相应于荷载效应及标准组合及竖向力

1、相应于荷载效应的标准组合的竖向力Fk=1665.73KN,Mk=466.4KN m, Hk=933KN1. 初步选择持力层确定桩型和尺寸釆用截面直径为400的预制钢筋混凝土圆桩，桩端进入持力层为lm, 桩长10m,承台埋深为2m。2. 确定单桩承载力特征值Ra = QpaAp + Up(|siahiAP=0.22 n =0.1256m2UP=0.4 n =1.256mRa=2533*0.1256+1.256* (28*2.0+20*4.5+33.3*1)=318.14+225.2=543.343. 初步确定桩数及承台尺寸先假设承台尺寸为2m*2m,厚为1 .Om,承台及其上土平均容重为 20K

2、N/m3,则承台及其上土自重的标准值为：Gk=20*2*2*2=160KNn= (Fk+Gk) /n= ( 1665.73+160) /54334=336可取4根桩，承台的面积尺寸为2.2m*3.6m4. 群桩基础中单桩承载力验算按照设计的承台尺寸，计算Gk=2.2*3.6*2*20=316.8KN单桩的平均竖向力计算Qk= (Fk+Gk) /n= ( 1665.73+316.8) /4=495.63KNQk=495.63KNRa=543.34KN符合要求计算单桩偏心荷载下最大竖向力为：Qkmax= ( Fk+Gk) /n+ MgXi/Ex.i2=495.63+(466.4+93.3*2)*

3、1.4/(4*1.42) =612.24QkmaX=612.24KN1.2Ra=652.008KN符合要求5. 抗弯计算与配筋设计在承台结构设计中，取相应于荷载效应基本组合的设计值，可按下式 计算：S=1.35Sk所以：F=1.35Fk=2248.74KNM=1.35Mk=629.64KN mH=1.35Hk=125.955KN对于承台进一步设计为：取承台厚0.9m,下设厚度为100mm,强度 等级为C10的混凝土垫层，保护层为50mm,则h=0.85m;混凝 土强度等级为C20,混凝土的抗拉强度为f-l.lN/mnP,钢筋选用 HRB335 级，fy=300N/mm2则各桩不计承台以及其上土

4、自重Gk部分的净反力Ni为各桩平均竖向力N = l35Fk/n=562.18KN最大竖向力 Nmax=l35 ( Fk/n + MyXmax/HXj )= 1.35* (416.4+116.6)=719.55对于I1断面My=ENiXi=2NmaxXi=2*719.55*l 1 = 1583.01钢筋面积 As=My/O.9fvho=1583.Ol*lO6/ (0.9*300*850) =6897.65mm2 釆用22根直径为20mm钢筋，As=6908mm2平行于X轴布置对于IIII断面Mx=LNiyi=2Nxyi=2*562.18*0.4=449.74钢筋面积 As=Mx/O.9fyho=

5、449.74*lO6/ (0.9*300*850) =1959.6mm2 选用18根直径为12mm的钢筋，As=2034.72mm?平行于Y轴布置6. 承台抗冲切验算(1)柱的向下冲切验算Fi ( ac+aox) B hpftho式 中;aox=O.9m 入 Ox=a()K/h()=0.9/085=1.059B 0x=0.84/( X ox+O.2)=O.67aov=O.2m X oy=aoy/ho=O.2/0 85=0.235B 0y = 0.84/(入 Oy+0.2) = 1.93bc=0.6mac=0.6m B hP=l-( 1-0.9)/(2000-800)*(900-800)=0.9

6、92则 2 P Ox ( bc+aoy) + P Oy ( 3c + a()x) B hpftho=2*0.67*(0.6+0.2)+1.93*(0.6+0.9)*0.992*l 100*0.85=6364.64KN桩顶平均净反力N=2248.74/4=56219KNFi=F-N=2248.74-562.19=1686.55角桩的冲切验算冲切力M必须不大于抗冲切力即满足Niv=B ix(C2+aiy/2)+ 3 iy(ci+aix/2) B hpftho式中 ci=C2=0.6maix=0.9mX ix=aix/ho=1.059B ix=0.56/(xix+0.2)=0.448aiy=0.2m

7、X iy=aiy/ho=O.235B iy=0.56/(xiy+02)=1.29Ni=Nmax=719.55KN抗冲击力二04448*(06+02/2)+l29*(06+09/2)*0992* 1100*0.85= 1545.12KN符合要求7. 承台抗剪验算剪切力V必须不大于抗剪切力，即满足V= B hs B ftb ho对于II截面ax=0.9 A x=ax/ho=O.9/0.85=1.059B =1.75/( X x+l)=0.85B hs=(8OO/ho)1/4=O.985b=2.2mV=2*Nmax=2*719.55=1439.1抗剪切力=0.985*0.85*1100*2.2*0.

8、85=1722.22符合要求对于nii截面aiy=0.2in X y=0.235 B =1.75/(0.235+1)=1.417a=3.6mV=2*N=Z*562.18=1124.36KN抗剪力=0.985* 1.417*1100*3.6*0.85=4698.1 KN符合要求8. 沉降计算釆用实体深基基础计算方法，计算中心点沉降。荷载扩散法计算Po=(F+Gk-PcOXaXb)/(bo+21*tan e /4)*(ao+21*tan 0 /4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时分配到桩顶的竖向力F=1428.93Gk=316.8KNPcO=16*2=32KN/m2l=10mao=3.2m bo

9、=l8m a=3.6mb=2.2m则 Po= (1428.93+316.8 32*3.6*22)/(3.2+2*10tan6)*( 1.8+2* 10tan6)= 1492.3/(5.3*3.9)=72.2KPa s= f Psz s =EPo/Esi ( Zi a i-Zi-1 a i.i)对于扩散后实体基础查表确定平均附加应力系数a 一a/b=53/3.9=1.4z/mz/bOa iEs001-0201.950.50.9215203.1080.810203.91.00.749207.82.00.499811.73.00.366812.483.20.348813.263.40.3318Esi

10、7 =72.2* (1.95*0.9215)+(3.1*0.810.1.95*0.9215)+(3.9*0.7490.810)* l/20+(7.8*0.499-3.9*0.749)+(11.7*0.366-7.8*0.499)+(12.48*0.348-11.7*0.366)1*1/8=72.2*(3.9*0.749) *1 /20+(12.48*0.348 卜(3.9*0.749)1*1/8=23.4Asn= (13.26*0.331-12.48*0.348) *72.2/8=0.282mm0.025Esi=0.54mm计算到桩端以下8.7m即可。Es=EAi/E (Ai/Bsi) = (

11、 1.79+0.71+0.41+0.97+0.39) / (0.1455+0.17)= 13.53MPa= (Fk+Gk) /n= (7070.5+640) /543.34=14.2可取15根桩，承台的面积尺寸为3.6m*6.4m4 群桩基础中单桩承载力验算按照设计的承台尺寸，计算Gk=3.6*6.4*2*20=921.6KN单桩的平均竖向力计算Qk= (Fk+Gk) /n= (7070.5+921.6) /15=532.8KNQk=532.8KNRa=543.34KN符合要求计算单桩偏心荷载下最大竖向力为：Qkmax= ( Fk+Gk) /n+ MgXi/Exj2=532.8+(527.9+

12、105.6*2)*1.4/(4*1.42)=627.61QkmaX=627.61KN1.2Ra=652.008KN符合要求5 抗弯计算与配筋设计在承台结构设计中，取相应于荷载效应基本组合的设计值，可按下式 计算：S=1.35Sk所以：F=1.35Fk=9545.18KNM=1.35Mk=712.7KN mH=1.35Hk=142.56KN对于承台进一步设计为：取承台厚0.9m,下设厚度为100mm,强度 等级为C10的混凝土垫层，保护层为50mm,则h=0.85m；混凝 土强度等级为C20,混凝土的抗拉强度为ft=l.lN/mm2,钢筋选用 HRB335 级，fy=300N/mm2则各桩不计承

13、台以及其上土自重Gk部分的净反力M为各桩平均竖向力N=l35Fk/n=63635KN最大竖向力 Nmax=1.35 (Fk/n+MyXmax/Lxj)= 1.35* (471.4+131.98)=814.6对于I1断面My=ENiXi=2NmaxXi=2*814.6*l.1 = 1792.12钢筋面积 As=My/O.9fyho=1792.12*lO6/ (0.9*300*850) =7808.8mm2采用25根直径为20mm钢筋，As=7850mm2平行于X轴布置对于n-n断面Mx=LNiyi=2Nxyi =2*636.35*0.4=509.08钢筋面积As=Mx/0.9fyho=509.0

14、8*106/ (0.9*300*850) =2218.21mm2选用20根宜径为12mm的钢筋，As=2260.8mm2平行于Y轴布置6承台抗冲切验算柱的向下冲切验算Fi ( ac+aox) P hpftho式中;aox=Elm 入 ox=aox/ho=l 1/0.85=1.294B 0x=0.84/( X ox+O2)=0.67bc=0.6m ac=3m B hP=l- ( 1-0.9) / (2000-800) *(900-800)=0.992 则 2 P Ox ( bc+HOy) + B Oy ( 3c + 30x) B hpftho=2*0.56*(0.6+0.9)+0.67*(3+l

15、.l )*0.992*1100*0.85=6654.03KN桩顶平均净反力N=954518/15=63635KNFi=F-N=9545.18-636.35=8908.83角桩的冲切验算冲切力Ni必须不大于抗冲切力即满足Niv=B ix(C2+aiy/2)+ 3 iy(ci+aix/2) B hpftho式中 ci=C2=0.6maix=l.lmX ix=aix/ho=1.294B ix=0.56/(xix+0.2)=0.375aiy=0.9mX iy=aiy/ho=l.O59B iy=0.56/(xi+0.2)=0.4448Ni=Nmax=814.6KN抗冲击力二0.375*(06+09/2)

16、+04448*(06+ll/2)*0.992*l 100*0.85 =839.7KN符合要求7 承台抗剪验算剪切力V必须不大于抗剪切力，即满足V= B hs B ftb ho对于II截面ax=l.lX x=ax/ho=l.1/0.85=1.294B =1.75/( X x+l)=0.76B hs=(8OO/ho)1/4=O.985b=3.6mV=2*Nmax=2*814.6= 1629.2抗剪切力=0.985*0.76*1100*3.6*0.85=2519.79符合要求对于n-n截面aiy=0.9m X y=1.059 B =1.75/(0.235+1)=0.85a=6.4mV=2*N=Z*6

17、36.35=1272.7KN抗剪力=0.985*0.85*1100*6.4*0.85=5010.1KN符合要求8.沉降计算釆用实体深基基础计算方法，计算中心点沉降。荷载扩散法计算Po=(F+Gk-PcOXaXb)/(bo+21*tan 6 /4)*(ao+21*tan 0 /4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时分配到桩顶的竖向力F=5907.7Gk=921.6KNPcO=16*2=32KN/m2l=10m ao=6m bo=3.2ma=64mb=3.6m贝 Po= (5907.7+921.6-32*6.4*3.6)/(6+2* 10tan6)*(3.2+2* 10tan6)=6092.02/

18、(8.1*5.3)=141.9KPas= f Pszs =EPo/Esi ( Zi a i-Zi-i a i-i)对于扩散后实体基础査表确定平均附加应力系数a a/b=8.1/5.3=1.6z/mz/boa iEs001.0202.650.50.927203.10.60.898205.31-00.7642010.62.00.518815.93.00.383816.963.20.364818.023.40.3468Esi =14E9* (2.65*0.927)+(3.1*0.898-2.65*0.927)+(5.3*0.764-3.1*0.898)* l/20+(10.6*0.518-53*0.

19、764)+( 15.9*0.383 106*0518)+(l6.96*0.364-15.9*0.383)1*1/8= 141.9*(5.3*0.764)* 1/20+(16.96*0.364)-(5.3*0.764)* 1/8=66.4Asn= ( 18.02*0.346-16.96*0.364) *141.9/8= 1.09mm0.025Esi=1.66mm计算到桩端以下8.7m即可。Es=EAi/L (Ai/Bsi) = (2.46+0.33+1.27+1.44+0.59) / (0.203+0.25)= 13.44MPa=1881.25 + 136 =3.16637可取4根桩，承台的面积

20、尺寸为22mX36m4 群桩基础中单桩承载力验算 按照设计的承台尺寸，计算Gk=2.2X3.6X2X20=269.28KN单桩的平均竖向力计算1881.25 + 269.34=53763KNQk=53763KNvRa=637KN符合要求计算单桩偏心荷载下最大竖向力为:Qkmax =537.63+451 + 9030xl7xl44x(1.4)2=537.63+84.93=622.56Qkmax=622.56KNvl2Ra=7644KN符合要求5. 抗弯计算与配筋设计在承台结构设计中，取相应于荷载效应基本组合的设计值，可按下式 计算：S=1.35Sk所以：F=1.35Fk=2540.7KNM=1.

21、35Mk=609KN mH=1.35Hk=121.5KN对于承台进一步设计为：取承台厚0.9m,下设厚度为100mm,强度 等级为C10的混凝土垫层，保护层为50mm,则h=0.85m；混凝 土强度等级为C20,混凝土的抗拉强度为ft=l.lN/mm2,钢筋选用 HRB335 级，fy=300N/mm2则各桩不计承台以及其上土自重Gk部分的净反力M为各桩平均竖向力N = 135=63483KN11最大竖向力Nmax=l35 （+叫也）n 工形=1.35 X (470+84.93)=749.15对于II断面My=ENiXi=2NmaxXi=2X874. 46X1.1=1749. 96A7K m钢

22、筋面积As=M、09厶儿1749.96x1()60.9x300x850=7834mm2釆用21根直径为22mm钢筋，As=7982mm2平行于X轴布置对于n-n断面Mx=ENiyi=2Nxyi =2X634. 83X0. 4=509.6/1/1./h钢筋面积As=509.6x10-=222Q4mm20.9 fyh) 0.9x300x850选用16根直径为14mm的钢筋，As=2462.4mm2平行于Y轴布置6. 承台抗冲切验算 (1)柱的向下冲切验算Fiv=2 B Ox ( bc+aoy) + B oy ( ac+aox) B hpftho式中;g弋二器“059aov=O.2m X ov= =

23、0.2/0.85=0.235 %B 0y=1.93bc=0.6mac=0.6m1-0 9丽丽92则 2 B Ox ( bc+aoy) + B 0y ( 3c+aox) B hpftho=2 0. 67 (0. 6+0.2) +1.93 (0.6+0.9) X0. 992X1100X0, 85=6364.64KN2540 7桩顶平均净反力N二二如35.17KN4Fi=F-N=2540.7 63517=190552R角桩的冲切验算 冲切力Ni必须不大于抗冲切力即满足Ni0992 XI 100X0.852 2= 1545.12KN符合要求7承台抗剪验算剪切力V必须不大于抗剪切力，即满足V= B hs

24、 B ftb ho对于II截面ax=0.9 X x=1!2l = i.O59B = =0.85ly兄 + 1QAH丄B hs=()4 =0.985b=2.2mV=2XNmax=2X634. 83=1269.66抗剪切力=0.985X0.85 XI100X2.2X0.85=2000.25kn符合要求对于n-n截面1 75aiv=02m A v=0.235 B = 1.4172 + 1a=36mV=2XN=2X634. 83=1269.66KN抗剪力=0985X 1.417 XI 100X3.6 X0.85=4698lKN符合要求8.沉降计算采用实体深基基础计算方法，计算中心点沉降。荷载扩散法计算

25、Po=(F+Gk-PcOXaXb)/(bo+21 Xtan O /4) X(ao+21 Xtan 0 /4)式中F为相应于荷载效应准永久组合时分配到桩顶的竖向力F=15649KNGk=269.28KN Pco=16X 1.7KN/m2b=2.2m1=8.4m ao=2.4mbo=1.35ma=3.6mp产212595 + 26928-272x36x22 ( 3.2+2x8.4tan7 ) ( l.&4-2x8.4tan7 ) = .161SJ=85. 785.1x3.7sz =EPo/Esi ( Zi a i-Zi.i a j.i)对于扩散后实体基础査表确定平均附加应力系数aa心甞十z/mz/

26、boa iEs001.0201.850.50.9215203.20.860.780203.71-00.749207.42.00.499811.13.00.366811.843.20.348812.583.40.3318Zsi/ =85.78 X 1. 85X0. 9215+ ( 3. 2X0. 780-1. 85X0. 9215 ) + ( 3.7X- 7Z 2X0. 780 )哙 + ( 67 4X0.499-3. 7X0. 745 ) + ( 11.1X- 366- 4X 499 ) + ( 111. 84X0. 348-11. 1X0.366 )冷.価85 78Asn=(12.58X0.

27、 331-11. 84X0. 348) -=0. 521K0. 025SS：=0. 685计算到桩端以下8.7m即可。8Es=EAi/E ( Ai/Bsi)1.71 + 1.1 + 0.28 + 0.93 + 0.370.15 + 0.17= 13.71MPa= (Fk+Gk) /n= ( 1908.09+160) /543.34=3.8可取5根桩，承台的面积尺寸为2.2m*3.6m4 群桩基础中单桩承载力验算按照设计的承台尺寸，计算Gk=2.2*3.6*2*20=316.8KN单桩的平均竖向力计算Qk= (Fk+Gk) /n= ( 1908.09+316.8) /5=444.98KNQk=4

28、44.98KNRa=543.34KN符合要求计算单桩偏心荷载下最大竖向力为：Qkmax= (Fk+Gk) /n+ MgXi/Ex.j2=444.98+(427.41+85.5*2)* 1.4/(4*1.42)=551.84Qkmax=551.84KN53mm2釆用21根直径为20mm钢筋，As=6594mm2平行于X轴布置对于断面Mx=ENiyi=2Nxyi=2*515.184*0.4=412.15钢筋面积 As=Mx/O.9fyho=412.15*lO6/ (0.9*300*850) =1795.86mm2选用16根直径为12mm的钢筋，As=1808.64mm2平行于Y轴布置6承台抗冲切验

29、算(1)柱的向下冲切验算Fi2)=1.29Ni=Nmax=659.45KN抗冲击力=0.4448*(0.6+02/2)+l29*(0.6+0.9/2)*0992* 1100*0.85= 1545.12KN符合要求7. 承台抗剪验算剪切力V必须不大于抗剪切力，即满足V= B hs B ftb ho对于II截面ax=0.9 X x=ax/ho=O.9/0.85=1.059B =1.75/( X x+l)=0.85B hs=(8OO/ho)1/4=O.985b=2.2mV=2*Nmax=2*659.45 = 1318.9抗 剪切力=0.985*0.85*1100*2.2*0.85=1722.22符合要求对于nii截面aiy=0.2in X