地基课程设计计算书

桩基础设计计算书
一、 设计题目：
本设计采用的设计题目：预制桩基设计
二、 设计荷载：
1、 柱底荷载效应标准组合值如下：
A 轴荷载：KN F K
2589= M KN M K
*291=
KN V
K
175=
B 轴荷载：KN F
K 3345=
M KN M
K
*246= KN V K 179=
C 轴荷载：
KN F
K
3270=
M KN M K
*224= KN V K 163=
2、 柱底荷载效应基本组合值如下：
A 轴荷载：F=3495KN, M=393KN*M, V=236KN
B 轴荷载：F=4516KN, M=332KN*M, V=242KN
C 轴荷载：F=4414KN,
M=329KN*M, V=220KN
三、地层条件及其参数：
该建筑物处于二级场地，土层分布、物理力学性质指标如下表。

地下水位位于地表下2.8m 。

地基土物理力学性质指标
三、 预制桩基设计：
建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩。

具体方案如下：室外地坪标高为-0.45m ，自然地面标高同室外地坪标高。

该建筑桩基属丙级建筑桩基，拟采用截面为350mm*350mm 的混凝土预制方桩，以7号土层为持力层，桩尖伸入持力层750mm ，设计桩长15.0m ，初步设计承台高度0.95m ，承台底面埋置深度-1.45m ，桩顶伸入承台50mm 。

（1） 单桩承载力计算
1、单桩竖向极限承载力标准值
Q Q Q
PK
SK
UK
+=
Q
SK
=4×0.35×(2×82.8+1×26+5.1×40.6+2×62+3*80.88+1.4*95.6)=1260KN Q
pK
=0.35×0.35×5075=622KN Q
UK
=1327 +622=1882KN
2、基桩竖向承载力特征值
R=
R a
=Q
UK
/K=1949/2=941KN
所需桩数为N=3345/941=3.4 取设计桩数为4根
（2） 桩基竖向承载力验算
根据桩数及承台尺寸构造要求，初步设计矩形承台，取承台边长2.2m ×2.2m,矩形布桩:桩中心距取3.5d,则s=3.5×350=1225mm ,取s=1400mm.桩心距承台力缘均为400mm. 承台填土总重为
G
k
=2.2×2.2×1.45×20=141KN N k
=(
F k
+G k )/N=(3345+141)/4=872KN < R=975 KN
N
k max
=N k
+M
y max
/∑y
2
=872+(246+0.95*179)*0.7 /(4*0.7*0.7)=1021KN
N k min
=N
k
—M
y min
/∑y
2
=872-(246+0.95*179)*0.7/(4*0.7*0.7)=731KN
N
k max
<1.2R=1129KN
N
k min
>0
满足设计要求,故初步设计是合理的.
(3)承台设计
承台尺寸为2.2m*2.2m,承台厚为0.95m,选用C25, f
t
=1.27N/mm2
f
c
=11.9N/ mm2,钢筋选
用HRB335 ,
f
y
=300N/mm2
1、 承台内力计算
承台内力计算荷载采用荷载效应基本组合值，则基桩净反力设计值为：
N '
max
=F/n +y
M i
y /∑y 2
=4516/4+（246+0.95*179）*0.7/（4*0.7*0.7）=1278KN N
'
min
=F/n-y
M i
y
/∑
y
2
=4516/4-（246+0.95*179）*0.7/（4*0.7*0.7）=980KN
-
N =F/n=4516/4=1129KN
2、 承台厚度及受冲切承载力验算
为防止承台发生冲切破坏，承台应具有一定的厚度，逐步设计承台厚度为0.95m ，承台底保护层厚度为50mm ，则mm h
900509500
=-=。

a 、柱对承台冲切
h
f a h a
b F
o
t
hp
ox c oy
oy
c
OX
l
（
β
ββ】【)()*2+++≤
由于
F
l
=F —
∑N i
=4516—0=4516KN
a
ox
=950—400/2—300/2=600mm ，
a
o y
=950—400/2—300/2=600mm
h a o ox ox
/=λ
=0.6/0.9=0.66
λoy
=0.6/0.9=0.66 βOX
=0.84/(
λ
ox
+0.2)=1.24
β
oy
=0.84/(
λ
y
o +0.2)=1.24
h f a h a b o
t
hp
ox c oy
oy c OX
β
ββ】）（【)(*2+++=6009KN>F
l
=4516KN
故厚度为950mm 的承台能够满足柱对承台的冲切要求
b 、角桩冲切验算
h
f a C a
C N
o
t
hp
x y
y
X
（
β
ββ】【)2/()2/11112
1‘
+++≤
KN N
N 1278max
’
==
45.02
1
==C
C mm
a
x
1=0.6m
a
y
1=0.6m
66.09.0/6.0/11===h a O X X
λ λ
y
1=0.66
82.0)2.0/(56.011=+=λβ
x x
β
y
1=0.82
h f a C a C o
t
hp
x y
y X （βββ】（（【)2/)2/111121+++=1462KN>N
'max
=1278KN
故厚度为950mm 的承台能够满足冲切要求
C 、 承台受剪承载力计算
承台剪切破坏发生在柱边与桩边连线所形成的斜截面处，对于Ⅰ-Ⅰ截面:
λ
y
0=
h a o
o /y
=0.6/0.9=0.66(介于0.25~3之间)
剪切系数: a=1.75/(0.66+1)=1.05 Ⅰ-Ⅰ截面剪力 V=2
N
'max
=2*1278=2556KN
h
b f o
o
t
hs
α
β
=1*1.05*1.27*1100*2*0.9=2640KN>V
故满足抗剪承载计算
d 、承台受弯承载力计算
承台计算弯矩如下：对Ⅰ-Ⅰ截面
N
'max
=1278KN 为基桩尽反力进行计算
y i
=700-200=500mm
M z
=∑N i y i
=2*1278*0. 5=1278KN
h
f M A
o
y
y s 9
.0/1
==1278*1000000/(0.9*300*900)=5259mm2
因此，承台长边方向选用20@130，则钢筋根数为 n=2000/130+1=17
选用17
20@130
25338mm A s
= 对于Ⅱ-Ⅱ截面,与Ⅰ-Ⅰ截面对称，因此采用对称配筋。

（4）桩身结构设计
预制桩的桩身混凝土强度等级选用C30，钢筋选用HRB335级，桩顶轴压力应符合
下列规定：
A
f N
ps
c
c
ϕ
ϕ≤max
N
max
=（F+G ）/n+y
M i
y
/∑
y
2
=(4516+1.2*141)/4+（246+0.95*179）*0.7/
（4*0.7*0.7）=1320.3KN
计算桩身轴线抗压强度时，一般不考虑压屈影响，取ψ=1 ；对于预制桩，桩基施工工艺
系数
ϕ
c
=0.8；C30混凝土
f
c
=14.3N/2mm
A
f ps
c
c ϕϕ=1*0.8*14.3*106
*0.35*0.35=1401KN>N
max
=1320.3KN
故桩身轴承载力满足要求
（5）桩身构造设计
选814通长配筋，箍筋选用6的钢筋，间距200mm ，距桩顶2m 范围内间距为100m ，
采用打入沉桩，桩顶设置三层 6 @ 50钢筋网，层距50mm ，桩尖应焊接在一根圆钢上，桩尖0.6m 范围内箍筋加密，间距50mm ，桩身主筋混凝土保护层厚30mm 。

（6）吊装验算
设二点起吊如图
起点距离两端 a=0.207l=0.207*15=3.105m
起吊时桩身最大弯矩为：M=0.0214kqL*L=0.0214*1.3*0.35*0.35*25*15*15=19KN.m f
c
=14.3N/2
mm ，
桩身配筋验算：混凝土采用C30级，钢筋采用HRB335级，则
f
y
=300，N/2mm ，由于b=350mm ，Ho=350-40=310mm ，
每边配3
14，As=4612
mm 。

则：
X=
f
A f c
s
y
α1
/b=300*461/(1*14.3*350)=27.63mm
)2/(01
x bx h f
M c
u
-=α=1*14.3*350*27.63*(310-27.63/2)=40.96KN.m>M=19KN.m
故桩身配筋满足吊装要求
（7）估算A 、C 轴线柱下桩数
1、桩数估算
A 轴荷载标准组合值：
KN F
K
2589=
M KN M
K
*291= KN V K 175=
A 轴荷载基本组合值： F=3495KN, M=393KN*M, V=236KN
N=
F
K
/R=2589/941=2.75 为方便计算，取4根。

C 轴荷载标准组合值：
KN F
K
3270=
M KN M
K
*244= KN
V K 163=
C轴荷载基本组合值：F=4414KN, M=329KN*M, V=220KN
N=F K/R=3270/941=3.4，取4根。

2、承台平面尺寸确定
根据估算的桩数和承台构造要求，设计A轴承台平面尺寸为2.2m*2.2m，与B轴相同，桩中心距取1.4m，桩心与承台边缘距离0.4m；设计C轴承台与B轴相同。

其尺寸如下：
（8）设计图纸
根据以上计算，可以绘制出桩基平面布置图和桩基大样图，施工详图，如下所示：
友情提示：方案范本是经验性极强的领域，本范文无法思考和涵盖全面，供参考!最好找专业人士起草或审核后使用。