独立桩承台设计(Q40)
项目名称 构件编号 日 期 设 计 校 对 审 核 执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》 ----------------------------------------------------------------------- 施工前需对塔吊最大倾覆力矩及最大重量复合后方可施工 1 设计资料 1.1 已知条件
承台参数(4 桩承台第 1 种)
承台底标高 : -1.250(m) 承台的混凝土强度等级 : C30 承台钢筋级别 : HRB400 配筋计算as : 50(mm) 承台尺寸参数
e11(mm) L11(mm) A'(mm) 2050 2050 700 e12(mm) L12(mm) H(mm) 2050 2050 1250
桩参数
桩基重要性系数 : 1.0
桩类型 : 混凝土预制桩 承载力性状 : 端承摩擦桩 桩长 : 17.000(m) 是否方桩 : 否
桩直径 : 500(mm) 桩的混凝土强度等级 : C30
单桩极限承载力标准值 : 800.000(kN) 桩端阻力比 : 0.400 均匀分布侧阻力比 : 0.400 是否按复合桩基计算 : 是 桩基沉降计算经验系数 : 1.000 压缩层深度应力比 : 20.00% 柱参数
柱宽 : 1500(mm) 柱高 : 1500(mm) 柱子转角 : 0.000(度) 柱的混凝土强度等级 : C30 柱上荷载设计值
弯矩Mx : 0.000(kN.m)
弯矩My : 2400.000(kN.m) 轴力N : 900.000(kN) 剪力Vx : 0.000(kN) 剪力Vy : 0.000(kN) 是否为地震荷载组合 : 否
基础与覆土的平均容重 : 20.000(kN/m3) 荷载综合分项系数 : 1.20 土层信息
地面标高 : 0.000(m) 地下水标高 : -10.000(m)
层号 土类名称 1 2 淤泥质土 粘性土 层厚 (m) 13.00 20.00 重度 (kN/m3) 18.00 --- 饱和重度 (kN/m3) 19.00 19.00 压缩模量 (MPa) 10.00 10.00 承载力特 征值(kPa) fak 160.00 160.00 风化 程度 --- --- 侧阻力 (kPa) qsik 10.00 20.00
1.2 计算内容
(1) 桩基竖向承载力计算
(2) 承台计算(受弯、冲切、剪计算及局部受压计算) (3) 软弱下卧层验算 (4) 桩基沉降计算
2. 计算过程及计算结果 2.1 桩基竖向承载力验算
(1) 桩基竖向承载力特征值R计算 根据《桩基规范》5.2.2及5.2.3
Ra?QukK 式中：
Ra —— 单桩竖向承载力特征值； Quk —— 单桩竖向极限承载力标准值； K —— 安全系数,取K=2。
单桩竖向极限承载力标准值 Quk = 800.000(kN) 单桩竖向承载力特征值 Ra = 400.000(kN)
根据《桩基规范》5.2.5 不考虑地震作用 承台效应系数ηc = 0.100
地基承载力特征值加权平均值fak = 160.000(kPa)
2
计算基桩所对应的承台底净面积Ac = 7.366(m) 复合桩基竖向承载力特征值 R = 517.858(kN)
(2) 桩基竖向承载力验算
根据《桩基规范》5.1.1 式5.1.1-1计算轴心荷载作用下桩顶全反力,式5.1.1-2计算偏心荷载作用下桩顶全反力
在轴心荷载作用下,桩顶全反力 Nk = 329.297(kN)
按《桩基规范》5.2.1(不考虑地震作用) 式5.2.1-1 (γ0Nk≤1.00R) 验算 (γ0Nk=329.297kN) ≤ (1.00R=517.858kN) 满足.
在偏心荷载作用下,按《桩基规范》5.2.1(不考虑地震作用) 式5.2.1-2 (γ0Nkmax≤1.20R) 计算
桩号 1 : (γ0N1k=85.394kN) ≤ (1.20R=621.430kN) 满足。 桩号 2 : (γ0N2k=573.199kN) ≤ (1.20R=621.430kN) 满足。 桩号 3 : (γ0N3k=85.394kN) ≤ (1.20R=621.430kN) 满足。 桩号 4 : (γ0N4k=573.199kN) ≤ (1.20R=621.430kN) 满足。 (γ0Nkmax=573.199kN) ≤ (1.20R=621.430kN) 满足.
2.2 承台受力计算
(1) 各桩净反力(kN)
根据《桩基规范》5.1.1 式5.1.1-2计算桩顶净反力(G=0.0kN) 桩号01 净反力: -67.683(kN) 桩号02 净反力: 517.683(kN) 桩号03 净反力: -67.683(kN) 桩号04 净反力: 517.683(kN) 最大桩净反力 : 517.683(kN)
(2) 受弯计算
根据《桩基规范》5.9.2第1款，计算承台柱边截面弯矩 柱边左侧承台弯矩 : -175.976(kN.m) 柱边右侧承台弯矩 : 1345.976(kN.m) 柱边上侧承台弯矩 : 585.000(kN.m) 柱边下侧承台弯矩 : 585.000(kN.m)
承台控制弯矩
Mx : 585.000(kN.m) My : 1345.976(kN.m)
承台计算配筋
承台X方向计算配筋Asx : 按构造筋 承台Y方向计算配筋Asy : 按构造筋
(3) 柱对承台的冲切
根据《桩基规范》5.9.7 计算
柱截面尺寸(mm) : 柱宽 1500；柱高 1500 桩截面换算边长(mm) : 400
柱冲切计算承台厚度h0 : 1200(mm)
截面高度影响系数βhp : 0.962 冲切面参数:
左 右 下 上 冲跨(mm) 1200 1200 1100 1100 冲切边长(mm) 2600 2600 2700 2700 冲跨比λ 1.000 1.000 0.917 0.917 冲切系数β0 0.700 0.700 0.752 0.752 抗冲切力(kN) 3006.003 3006.003 3354.575 3354.575
总抗冲切力 : 12721.155(kN)
(γ0Fl=900.000kN) ≤ (抗冲切力=12721.155kN) 满足.
(4) 桩对承台的冲切
根据《桩基规范》5.9.7及5.9.8 计算
承台冲切破坏锥体一半有效高度处的周长um，中桩按《桩基规范》5.9.7第1款计算，边桩按《桩基规范》5.9.8第1款计算，角桩按《桩基规范》5.9.8第2款计算。 桩号 1 为角桩 冲切面参数:
右 上 冲跨(mm) 1100 1100 冲切边长(mm) 1450 1450 冲跨比λ 0.917 0.917 冲切系数β0 0.501 0.501 抗冲切力(kN) 1201.021 1201.021 总抗冲切力(kN) : 2402.041 总冲切力 (kN) : -67.683
(γ0Fl=-67.683kN) ≤ (抗冲切力=2402.041kN) 满足. 桩号 2 为角桩 冲切面参数:
左 上 冲跨(mm) 1100 1100 冲切边长(mm) 1450 1450 冲跨比λ 0.917 0.917 冲切系数β0 0.501 0.501 抗冲切力(kN) 1201.021 1201.021 总抗冲切力(kN) : 2402.041 总冲切力 (kN) : 517.683
(γ0Fl=517.683kN) ≤ (抗冲切力=2402.041kN) 满足. 桩号 3 为角桩 冲切面参数:
右 下 冲跨(mm) 1100 1100 冲切边长(mm) 1450 1450 冲跨比λ 0.917 0.917
