计算有13503.78220.56ckckcQqAnkN由表5.2.2查得1.70cr，于是有476.6225.0220.50.851.50.301.651.651.7488.9ssksppkpcckcRQrQrQrkN（7）桩顶轴向力由式5.1.1-1得24802.41.81.5206434.9avNFGnkN350601.0410xMMHhkNm由式5.1.1-2得maxmax224100.9434.9548.840.9xaviMxNNkNxmaxmin2321.00xaviMxNNkNx（8）桩基竖向抗压承载力验算因基础承受偏心荷载，在荷载效应基本组合情况下同时满足式5.2.1-1和式5.2.1-2两个条件。由于本例桩基的安全等级为二级，故01.0r。承载力验算如下：01.0434.9434.9488.9avrNkNRkN0max1.0548.8548.91.21.2488.9586.7rNkNRkN两项验算均满足要求。（9）承台验算○1柱冲切验算由式5.6.6-2得248002480llFFQkN由图可知，x方向0450amm，y方向0250amm。采用两者的平均值，即取0350amm，则003500.37950ah0.720.721.260.20.370.2从图可得600150040090023.422mum承台混凝土强度等级采用，其抗拉强度设计值2900tfkNm。从上述得承台受柱边冲切时的承载力为01.269003040.953662.8tmfuhkN024803662.8lFkNkN因而，承台满足柱边冲切承载力要求。○2角桩冲切。应验算承台受桩顶荷载最大的角桩冲切时的承载力，其中1x和1y，按式5.6.7-2计算。如图所示，此时011600,250,50xyhmmmmmm，故得11025000.42600xxh1110500.080.2,0.2600yyyh应取110.480.480.770.20.420.2xx110.480.481.20.20.20.2yy由图可知，210.45ccm根据上述，承台受角桩冲切得承载力为1112110221.20.770.770.451.20.459000.622570.1yxxytccfhkN00max2.41.81.5201.0548.8527.2570.166lGNNkNkN故角桩对承台冲切得承载力能满足要求。○3斜截面受剪验算。最危险截面如图处，因为该截面右边两根桩承受得荷载最大。按式5.6.8-1验算，其中按5.6.8-2或5.6.8-3计算。由图可知，250xmm故02500.26950xxh所得0.3x，应取0.3x。因而应按式5.6.8-2计算：0.120.120.20.30.30.3x截面的计算宽度0yb按式5.6.9-3计算，从图得其中121.8,0.8,0.35yybmbmhm，故得21010110.510.350.810.511.81.620.951.8yyyybhbbhbm15C混凝土的27500cfkNm，则承台处斜截面受剪力得承载力为000.275001.620.952308.0cyfbhkN01.02527.21054.42308.0VkNkN故承台斜截面承载力满足要求。○4受弯验算。只需计算柱边截面的弯距，然后按其计算所需钢筋面积配筋。○5局部受压。