桩基承台计算书.doc

桩 基 承 台 计 算 书
项目名称_____________日 期_____________
设 计 者_____________校 对 者_____________
一、 示意图:

二、 基础资料:
承台类型: 三桩承台 承台计算方法: 验算承台尺寸
1．依据规范:
《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－）
《混凝土结构设计规范》（GB 50010－）
2．几何参数:
承台边缘至桩中心距: C = 400 mm
桩列间距: A = 1400 mm 桩行间距: B = 1400 mm
承台根部高度: H = 1000 mm 承台端部高度: h = 1000 mm
纵筋协力点到底边距离: as = 70 mm 平均埋深: hm = 1.60 m
矩形柱宽: Bc = 400 mm 矩形柱高: Hc = 600 mm
圆桩直径: Ds = 400 mm 换算后桩截面: Ls = 320mm
3．荷载设计值: (作用在承台顶部）
竖向荷载: F = 1800.00 kN
绕X轴弯矩: Mx = 1.00 kN·m 绕Y轴弯矩: My = 28.00 kN·m
X向剪力: Vx = 0.00 kN Y向剪力: Vy = 0.00 kN
4．材料信息:
混凝土强度等级: C30
fc = 14.30 N/mm2 ft = 1.43 N/mm2
钢筋强度等级: HRB335 fy = 300.00 N/mm2
三、 计算过程:
1．作用在承台底部弯矩
绕X轴弯矩: M0x = Mx－Vy·H = 1.00－0.00×1.00 = 1.00kN·m
绕Y轴弯矩: M0y = My＋Vx·H = 28.00＋0.00×1.00 = 28.00kN·m
2．基桩净反力设计值:
计算公式: 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－）
Ni = F/n±M0x·yi/∑yj2±M0y·xi/∑xj2 （8.5.3－2）
N1 = F/n－M0x·y1/∑yj2＋M0y·x1/∑xj2
= 1800.00/3－1.00×0.93/1.31＋28.00×0.00/3.92 = 599.29 kN
N2 = F/n－M0x·y2/∑yj2＋M0y·x2/∑xj2
= 1800.00/3－1.00×(-0.47)/1.31＋28.00×(-1.40)/3.92 = 590.36 kN
N3 = F/n－M0x·y3/∑yj2＋M0y·x3/∑xj2
= 1800.00/3－1.00×(-0.47)/1.31＋28.00×1.40/3.92 = 610.36 kN
3．承台受柱冲切验算:
计算公式: 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－）
Fl ≤ 2[β0x·(bc＋a0y)＋β0y·(hc＋a0x)]·βhp·ft·h0 （8.5.17－1）
自柱边到最近桩边水平距离: a0 = 0.11 m
最不利一侧冲切面计算长度: bm = 3.60 m
作用于最不利冲切面以外冲切力设计值: Fl = 1200.71 kN
承台有效高度: h0 = H－as = 1.00－0.07 = 0.93 m
冲跨比: λ0 = a0/h0 = 0.11/0.93 = 0.11
λ0 < 0.2 取λ0 = 0.2
冲切系数: β0 = 0.84/(λ0＋0.2) = 0.84/(0.20＋0.2) = 2.10
β0·bm·βhp·ft·h0
= 2.10×3.60×0.98×1430.00×0.93
= 9883.78 kN > Fl = 1200.71 kN, 满足要求。
4．承台受剪验算:
计算公式: 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－）
Fl ≤ βhs·β·ft·b0·h0 （8.5.18－1）
(1) 垂直Y方向截面抗剪计算
Y方向上自柱边到计算一排桩桩边水平距离: a0 = 0.47 m
长向桩距: S = sq.(A2＋B2) = 1.98 m
计算截面处承台宽度:
b=(2B/3－Hc/2)·A/B＋2C·S/B＋Ls·A/2B
=(2×1.40/3－0.60/2)×1.40/1.40＋2×0.40×1.98/1.40＋0.32×1.40/2/1.40
=1.92 m
斜截面上最大剪力设计值: Vl = 599.29 kN
计算截面剪跨比: λ＝ a0/h0 = 0.47/0.93 = 0.51
剪切系数:
β = 1.75/(λ＋1.0) = 1.75/(0.51＋1.0) = 1.16
承台计算截面计算宽度: be = b = 1.92 m
βhs·β·ft·be·h0
= 0.96×1.16×1430.00×1.92×0.93
= 2858.87 kN > Vl = 599.29 kN, 满足要求。
(2) 垂直Y方向截面抗剪计算
Y方向上自柱边到计算一排桩桩边水平距离: a0 = 0.01 m
计算截面处承台宽度:
b=(2B/3＋Hc/2)·A/B＋2C·S/B＋(B－Ls/2)·A/B
=(2×1.40/3＋0.60/2)×1.40/1.40＋2×0.40×1.98/1.40＋(1.40－0.32/2)×1.40/1.40
=3.60 m
斜截面上最大剪力设计值: Vl = 1200.71 kN
计算截面剪跨比: λ＝ a0/h0 = 0.01/0.93 = 0.01
λ < 0.3 取 λ = 0.3
剪切系数:
β = 1.75/(λ＋1.0) = 1.75/(0.30＋1.0) = 1.35
承台计算截面计算宽度: be = b = 3.60 m
βhs·β·ft·be·h0
= 0.96×1.35×1430.00×3.60×0.93
= 6205.11 kN > Vl = 1200.71 kN, 满足要求。
(3) 垂直X方向截面抗剪计算
X方向上自柱边到计算一排桩桩边水平距离: a0 = 1.04 m
计算截面处承台宽度:
b=[(a0＋Ls)/2＋C·S/B]·B/A＋C
=[(1.04＋0.32)/2＋0.40×1.98/1.40]×1.40/1.40＋0.40
=1.65 m
斜截面上最大剪力设计值: Vl = 610.36 kN
计算截面剪跨比: λ＝ a0/h0 = 1.04/0.93 = 1.12
剪切系数:
β = 1.75/(λ＋1.0) = 1.75/(1.12＋1.0) = 0.83
承台计算截面计算宽度: be = b = 1.65 m
βhs·β·ft·be·h0
= 0.96×0.83×1430.00×1.65×0.93
= 1741.29 kN > Vl = 610.36 kN, 满足要求。
5．承台角桩冲切验算:
计算公式: 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－）
Nl1 ≤ β11·(2·c1＋a11)·tg(θ1/2)·βhp·ft·h0 （8.5.17－8）
计算公式: 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－）
Nl2 ≤ β12·(2·c2＋a12)·tg(θ2/2)·βhp·ft·h0 （8.5.17－10）
底部角桩竖向冲反力设计值: Nl1 = 610.36
顶部角桩竖向冲反力设计值: Nl2 = 599.29
底部角桩内边缘至承台外边缘距离: c1 = 1.13 m
顶部角桩内边缘至承台外边缘距离: c2 = 0.51 m
从承台底部角桩内边缘引45度冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘水平
距离:（当柱或承台变阶处位于该45度线以内时, 则取由柱边或变阶处与桩内
边缘连线为冲切锥体锥线）
a11 = 0.93 m
从承台顶部角桩内边缘引45度冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘水平
距离:（当柱或承台变阶处位于该45度线以内时, 则取由柱边或变阶处与桩内
边缘连线为冲切锥体锥线）
a12 = 0.33 m
底部角桩冲跨比: λ11 = a11/h0 = 0.93/0.93 = 1.00
顶部角桩冲跨比: λ12 = a12/h0 = 0.33/0.93 = 0.36
底部角桩冲切系数: β11 = 0.56/(λ11＋0.2) = 0.56/(1.00＋0.2) = 0.47
顶部角桩冲切系数: β12 = 0.56/(λ12＋0.2) = 0.56/(0.36＋0.2) = 1.00
β11·(2·c1＋a11)·tg(θ1/2)·βhp·ft·h0
= 0.47×(2×1.13＋0.93)×0.41×0.98×1430.00×0.93
= 804.20 kN > Nl1 = 610.36 kN, 满足要求。
β12·(2·c2＋a12)·tg(θ2/2)·βhp·ft·h0
= 1.00×(2×0.51＋0.33)×1.00×0.98×1430.00×0.93
= 1780.14 kN > Nl2 = 599.29 kN, 满足要求。
6．承台受弯计算:
计算公式: 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－）
M1 ＝ Nmax/3[s－0.75c1/sq.(4－α·α)] （8.5.16－4）
计算公式: 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－）
M2 ＝ Nmax/3[α·s－0.75c2/sq.(4－α·α)] （8.5.16－5）
最大基桩反力设计值: Nmax = 610.36 kN
短向桩距与长向桩距比值: α = 1.41
(1)由承台形心到两腰垂直距离范围内板带弯矩设计值:
M1 = 610.36/3×[1.98－0.75×0.60/sq.(4－1.41×1.41)]
= 338.08 kN·m
相对受压区高度: ζ= 0.026130 配筋率: ρ= 0.001246
ρ < ρmin = 0.001500 ρ = ρmin = 0.001500
1号钢筋: As1 = 1589.95 mm2
(2)由承台形心到底边垂直距离范围内板带弯矩设计值:
M2 = 610.36/3×[1.41×1.98－0.75×0.40/sq.(4－1.41×1.41)]
= 526.51 kN·m
相对受压区高度: ζ= 0.050389 配筋率: ρ= 0.002402
2号钢筋: As2 = 1935.90 mm2
7．承台受压验算:
计算公式: 《混凝土结构设计规范》（GB 50010－）
Fl ≤ 1.35βc·βl·fc·Aln （7.8.1－1）
局部荷载设计值: Fl = Fc = 1800.00 kN
混凝土局部受压面积: Al = Bc·Hc = 0.40×0.60 = 0.24m2
混凝土局部受压计算面积: Ab = 1.68 m2
混凝土受压时强度提升系数: βl = sq.(Ab/Al) = sq.(1.68/0.24) = 2.65
1.35βc·βl·fc·Al
= 1.35×1.00×2.65×14300.00×0.24
= 12258.29 kN > Fl = 1800.00 kN, 满足要求。
四、 计算结果:
1．2号钢筋选筋结果
计算面积As: 1935.90 mm2
采取方案: 7D20
实配面积: 2199.11mm2
2．1号钢筋选筋结果
计算面积As: 1589.95 mm2
采取方案: 7D20
实配面积: 2199.11mm2