柱下扩展基础计算书.doc

目 录
1.柱下扩展基础计算书 1
1.1选择基础材料 1
1.2 确定基础埋深 1
1.3 选择基础尺寸 1
1.4软弱下卧层验算 2
1.5 确定基础高度h 2
1.6基础抗弯验算 3
1.7 基础沉降变形计算 4
2.柱下建筑桩基设计算书 7
2.1设计资料 7
2.2确定单桩承载力 7
2.3确定桩数和布桩 7
2.4初选承台尺寸 7
2.5群桩的竖向承载力设计值 8
2.6计算桩顶荷载设计值 9
2.7桩基承载力验算 9
2.8沉降验算 10
2.9承台验算 11
2.10单桩设计 13
参考文献 14

1.柱下扩展基础计算书
1.1选择基础材料
该基础选用C25混凝土、HPB235钢筋，垫层使用C10混凝土，厚100mm,两边各伸出基础100mm。

1.2 确定基础埋深
初步确定基础埋深为2m。

1.3 选择基础尺寸
1.3.1求地基承载力特征值
根据粘性土＝0.8, =0.8,查表得：＝0.3，＝1.6，持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度进行修正）：
埋深范围内土的加权平均重度=(16.5×0.8+6.5×1.2)/2=10.5KN/m3
＝+＝＝160.2(>1.1=148.5)

1.3.2初步选择基底尺寸
由公式：
初步选择基础底面积,且l/b=1.4在1.2～2.0之间，b=3.0m<3m，不需要再对进行宽度修正。

1.3.3验算持力层地基承载力

基础及回填土重

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　满足。
∴　最后确定基础底面尺寸为=4.2m×3.0m

1.4软弱下卧层验算
软弱下卧层顶面处自重应力
软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度
由淤泥质土， ，
查表7.10得：，故
由，
查表得地基压力扩散角。软弱下卧层顶面处的附加应力为：
，满足。

1.5 确定基础高度h
1.5.1计算基底净反力
作用在柱底的荷载效应基本组合设计值为：
偏心距
基础边缘处的最大和最小净反力

1.5.2 柱边基础截面抗冲切验算

初选基础高度 h=700mm,从下至上分350mm,350mm两个台阶　.
,取=1.7m,
因偏心受压，Pn取
冲切力：

抗冲切力：
　　满足。

1.5.3变阶处抗冲切力验算

取
冲切力：

抗冲切力;
　　满足。
∴　最终确定基础高度H=700mm

1.6基础抗弯验算
1.6.1 基础长边方向
基础底板配筋选用HPB235钢筋，
I-I 截面（柱边）
柱边净力

弯矩：

Ⅲ－Ⅲ截面（变阶处）

比较@130，

1.6.2 基础短边方向
Ⅱ-Ⅱ截面（柱边）
弯矩：

Ⅳ－Ⅳ截面（变阶处）

比较,

1.7 基础沉降变形计算
1.7.1 求基底压力和基底附加压力

m<

基础底面处土的自重应力：

则基底附加压力：

1.7.2 确定沉降计算深度
因为不存在相邻荷载的影响，故可按下式估算：

根据规范规定，由基础宽度b得，

1.7.3沉降计算（见表1.0）
因为所需计算的是基础中点下的沉降量，因此查表时要应用“角点法”，即将基础分为相同的4块面积，查表时按，查，查得的平均附加应力系数乘以4。

计算基础最终沉降量 表1.0
点号

l/b
z/b
(b=1.5)

(mm)

(mm)　

(mm)

(mm)

(≤0.025)
0
0
1.4
0
1.0000
0

1
3.0
2.0
0.7500
2250
2250
0.015
33.75

2
9.0
6.0
0.3664
3298
1048
0.045
47.16

3
96
6.4
0.3476
3337
39
0.045
1.76
82.67
0.021

计算出1.76mm，并除以（85.67mm），得0.021≤0.025，表明所取符合要求。

1.7.4确定沉降经验系数
计算值　

查表得＝1.25
∴ 基础最终沉降量为

　　　　　　　　　　　基础示意图

2.柱下建筑桩基设计算书
2.1设计资料
　根据地质条件，以灰黄色粉质粘土层为桩尖的持力层，采用预制钢筋混凝土方桩，桩长为10m，截面尺寸为400mm×400mm，桩尖进入灰黄色粉粘土层为1.5m。桩身材料：混凝土，C30级，,钢筋：II级钢筋，422 。承台用C25级混凝土，　　埋深为1.5m

2.2确定单桩承载力
　单桩坚向极限承载力标准值可按下式计算：

查表得各土层桩的极限侧阻力标准值为：
8.5mm的灰色粘土：IL=1.0 得＝36kPa
1.5mm灰黄色粉质粘土：IL=0.62 得＝58.32 kPa
桩的入土深度h=1.5+8.5+1.5=11.5m 查得预制桩修正系数为1.0　桩的极限端阻力标准值＝1788kPa　　代入上式得：

∴单桩坚向承载力设计值为
2.3确定桩数和布桩
初选桩数　　　 　
暂取7根，并按表取桩距，按矩形布置如图2所示

2.4初选承台尺寸
取承台长边和短边分别为

如图2所示。承台埋深为1.5m，承台高为0.95m,桩顶伸入承台35mm
台底钢筋的保护层厚85mm, 则承台有效计算高度为:

图2 桩布置和承台尺寸示意图

2.5群桩的竖向承载力设计值
按公式　

　　其中　

∴
由群桩距径比，方桩换算成等面积圆形桩
根据，，查表得，，，

查表得，

2.6计算桩顶荷载设计值
取承台及其上土的平均重度20kN/m2 则桩顶平均竖向力设计值为：

符合要求。

2.7桩基承载力验算
因为桩距。所以按下列公式验算
，
已知
.查表取得＝23.570
由上面可知

因为<0，所以取＝0。
＝
＝
软弱下卧层顶面自重应力：
软弱下卧层顶面
。
满足要求。

2.8沉降验算
桩基础的持力层在第三层的灰黄色粉质粘土层。（如图3所示）
桩基沉降按下式计算：
，

　　　　　　　　　　图3　桩沉降计算图
，，
查表JGJ—94得 C0=0.063, C1=1.500, C2=7.822
所以：

地基沉降计算深度为
计算此处的附加应力，其中，
查表得3
∴
Zn处土的自重应力为：

所以取。
用应力面积法计算沉降的过程见下表。

沉降量计算表
层序
（m）

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)
0
0
1
0
4×0.25=1

1
3.2
2
4×0.1746
=0.6984
2235
2235
7.5
0.057
127.40

2
6.4
4
4×0.1114
=0.4456
2852
617
2.1
0.203
125.25

3
8
6
4×0.0935
=0.3740
2992
140
2.1
0.203
28.42
281.07
桩端有良好持力层,取.0，最终沉降量：

2.9承台验算
2.9.1受冲切承载力验算
承台底平均净反力:
承台底最大最小净反力:

①柱边冲切
　求冲跨比与冲跨系数

②角桩向上冲切
从角桩内边缘至承台外边缘距离为

,

可以。

2.9.2承台受剪承载力计算
剪跨比与以上冲跨比相同，故对Ⅰ—Ⅰ斜截面

剪切系数：
Ⅱ－Ⅱ斜截面剪跨比按0.925计算　

2.9.3承台受弯承载力计算

选用20B18＠160,，沿平行X轴方向均匀布置
由公式得：

选用22B20＠140，，沿平行Y方向均匀布置
布筋时长边钢筋在下面,如图4所示

图4　承台配筋示意图

2.10单桩设计
方桩的截面为400mm×400mm,桩身长为10m,钢筋保护层厚度为40mm，
因桩的长度不大，桩的吊运及吊立时的吊点布置采用同一位置，如图5所示

　　　　　　　　　　　　　 图5桩的吊点位置

选用8 14, =1231
单桩承载力R=544.9KN,
>R
满足要求.

参考文献

1.《土力学与基础工程》，赵明华主编，武汉理工大学出版社，2000.7
2.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），中国建筑工业出版社.2002.4
3.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），中国建筑工业出版社.2002.4
4.《桩基工程手册》，桩基工程手册编写委员会，中国建筑工业出版社
5.《简明建筑基础计算与设计手册》，张季容等编，中国建筑工业出版社