地基基础工程课程设计.docx
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地基基础工程课程设计
编号20柱承台设计计算：
1.单桩竖向承载力特征值Ra计算
1.1基础埋深h
h=
÷18=1.02m
故取h为1.03m，则承台底标高为-1.27-1.03=-2.300m。
绝对标高为62.200m。
1.2单桩竖向承载力特征值Ra
1.2.1桩顶标高
由于桩顶进入承台内为50mm，故桩顶标高-2.250m，绝对标高为62.250m；
1.2.2Ra
a）桩周长u=1.257m，桩身面积Ap=0.126㎡;
b）土层中各段桩长为
=62.250-60.840=1.41m
=60.840-59.64=1.2m
=59.64-45.24=14.4m
（进入持力层）=2m
c）
=0.126×4500＋1.257×（1.41×0＋1.2×20＋14.4×35＋2×58）=1376.5kN
2.桩数
，由于承台及覆土重相对于柱底轴力很小，故先试算桩数，则
暂取3根桩。
3.承台计算
设计值=标准值×1.35，故
F=3587.22kN，Mx=12.83kN·m，My=-14.18kN·m，Vx=-1.89kN,Vy=30.11kN
具体计算如下：
一、示意图：
二、基本资料：
承台类型：
四桩承台承台计算方式：
验算承台尺寸
1．依据规范：
《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）
《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）
2．几何参数：
承台边缘至桩中心距:
C=400mm
桩列间距:
A=1600mm
桩行间距:
B=1600mm
承台根部高度:
H=1000mm
承台端部高度:
h=1000mm
纵筋合力点到底边的距离:
as=85mm
平均埋深:
hm=2.30m
矩形柱宽:
Bc=700mm矩形柱高:
Hc=700mm
圆桩直径:
Ds=400mm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=3587.22kN
绕X轴弯矩:
Mx=12.83kN•m
绕Y轴弯矩:
My=-14.18kN•m
X向剪力:
Vx=-1.89kNY向剪力:
Vy=30.11kN
4．材料信息：
混凝土强度等级:
C30
fc=14.30N/mm2ft=1.43N/mm2
钢筋强度等级:
HRB335fy=300.00N/mm2
三、计算过程：
1．作用在承台底部的弯矩
绕X轴弯矩:
M0x=Mx－Vy•H=12.83－30.11×1.00=-17.28kN•m
绕Y轴弯矩:
M0y=My＋Vx•H=-14.18＋（-1.89）×1.00=-16.07kN•m
2．基桩净反力设计值：
计算公式：
《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）
（8.5.3－2）
Ra设计值为1.35×1376.5=1858.3kN，均大于N。
3．承台受柱冲切验算：
计算公式：
《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）
（8.5.17－1）
X方向上自柱边到最近桩边的水平距离：
=0.29m
y方向上自柱边到最近桩边的水平距离：
=0.05m
承台有效高度：
h0=H－as=1.00－0.85=0.915m
作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值：
Fl=F－∑Qi=3587.22－0.00=3587.22kN
X方向冲跨比：
Y方向冲跨比：
X方向冲切系数：
Y方向冲切系数：
=2×[1.62×（0.70＋0.05）＋1.87×（0.70＋0.29）]×0.99×1430.00×0.915=7943.96kN>Fl=3587.22kN,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》（GB50007－2002）
（8.5.18－1）
（1）垂直Y方向截面的抗剪计算
Y方向上自柱边到计算一排桩的桩边的水平距离：
a0=0.41m
计算截面处承台宽度：
b=1.352m
斜截面上最大剪力设计值：
Vl=
计算截面的剪跨比：
剪切系数：
承台计算截面的计算宽度：
be=b=1.352m
=0.96×1.21×1430.00×1.352×0.915
=2054.90kN>Vl=
满足要求。
（2）垂直X方向截面的抗剪计算
X方向上自柱边到计算一排桩的桩边的水平距离：
a0=0.29m
计算截面处承台宽度：
b=1.728m
斜截面上最大剪力设计值：
Vl=
计算截面的剪跨比：
剪切系数：
承台计算截面的计算宽度：
be=b=1.728m
=0.96×1.33×1430.00×1.728×0.915
=2886.85kN>Vl=1199.52kN,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》（GB50007－2002）
（8.5.17－5）
（1）底部角桩冲切
角桩竖向冲反力设计值：
=1199.52kN
从角桩内边缘至承台外边缘的距离：
=0.853m
=0.29m
角桩冲跨比：
角桩冲切系数：
=1.08×（2×0.853+0.29）×
×0.99×1430.00×0.915=1595.90kN>Nl=1199.52kN,满足要求。
（2）顶部角桩冲切
=
=0.831
=0.355
=0.95×（2×0.831+0.355）×
×0.99×1430.00×0.915=1433.05kN>Nl=1208.26kN,满足要求。
6．承台受弯计算：
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
计算公式：
最大桩基反力设计值：
桩距：
s=1.60m
配筋率：
钢筋
选取Φ22@100钢筋，
，n取7根
7．承台受压验算：
计算公式：
《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）
（7.8.1－1）
局部荷载设计值：
混凝土局部受压面积：
混凝土局部受压计算面积：
混凝土受压时强度提高系数：
=1.35×1.00×2.74×14300.00×0.49
=25918.89kN>
=3587.22kN满足要求。
四、沉降量计算：
因承台形状为三角形，承台面积为
，为了方便计算承台的沉降量，可把承台看成是1.964m×1.964m的正方形，面积没有发生改变，基本不影响沉降量的改变。
（1）基底压力和基底附加压力
基础底面处土的自重应力:
则基底附加压力
（2）计算深度，无临近荷载
取
=4.4m
（3）沉降计算，见下表:
点号
l/b
z/b
0
0
1.0
0
1.000
0
1
2
1.0
2.04
0.4333
1396.80
1396.80
0.024
33.52
2
4.1
1.0
4.18
0.4105
1759.72
362.92
0.024
8.71
3
4.4
1.0
4.46
1804.56
44.84
0.024
1.08
43.31
校核
满足要求
（4）确定沉降经验系数
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