基础手算设计计算书.doc

基础计算书

内容：

1. 土层概况
2. 桩型选取
3. 单桩竖向承载力计算
4. 锚桩单桩竖向抗拔承载力及抗裂计算
5. 工程桩配筋计算
6. 桩根数、桩承受弯矩计算
7. 底板抗冲切计算
8. 底板配筋计算
9. 底板裂缝计算
10. 底板裂缝计算
11. 荷载设计值下桩筏计算
12. 荷载标准值下桩筏计算

（一）、土层概况
层序
土名
预制方桩(350x350)
桩侧极限摩阻力标准值fs（KPa）
桩端极限端承力标准值fp（KPa）
压缩模量(建议值)
Es(Mpa)
1-1
杂填土
0

1-2
浜填土
15

2
粉质粘土
15

3
淤泥质粉质粘土
15/25

4-1
淤泥质粘土
22

4-2
粉砂
50

5
粉质粘土
40

6
暗绿色粉质粘土
70
1600
15
7-1
草黄色粉砂
80
5000
30
7-2
草黄色粉砂
100
6000
45
（二）、桩型选取
建筑自然地坪标高平均值4.550m左右，选取预制方桩[ 截面350x350，混凝土设计强度等级C35]。±0.000相当绝对标高5.350，室外设计地坪相对标高－0.550(平均)，有地下室一层，承台厚度约650mm，承台底绝对标高为1.050，桩顶绝对标高1.100(桩进入承台0.050m)，桩顶入土深度5.350-0.550-1.10=3.700m。桩基持力层选7-1层土(草黄色粉砂)，桩长27m,桩底标高为-25.900（1.100-27=-25.900）。
桩长细比为27/0.350=77.1，桩进入7-1层土25.90-23.95=1.90m>Max[B(0.40m)；2L(0.70m)]

（三）、单桩竖向承载力计算
1.按照地基土对桩的支撑能力确定预制桩的单桩竖向承载力设计值:
根据工程地质剖面IV-IV′确定土层厚度：
18孔(计算从基底计起)（+4.55）：
层序
土名
层底标高值（m）
土层厚度h（m）
桩侧极限摩阻力标准值fs（kPa）
fsh (kN/m)
1-1
杂填土
3.75
0.80
0
0
1-2
浜填土
0
0
0
0
2
粉质粘土
1.35
2.40
15
0
3
淤泥质粉质粘土
-2.75
4.10(3.90)
15/25
58.50
4-1
淤泥质粘土
-5.85
3.10
22
68.20
4-2
粉砂
-8.55
2.70
50
135.00
5
粉质粘土
-21.45
12.90
40
516.00

6
暗绿色粉质粘土
-23.95
2.50
70
175.00
7-1
草黄色粉砂
-29.90(-25.85)
5.95(1.90)
80
152.00
7-2
草黄色粉砂
-55.45
25.55
100
0
Σfsh
1104.70

Rd＝Rsk/γs ＋Rpk/γp＝UpΣfsili/γs＋ fpAp/γp
Up＝4×0.35＝1.40m
UpΣfsili＝1546.58kN；fpAp＝5000×0.35x0.35＝612.5kN
ρp＝Rpk/( Rsk＋Rpk)＝612.5/(612.5＋1546.58)=0.28
查表6.2.4-2，内插得：γp＝1.216 γs＝1.826
Rd＝612.50/1.216＋1546.58/1.825＝1350.67=1350kN
2. 按照桩身结构强度确定灌注桩的单桩竖向承载力设计值:
Rd≤0.66fcAp＝0.66×16.7×350x350/1000＝1350.20kN
单桩竖向承载力设计值为1350 kN

（四）、锚桩单桩竖向抗拔承载力及抗裂计算
1.按照地基土对桩的支撑能力确定灌注桩的锚桩单桩竖向抗拔承载力设计值:
Rd’＝UpΣλifsili/γs＋Gp
Σλifsili＝(58.5+68.2+516+175)×0.5+(135+152)×0.6＝580.2kN/m
UpΣλifsili/γs＝1.4x580.2/1.6=507.68kN；

Gp＝(γt-γw×1.2)×Ld2＝0.352 ×[(25-10×1.2)×29.5+25×1)]= 50.04kN；
Rd’＝ 507.68+50.04=557.72kN
2. 按照试桩要求和位置确定锚桩的单桩竖向抗拔承载力设计值:
1350×1.6÷4×1.2=648kN＞557.72kN；
锚桩单桩竖向抗拔承载力设计值为500kN;
3.锚桩配筋、抗裂计算:
锚桩配筋计算：[两段配筋,上(15m)+下(15.5m)=30.5m]
①.锚桩上段1/2桩长配筋计算
a)根据抗拔力确定配筋量：557.72/0.310=1799mm2
b)根据裂缝计算确定配筋量：按照0.3mm的裂缝宽度控制计算,
裂缝计算:Ns=500kN
预估配筋 As=N/fy=500/0.17=2941mm2
选筋 8φ22 （3040）
A=122500m2
As=3040mm2
Pte=As/Ate=3040/122500=0.0248
σss=Ns/As=500000/3040=164.47N/mm2
Ψ=1.1-0.65ftk/(Pteσss)=1.1-0.65x1.57/(0.0248x164.47)=0.85
Wmax=αcrΨσss(2.7c+0.1d/ Pte)v/Es
=2.7x0.85x164.47x(2.7x50+0.1x22/0.0248)x0.7/200000=0.296mm 认为满足
综合考虑确定锚桩上截的配筋为8Φ22,可满足要求。

（五）、工程桩配筋计算
按国标97G361

（六）、桩根数、桩承受弯矩计算
1.估算单桩总数:
上部结构恒活设计值： 168397.6 kN
基础底板所围面积： 430.43 m2
地下室外墙所围面积： 381.55 m2
覆土荷载： [（430.43-381.55）x18x(5.35-0.55-1.70)]x1.2=3273.00 kN
地下室面层重量：[(0.05x22)x381.55]x1.2=503.65 kN
底板浮容重：0.65x15x430.43x1.2=5036.03 kN

基础底板面以上部分水浮力：-381.55x(3.54-1.70)x10=-7020.52 kN
地下室活荷载：381.55x5x1.4=2670.85 kN
下部结构荷载总值：3273+503.65+5036.03-7020.52+2670.85=4463 kN
估算桩数：(168397.6+4463)x1.2/1350=154根
经过调整，实际布桩数量为156根, 计算结果见TBSA计算结果

2.边桩验算:
作用于桩顶的总荷载： 175028.45 kN
荷载中心：X=25584.24 Y=25124.66
桩形心： X=25673.48 Y=25250.69
偏心： Ex=89.24 Y=126.03
偏心率：ex=89.24/30000=0.3% ey=1269.03/14300=0.9%
上部结构在地震作用下的整体弯矩：Mex=226896.62kN.m Mey=209748.25kN.m
上部结构在风作用下的整体弯矩：Mwx=45925.9kN.m Mwy=93439.6kN.m
边桩计算用数据：
地震作用下
Mox=226896.62x1.3+175028.45x0.08924+45925.9x0.28
=294965.61+15619.54+12859.25
=323444.4kN.m
Moy=209748.25x1.3+175028.45x0.12603+93439.6x0.28
=272672.73+22058.84+26163.09
=320894.66kN.m
风作用下
M’ox=175028.45x0.08924+45925.9x1.4
=15619.54+64296.26
=79915.8kN.m
M’oy=175028.45x0.12603+93439.6x1.4
=22058.84+130815.44
=152874.28kN.m
将数据输入SFC软件，计算结果满足要求，见所附SFC结果文件。

（七）、底板抗冲切计算:
底板C30,厚0.65m,
底板ho=650-50=1250mm, Um=4x(350+600)=3800mm

桩边受冲切力设计值F1=1350kN,
Fl<(0.7Bh.ft+0.5Gpc.m)y.Um.h0
Bs=2 y1=0.4+1.2/Bs=1
Bh=1 Gpcm=0 y=1
1350000<(0.7x1.43+0)x1x3800x600=2282280 满足要求.

（八）、底板配筋计算:( 底板C30,厚0.70m)
由TBSP计算得知,在标准值作用下,底板弯矩峰值为:
Mxk=1433kN·m, Myk=1794kN·m, 设计值采用峰值的0.7×1.25进行配筋计算.
Mx=1433×0.7×1.25=1253.88kN·m, My=1794×0.7×1.25=1569.75kN·m,
X方向(长向):钢筋在外皮,底板ho=1300-50=1250mm,
Y方向(短向):钢筋在内皮,底板ho=1300-50-40=1210mm,
①.Y方向:
αs= M / fcmb h02=1253.88×106 / 16.5×1000×12502=0.04862,
γs=0.975
As= M / fyγsh0=1253.88×106/ 310×0.975×1250=3318.79mm2
配Φ28@150，
②.X方向:
αs= M / fcmb h02=1569.75×106 / 16.5×1000×12102=0.065,
γs=0.966
As= M / fyγsh0=1569.75×106/ 290×0.966×1210=4630.95mm2
配Φ32@150，
（九）、底板裂缝计算:( 底板C30,厚0.70m)
X向:(局部双排—另配一排Φ28@200)
Ate=0.5*1000*1400=700000mm2
As=(6.66+5)*615.3=7174.4mm2
Pte=As/Ate=7174.4/700000=0.01025
Ms=1253.88/1.25=1003.11kN·m/m,

σss=Ms/0.87hoAs=1003.11*106/0.87*1350*7174.4=119.05KN/mm2
Ψ=1.1-0.65ftk/Pteσss=1.1-0.65*2/0.01025*119.05=0.0347<0.4,取Ψ=0.4
Wmax=αcrΨσss(2.7c+0.1d/ Pte)v ÷Es
=2.1*0.4*119.05(2.7*50+0.1*28/0.01025)0.7÷200000=0.143mm 满足.
Y向: (局部双排—另配一排Φ32@200)
Ate=0.5*1000*800=700000mm2
As=(6.66+5)*804.3=9378.14mm2
Pte=As/Ate=9378.14/700000=0.0134
Ms=1569.75/1.25=1255.80kN·m/m,
σss=Ms/0.87*hoAs=1255.8*106/0.87*1310*9378.14=117.50KN/mm2
Ψ=1.1-0.65ftk/Pteσss=1.1-0.65*2/0.0134*117.50<0.4 取Ψ=0.4
Wmax=αcrΨσss(2.7c+0.1d/ Pte)v ÷Es
=2.1*0.4*117.5(2.7*90+0.1*32/0.0134)0.7÷200000=0.166mm 满足.