基礎承臺設計計算(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 一、某五層鋼筋混凝土框架結構，柱網(wǎng)尺寸6m×6m，橫向承重框架，柱截面500mm×500mm，底層平面圖及地質(zhì)資料見附圖。基礎采用靜壓預制混凝土管樁，樁直徑400mm，樁身混凝土強度等級為C60，承臺混凝土強度等級為C20，樁端進入持力層深度2d，最小樁距取3d，各樁傳至承臺頂?shù)膬?nèi)力（柱號：Z1，Z2 Fk=910,1500，Mk=110,40.，Vk=50,22，F(xiàn)=1152,1935，M=140,50，V=64,25，單位符號除Mk、M為KN·m，其余的均為KN) 地質(zhì)資料見附圖。 附圖： F 室內(nèi)地面 天然地面標高9.280 天然

2、地面 300mm 200mm M V 雜填土 r=18KN/m3 h=1500 qsa=12kpa50mm4.00 粉土 6.10 qsa=22kpa d=400mm 承臺剖面粉細砂 qsa=24kpaYA 0.4 1 al2=232mm11.00H 0.4 J 1 D S=1.6 E F 2.59淤泥質(zhì)粉土h=0.81.39G X qsa=8kpa 22 0.4 2 3BC15.400.8 1 粉質(zhì)粘土 0.8/30.46 0.4/30.23 al1=373mm qsa=25kpa 2.98m 23.00 qpa=800Kpa 等邊三樁承臺 地質(zhì)資料 【附：相似三角形：AJH相似于AGF，其

3、中AJ=0.8、AG=0.8 + 0.695-0.25=1.245、AH=0.46 + 0.23=0.69、由相似比得： 0.8/1.245=0.69/AF AF1.08由AED相似于AGF，其中AE=0.8 + 0.354/2=0.977由相似比得： 0.977/1.245=(1.08-al2)/1.08 al2=0.232 】 一、Z1基礎設計計算：【解】 （1）確定樁端持力層 根據(jù)地質(zhì)情況，初步選擇粉質(zhì)粘土層作為樁端持力層。 （2）確定樁的類型、樁長和承臺埋深 靜壓預制混凝土管樁，直徑為400mm進入粉質(zhì)粘土層2d=0.8m，初定承臺高度為1.5m， 承臺頂距天然地面0.2m，承臺埋深1

4、.5m。 （3）確定單樁豎向承載力特征值 Ra=qpaAp + pqsiali =×0.4²×800+3.14×0.4×(12×4+22×2.1+24×4.9+8×4.4+25×0.8) =100.48+355.352=435.832KN （4）估算樁數(shù)及初定承臺面積n=1.2×Fk/Ra=1.2×910/435.8322.51 取3根因樁位靜壓預制混凝土管樁，所以取樁距S=4d=1.6m取等邊三樁承臺：如上圖承臺面積為：0.5×2.59×2.98-0.2

5、67=3.6（5）樁基礎驗算1）單樁承載力驗算承臺及上覆土重Gk=20×3.6×1.85=133.2KN軸心豎向力作用下，樁頂承受的平均豎向力Qk=(Fk + Gk)/n=(910 + 133.2)/3=347.73KN < Ra 滿足要求偏心豎向力作用下，樁頂承受的最大與最小豎向力Qk=(Fk + Gk)/n ± (Mxk×Yi)/Yi² ± (Myk×Xi)/Xi² =(910 + 133.2)/3 ± (110+50×1.5)×0.8/2×0.8² =3

6、47.73 ± 115.625 463.355 (樁3) = KN 232.105 (樁2)最大豎向力Qk max=463.355KN 1.2Ra=1.2×435.832=523KN最小豎向力Qk min=232.105KN > 0滿足要求 2）樁身混凝土強度： 樁頂承受的最大豎向力設計值 Qmax=(F + G)/n + MxYmax/Yi² +MyXmax/Xi² =(1152 + 1.2×133.2)/3 + (140 + 64×1.5)×0.8/2×0.8² =437.28 + 147.5=

7、584.78KN 樁身混凝土強度等級為C60，F(xiàn)c=38.5N/mm² ApFcc=(3.14×400²)×38.5×1.0/4 4836KN > Qmax 滿足要求 （6）承臺設計 將圓樁換算成正方形樁，(3.14×400²)/4=a² a=354mm1) 承臺受沖切承載力驗算柱對承臺的沖切(三樁承臺不要求）角樁對承臺的沖切角樁的最大凈反力設計值：N1=F/n + MyXi/Xi² =1152/3 + (140 + 64×1.5)×0.8/2×0.8² =3

8、84 + 147.5 =531.5KN從角樁內(nèi)邊緣引45°沖切線，使柱處于45°線以內(nèi)時取角樁內(nèi)邊緣至樁邊水平距離al1=800 - 250 - 354/2=373mm，al2=232mm < 0.2H。=290mm ,取a12=290mm 角樁沖垮比l1=al1/H。=373/1450=0.257,l2=al2/H。=290/1450=0.2 角樁沖切系數(shù) l1=0.56/(l1 + 0.2)=0.56/(0.257+ 0.2)=1.23 l2=0.56/(l2 + 0.2)=0.56/(0.2 + 0.2)=1.4 l1、l2滿足0.21.0。 c1=867mm，

9、c2=848mm 底部角樁： l1(2c1 + al1)tanhpFtH。 =1.23×(2×867 + 373)/3 ×0.942×1.1×1450 = 2248KN > Nl=531.5KN 滿足要求 頂部角樁： l2(2c2 + al2)tanhpFtH。 =1.4×(2×848 + 290)/3×0.942×1.1×1450 = 2412KN > Nl=531.5KN 滿足要求 2）承臺受剪承載力驗算 1-1斜截面： V1=Nmax=531.5KN （樁3） 剪跨比同沖垮比x

10、=l1=0.257 x=1.75/(x + 1.0)=1.75/(0.257 + 1.0)=1.39 hs=(800/H。)¼ =（800/1450）¼=0.862 B。=2590mm hsxFtB。H。=0.862×1.39×1.1×2590×1450= 4950KN V1=531.5KN 滿足要求 2-2斜截面： 樁3： N3=531.5KN 樁2： N2=F/n - MyXi/Xi²=1152/3 - (140 + 64×1.5)×0.8/2×0.8² =384 - 147.5=

11、236.5KN V2=N3 + N4=531.5 + 236.5=768KNy=l2=0.2 y=1.75/(l2+ 1.0)=1.75/(0.2 + 1.0)=1.458B。=2980mmhsxFtB。H。=0.862×1.458×1.1×2980×1450= 5974KN V2=768KN 滿足要求 3）三樁承臺彎矩及配筋計算 KN·m As1=M/0.9×fy×H。=256.94×106/0.9×300×1450=656.3mm² 【附：相似三角形：AJH相似于AGF，其中AJ=

12、0.8、AG=0.8 + 0.695-0.25=1.245、AH=0.46 + 0.23=0.69、由相似比得： 0.8/1.245=0.69/AF AF1.08由AED相似于AGF，其中AE=0.8 + 0.354/2=0.977由相似比得： 0.977/1.245=(1.08-al2)/1.08 al2=0.232 】 二、Z2基礎設計計算： 【解】 yi a。y 2 2.4 （1）確定樁端持力層 根據(jù)地質(zhì)情況，初步選擇粉質(zhì)粘土層作為樁端持力層。 （2）確定樁的類型、樁長和承臺埋深 a。x 1 d=400mm 靜壓預制混凝土管樁，直徑為400mm進入粉質(zhì)粘土層2d=0.8m，初定承臺高度為

13、1.5m， 承臺頂距天然地面0.2m，承臺埋深1.5m。1.6 （3）確定單樁豎向承載力特征值2.4 Ra=qpaAp + pqsiali =×0.4²×800+3.14×0.4×(12×4+22×2.1+24×4.9+8×4.4+25×0.8) =100.48+355.352=435.832KN （4）估算樁數(shù)及初定承臺面積n=1.2×Fk/Ra=1.2×1500/435.8323.44 取4根因樁位靜壓預制混凝土管樁，所以取樁距S=4.0d=1.6m承臺短邊長為：2d +

14、 s=2×0.4 + 1.6=2.4m 承臺長邊長與短邊長一樣，承臺面積為：2.4×2.4=5.76m（5）樁基礎驗算1）單樁承載力驗算承臺及上覆土重Gk=20×2.4×2.4×1.85=213.12KN軸心豎向力作用下，樁頂承受的平均豎向力Qk=(Fk + Gk)/n=(1500 + 213.12)/4=428.28KN < Ra 滿足要求偏心豎向力作用下，樁頂承受的最大與最小豎向力Qk=(Fk + Gk)/n ± (Mxk×Yi)/Yi² ± (Myk×Xi)/Xi² =(1

15、500 + 213.12)/4 ± (40+22×1.5)×0.8/4×0.8² =428.28± 22.8 451.08 (樁2、樁4) = KN 405.48 (樁1、樁3)最大豎向力Qk max=451.08KN 1.2Ra=1.2×435.832=523KN最小豎向力Qk min=405.48KN > 0滿足要求 2）樁身混凝土強度： 樁頂承受的最大豎向力設計值 Qmax=(F + G)/n + MxYmax/Yi² +MyXmax/Xi² =(1935 + 1.2×213.12)

16、/4 + (50 + 25×1.5)×0.8/4×0.8² =547.686 + 27.344=575.03KN 樁身混凝土強度等級為C60，查表得：Fc=27.5N/mm² ApFcc=(3.14×400²)×27.5×1.0/4 =3454KN > Qmax 滿足要求 （6）承臺設計 將圓樁換算成正方形樁，(3.14×400²)/4=a² a=354mm1）承臺受沖切承載力驗算柱對承臺的沖切1500 50=1450mm樁頂伸入承臺50mm，承臺有效高度H。=1450

17、mm，承臺混凝土強度等級為C20，F(xiàn)t=1.1N/mm²Fl=F - Ni =1935 0=1935KN(破壞錐體內(nèi)無樁) A。x =800(354/2) 250 A。x =373 > 0.2h。=290mm, 取A。x =373mmTan=1500/373=4.02, 76° > 45° 同理可得，A。y = A。x =373mm, 76° > 45° 。x = A。x/H。= 373/1450 =0.26 =。y 。x = 0.84/(。x + 0.2) =1.83 =。y 因H=1500mm，直線插入法，hp =1 (1

18、.0 - 0.9)×(1500 - 800)/(2000 - 800)=0.9422。x(Bc + A。y) + 。y (Hc + A。x)hpFtH。=21.83×(500 + 373) + 1.83×(500 + 373)×0.942×1.1×1450= 9601KN > Fl=1935KN 滿足要求角樁對承臺的沖切角樁的最大凈反力設計值：Nl=F/n + MyXi/Xi² =1935/4 + (50 + 25×1.5)×0.8/4×0.8²=483.75 + 27.344

19、=511.094KN從角樁內(nèi)邊緣引45°沖切線，使柱處于45°線以內(nèi)時取角樁內(nèi)邊緣至樁邊水平距離A1x=373mm，A1y=373mm。角樁沖垮比1x=A1x/H。=373/1450=0.261y=A1y/H。=373/1450=0.26 角樁沖切系數(shù)1x=0.56/(1x + 0.2)=0.56/(0.26 + 0.2)=1.22=1y 1x、1y滿足0.21.0。 C1=C2=577mm 1x(C2 + A1y/2) + 1y(C1 + A1x/2)hpFtH。 =1.22×(577 + 373/2) + 1.22×(577 + 373/2)

20、5;0.942×1.1×1450 = 2799KN > Nl=511.094KN 滿足要求 2）承臺受剪承載力驗算 1-1斜截面： V1=2Nmax=2×511.094=1022.2KN （樁2、樁4） 剪跨比同沖垮比x=。x=0.26 x=1.75/(x + 1.0)=1.75/(0.26 + 1.0)=1.39 hs=(800/H。)¼ =（800/1450）¼=0.862 B。=2400mm hsxFtB。H。=0.862×1.39×1.1×2400×1450= 4587KN V1=1022.2KN