柱下独立承台桩基础设计例题
桩基础设计计算书例题
桩基础设计计算书例题桩基础设计计算书是土木工程中的重要文件，用于评估和确定桩基础的尺寸、长度和承载能力。
下面是一个例题及其相关参考内容：例题：设计一个单桩基础，直径为0.6m，承载力要求为2500kN，地下水位0.5m，土壤类型为粘土。
步骤1：确定设计桩长根据土壤类型和地下水位，选择适当的桩长计算方法。
参考内容：- 使用管理规程 GB 50007-2011《建筑地基基础设计规范》中的方法计算桩长- 当地下水位低于地面以上1m时，桩长计算公式为L = H + 1.5B + D- 当地下水位高于地面以上1m时，桩长计算公式为L = H + B + D其中，L为设计桩长，H为地下水位深度，B为土壤的冻土深度，D为桩基础埋置深度。
- 根据相关地方标准或规范，确定特定土壤类型下的桩长计算方法，如国家标准DL/T 5044-2006《建筑地基检测与设计规范》的相应规定。
步骤2：计算桩的抗力参考内容：- 根据桩基础的尺寸、土壤类型和设计桩长，查找或计算相应的桩基础抗力表或计算方法，如《桩基础设计手册》等。
- 考虑桩基础在受压和受拉情况下的承载能力，并根据土壤的特性来计算桩的侧阻力、端阻力和摩擦力等。
- 对于复杂或独特的情况，可能需要进行现场试验或数值模拟等方法以获得更准确的桩抗力数据。
步骤3：校核桩基础的承载力参考内容：- 根据设计的承载力要求，计算桩基础的承载力，包括桩身的承载力和桩顶的承载力。
- 根据相关规范和标准，进行桩基础的稳定性和安全性校核，确保桩基础在不同条件下的承载能力满足设计要求。
- 通过安全系数的计算，评估桩基础在不同荷载工况下的安全性。
步骤4：绘制桩基础平面和纵断面图参考内容：- 绘制桩基础平面和纵断面图，清晰地表示出桩的布置、尺寸和埋置深度等。
- 在图纸中注明每根桩的编号和相应的设计参数。
- 根据需要，注明桩基础与其他结构的连接方式和构造细节。
综上所述，这个例题中涵盖了桩基础设计计算书中的关键步骤和参考内容。
柱下独立承台桩基础设计 例题
基础工程课程设计————某住宅楼桩基础设计一：设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN；柱的截面尺寸为：400×400mm；承台底面埋深：D ＝ 2.0m。
2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc＝15MPa，弯曲强度设计值为fm ＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：fy＝310MPa4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝1.5MPa。
、附：1）：土层主要物理力学指标；2）：桩静载荷试验曲线。
附表一：附表二：桩静载荷试验曲线二：设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
三：桩基础设计 （一）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 （二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPa4φ16yf＝310MPa4）、承台材料：混凝土强度C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPatf＝1.5MPa（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7pS cyR kNf f AA ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2）、根据地基基础规范公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m100800(800)8805pakPa q -=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1：1.0LI= ，17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2：0.60LI= ，24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4）、确桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和土自重： 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 ：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m = 2°、承台平面尺寸及柱排列如下图：桩平面布置图1：100桩立面图（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均力：3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力：()()maxmax min 2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx N x+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<<即 i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
某柱下独立基础例题
某柱下独立基础，如图所示阶梯形基础，基底尺寸为m m l b 6.16.2⨯=⨯，基础高度为mm h 600=，设100mm 厚C10素混凝土垫层，钢筋保护层厚度为40mm ，取mm a s 50=。
柱截面尺寸为mm mm 400500⨯。
基础混凝土采用C20)/1.1(2mm N f t =，基础顶面处由上部结构传来相应于作用的基本组合的弯矩值m kN M ⋅=100，轴向力kN F 650=，基本组合由永久作用控制。
求（1）确定基底净反力值；（2）对柱与基础交接处进行抗冲切验算。
（3）对基础变阶处进行抗冲切验算解：（1）确定地基净反力值m b m G F M e k 43.06122.0205.16.16.235.165010035.1=<=⨯⨯⨯⨯+=+= 故地基反力及净反力呈梯形分布。
a j kP lb M A F p 72.2116.16.210066.16.2650622max =⨯⨯+⨯=+= （2）柱与基础交接处抗冲切验算)55050600(0mm h =-=mm l mm h a t 16001500550240020=<=⨯+=+222007975.0)55.024.026.1()55.025.026.2(6.1)22(212)22(m h a l h b b l A t t l =-----⨯=--⨯---=kN A p F l j l 85.1687975.072.211max =⨯==因mm mm h 800600<=，取0.1=hp βm h a h a a a a a t t t b t m 95.055.04.0222200=+=+=++=+= kN F kN h a f l m t hp 85.1683.4025509501.10.17.07.00=>=⨯⨯⨯⨯=β，满足要求。
（3）基础变阶处抗冲切验算)30050350(01mm h =-= m m h a t 6.14.1)05.035.0(28.0201<=-+=+222010163.0)3.028.026.1()3.022.126.2(6.1)22(212)22(m h a l h b b l A t t l =-----=-----= kN A p F l j l 38.13363.072.211max =⨯==因mm mm h 800350<=，取0.1=hp β，m h a a a a t b t m 1.13.08.02201=+=+=+= kN F kN h a f l m t hp 38.1331.25430011001.10.17.07.001=>=⨯⨯⨯⨯=β。
桩基础设计案例
桩基础设计框图设计实例一1. 设计资料某多层建筑一框架柱截面为mm400⨯，承担上部结构传来的荷载设计值为:800轴力kN.mM，剪力kN50H。
经勘察地基土依次为：0.8m==2800=F，弯矩kN.m420厚人工填土，1.5m厚粘土；9.0m厚淤泥质粘土；6m厚粉土。
各层物理力学性质指标如下表所示。
地下水位离地表1.5m。
试设计桩基础。
表各土层物理力学指标依据：承台的尺寸和结构(1) 形状 方,矩型,三角形,多边形,圆形 (2) 最小宽度 ≥50 cm (3) 最小厚度 ≥30 cm (4) 桩外缘距离承台边≥15 cm 边桩中心距离承台边≥1.0D (5) 桩嵌入承台 大桩横向荷载≥10 cm, 小桩≥5 cm,钢筋伸入承台30d (5) 混凝土标号≥C15 cm,保护层7cm 2 设计计算2.1 桩基持力层、桩型、承台埋深和桩长的确定由勘察资料可知，地基表层填土和1..5m 厚的粘土以下为厚度达9m 的软粘土，而不太深处有一层形状较好的粉土层。
分析表明，在柱荷载作用下天然地基难以满足要求时，考虑采用桩基础。
根据地质情况，选择粉土层作为桩端的持力层。
根据工程地质情况，在勘察深度范围内无较好的持力层，故桩为摩擦型桩。
选择钢筋混凝土预制桩，边长mm 350350⨯，桩承台埋深1.2m ，桩进入持力层④层粉土层2d ，伸入承台100mm ，则桩长为10.9m 。
2.2 单桩承载力确定（1）单桩竖向极限承载力标准值uk Q 的确定 查相关表格：第②粘土层：5kPa 7=sik q , m 1.12.15.08.0=-+=i l 第③粘土层：kPa 23=sik q , m 9=i l第④粉土层：kPa 55=sik q , m 7.035.022=⨯==d l ikPa 1800=pk qkN 679=+=∑pk p i sik uk q A l q u Q（2） 桩基竖向承载力设计值R 。
桩数超过3根的非端承桩复合桩基，应考虑桩群、土、承台的相互作用效应，由下式计算： kN 5.3392==uka Q R 因承台下有淤泥质粘土，不考虑承台效应。
桩基础习题——精选推荐
桩基础习题⼀、单桩承载⼒例题1条件：有⼀批桩，经单桩竖向静载荷试验得三根试桩的单桩竖向极限承载⼒分别为830kN 、860kN 和880kN 。
要求：单桩竖向承载⼒容许值。
答案：根据《建筑地基与基础规范》附录Q （6），（7）进⾏计算。
其单桩竖向极限承载⼒平均值为：极差880-830=50kN 。
%30%82.53.85850<=，极差⼩于平均值的30%。
例题2 求单桩竖向极限承载⼒942条件：某⼯程柱下桩基础，采⽤振动沉管灌注桩，桩⾝设计直径为377mm ，桩⾝有效计算长度13.6m 。
地质资料如右图。
要求：确定单桩竖向承载⼒容许值。
答案：查表粉质黏⼟，粉⼟，黏性⼟摩阻⼒标准值分别为45kPa 、55 kPa 、53 kPa 。
[]kPa2.418]27.14786.857.42545.7218.1[21]22004377.014.36.0537.26.0556.89.0453.27.0377.04.13[212121=+++?=+??+??+=+=∑=）（）（）（rk p r n i ik i i a q A q l u R αα⼆、单排桩桩基算例设计资料：某直线桥的排架桩墩由2根1.0m 钢筋混凝⼟钻孔桩组成，混凝⼟采⽤C20，承台底部中⼼荷载：∑=kN 5000N,∑=kN 100H ,m kN 320?=∑M 。
其他有关资料如图所⽰，桥下⽆⽔。
试求出桩⾝弯矩的分布、桩顶⽔平位移及转⾓（已知地基⽐例系数2m /kPa 8000=m ，20m /kPa 50000=m ）答案：（1）桩的计算宽度1b（2）桩的变形系数51EI mb =α2m /kPa 8000=m ，)(8.11m b =，27m /kN 107.2?=c E 桩的换算深度5.276.6164234.0>=?==h h α，属弹性桩。
（3）桩顶受⼒(4)地⾯处桩的内⼒（5）桩在地⾯处的横向位移和转⾓其中⽆量纲系数查附表1、2、5、644066.2=x A ，62100.1-=?A ，62100.1=x B ,75058.1-=?B（6）底⾯以下深度z 处桩截⾯的弯矩z M⽆量纲系数M M B A 、查附表3、7（7）桩顶⽔平位移及转⾓+-=+=) (111121321??αα?ααA EI Q B EI MA EI QB EI M x x x 其中11?A A x =、11?B B x =查附表14—165.276.6164234.0>=?==h h α，取4=h ，692.10.44234.000=?==l l α58671.141=x A ，01938.611==?A B x ；44258.31=?B（8）桩⾝最⼤弯矩m ax M 及最⼤弯矩位置计算由公式（4-70）得0485.3503604234.000=?==Q M C Q α由0485.3=Q C 及7744.6164234.0=?==h h α查附表13得658.0max =M z ，故)(554.14234.0658.0max m z M ==由658.0max =M z 及7744.6=h 查附表13得1022.1=M K（9）桩⾝配筋计算及桩⾝材料截⾯强度验算a)纵向钢筋⾯积桩内竖向钢筋按含筋率0.2%配置：（下⾯还未算完）现选⽤10根22Φ的HRB335级钢筋：)(109.3724m A g -?=，MPa f sd280=' 桩柱采⽤的20C 混凝⼟，MPa f cd 2.9=。
柱下钢筋混凝土独立基础设计例题
一、设计题目某教学楼为多层现浇框架结构，底层平面图布置如图一所示，已知上部结构传递至桩顶的荷载设计值为轴力N=1150KN，弯矩M=200KN·m，柱截面尺寸为800mm*600mm,土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示，地下水距离地表2.0m,试设计此钢筋混凝土独立基础。
图1 底层平面布置土层序号土层名称层底埋深（m）容重γ（KN/m³）含水量ω（%）孔隙比e液性指数IL粘聚力（kpa）内摩擦角φ（°）压缩模量E（Mpa）①浅黄色粘土 5.0 19.4 27.8 0.79 0.23 33.0 18 11.9②褐黄色粉质粘土8.0 20.0 21.8 0.64 0.37 20.0 21.0 8.1③强风化泥质砂岩15.0 25.0 68.0 25.0 24.9二、主要内容（1）确定基础埋置深度（2）确定地基承载力特征值（3）确定基础地面尺寸（4）确定基础的高度（5）基础底板的配筋计算（6）绘制施工图（平面图，详图）三、具体要求（1）结构设计必须依据最新出版的有关技术规范或教程，设计图纸必须符合建筑制图国家标准，图面整洁美观，可采用手工或者Autocad软件绘制。
（2）设计说明书要求论据充分、调理清楚、文正句通，可采用手工抄写或电脑打印。
（3）必须严格遵守设计纪律，独立按时完成指导教师制定的各项设计任务，不得无故缺席或从事与设计无关的其它事务，有特殊情况必须经知道教师同意，否则作违纪处理。
四、完成后应上交的材料（1）基础平面布置图（1:100）（2）基础详图（底板配筋图、平面图、剖面图）（1:50）（3）设计说明书五、参考文献（1）《基础工程》，莫海鸿、杨小平等主编，中国建筑工业出版社。
（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中国建筑工业出版社。
（3）《土力学》（陈仲颐、周景星、王洪瑾编著，清华大学出版社）。
指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日设计过程：一、确定基础埋置深度由《建筑地基基础设计规范》（GB500007-2002）（下称《规范》）可知，在满足地基稳定和变形要求的前提下，地基宜浅埋，而基础埋深不宜小于0.5m和基础宜埋置在地下水位以上。
9-4 柱下独立基础设计例题
例题3-4 柱下单独基础设计某柱下锥形单独基础的底面尺寸为2200×3000mm, 上部结构柱荷载F=750kN，M＝110kNm，柱截面尺寸为400×400 mm，基础采用C20级混凝土，基础下设置100mm厚的混凝土垫层，拟选基础高度为h=500 mm。
(1) 最大基底净反力最接近下列哪个数值？(A) 80 kPa；(B) 120 kPa；(C) 150 kPa；(D) 165 kPa。
(2) 为验算基础受冲切承载力，取用的最大冲切荷载F l最接近下列哪个数值？(A) 187 kN；(B) 252kN；(C) 267kN；(D) 281 kN。
(3) 进行基础抗弯验算时，基础最大弯矩最接近下列哪个数值？(A) 75 kN-m；(B) 99 kN-m；(C) 183 kN-m；(D) 225 kN-m。
答案：(1)C；(2)B；(3)C。
题解： 1) 设计基本数据：根据构造要求，可在基础下设置100mm 厚的混凝土垫层，强度等级为C10。
基础高度为h =500 mm ，则基础有效高度h 0=0.5－0.05=0.45 m 。
从混凝土规范中可查得C20级混凝土 f t =1.1×103 kPa 。
2) 基底净反力计算kPa 80.3150.0= 0.32.2611102.20.3750 2min max j ⨯⨯±⨯=±=W M A F p 3) 基础高度验算 基础短边长度2.2=l m ，柱截面的宽度和高度a = b c ＝0.4m 。
0.1hp =β；a t =a =0.4m ；a b =a +2h 0=0.4+2×0.45=1.3 m < lm 85.02/)3.14.0( 2)(b t m =+=+=a a a有缘学习＋Ｖ星ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）由于02 h a l +> ，于是22200m 68.145.024.022.22.245.024.020.3 2222=⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--=h a l l h b b A c ljmax 150.0 1.68252 kN l l F p A ==⨯=kN 5.29445.085.0101.10.17.07.030m t hp =⨯⨯⨯⨯⨯=h a f β满足0m t hp 7.0h a f F l β≤条件，选用基础高度h =500 mm 合适。
柱下钢筋混凝土独立基础设计例题
一、设计题目某教学楼为多层现浇框架结构，底层平面图布置如图一所示，已知上部结构传递至桩顶的荷载设计值为轴力N=1150KN，弯矩M=200KN·m，柱截面尺寸为800mm*600mm,土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示，地下水距离地表2.0m,试设计此钢筋混凝土独立基础。
图1 底层平面布置土层序号土层名称层底埋深（m）容重γ（KN/m³）含水量ω（%）孔隙比e液性指数IL粘聚力（kpa）内摩擦角φ（°）压缩模量E（Mpa）①浅黄色粘土 5.0 19.4 27.8 0.79 0.23 33.0 18 11.9②褐黄色粉质粘土8.0 20.0 21.8 0.64 0.37 20.0 21.0 8.1③强风化泥质砂岩15.0 25.0 68.0 25.0 24.9二、主要内容（1）确定基础埋置深度（2）确定地基承载力特征值（3）确定基础地面尺寸（4）确定基础的高度（5）基础底板的配筋计算（6）绘制施工图（平面图，详图）三、具体要求（1）结构设计必须依据最新出版的有关技术规范或教程，设计图纸必须符合建筑制图国家标准，图面整洁美观，可采用手工或者Autocad软件绘制。
（2）设计说明书要求论据充分、调理清楚、文正句通，可采用手工抄写或电脑打印。
（3）必须严格遵守设计纪律，独立按时完成指导教师制定的各项设计任务，不得无故缺席或从事与设计无关的其它事务，有特殊情况必须经知道教师同意，否则作违纪处理。
四、完成后应上交的材料（1）基础平面布置图（1:100）（2）基础详图（底板配筋图、平面图、剖面图）（1:50）（3）设计说明书五、参考文献（1）《基础工程》，莫海鸿、杨小平等主编，中国建筑工业出版社。
（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中国建筑工业出版社。
（3）《土力学》（陈仲颐、周景星、王洪瑾编著，清华大学出版社）。
指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日设计过程：一、确定基础埋置深度由《建筑地基基础设计规范》（GB500007-2002）（下称《规范》）可知，在满足地基稳定和变形要求的前提下，地基宜浅埋，而基础埋深不宜小于0.5m和基础宜埋置在地下水位以上。
柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计
——柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计学生姓名：***学号：************指导教师：***专业：土木工程（岩土方向）中国·成都2014 年 1 月目录1 设计资料 (1)1.1 上部结构资料 (1)1.2 场地工程地质条件 (2)2 选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (2)2.1 桩型 (2)2.2 初选承台埋深d (3)2.3 桩长 (3)3 确定单桩极限承载力标准值 (4)3.1 计算水平承载力 (4)3.2 计算单桩竖向承载力 (4)4 桩数和平面布置的确定 (6)4.1 荷载组合 (6)4.2 初步估算桩数 (6)5 确定复合基桩竖向承载力设计值 (7)6 桩顶作用验算 (7)7 桩基础沉降验算 (8)7.1计算沉降量 (8)7.2 确定沉降经验系数 (9)8桩身结构设计计算 (10)8.1两点吊立 (10)8.2单点起吊 (11)9 承台设计 (12)9.1柱对承台的冲切（冲切锥内无桩体） (12)9.2 角桩对承台的冲切 (13)9.3 斜截面抗剪验算 (13)9.4 受弯计算 (14)柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计1 设计资料1.1 上部结构资料某综合楼一榀框架底层柱平面布置如下图：图1.1 框架底层柱平面布置图相应作用的基本组合和标准组合时上部结构传至基础或承台底面的荷载见下表：表1 各柱传至基础(或承台)底面上的作用1.2 场地工程地质条件该建筑场地位于西南某城市东郊，场地地形平坦，场地标高512m(设为±0.000)。
场地地层自上至下依次为：杂填土、粉质粘土、淤泥质粘土、黄褐色粉土夹粉质粘土、淤泥质土、砂卵石层(未揭穿)，地层略有起伏，经概化后的土层厚度和各层土的物理力学指标见表2。
2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深2.1 桩型根据场地地基岩土层情况分析,浅部主要为人工填土,不能作为拟建建筑物的天然地基基础持力层。
若将持力层选在在粉质粘土层上，考虑地层略有起伏，假设将埋深定在2.2m 。
桩基础-例题
8、1某桩为钻孔灌注桩,桩径850d mm =,桩长22L m =,地下水位处于桩项标高,地面标高与桩顶齐平,地面下15m 为淤泥质黏土,15sk a q kP =,饱与重度317kN m γ=,其下层为中密细砂,80sk a q kP =,2500pk a q kP =。
地面均布荷载50a p kP =,由于大面积堆载引起负摩阻力,试计算下拉荷载标准值(已知中性点为00.8n l l =,淤泥土负摩阻力系数0.2n ξ=)。
【解】 已知00.8n l =,其中n l 、0l 分别为自桩顶算起的中性点深度与桩周软弱土层下限深度。
015l m =,则中性点深度00.80.81512n l l m ==⨯=。
桩基规范5、4、4条,中性点以上单桩桩周第i 层土负摩阻力标准值为'i ni n si q σξ=当填土、自重湿陷性黄土湿陷、欠固结土层产生固结与地下水降低时,''i ri σσ= 当地面分布大面积荷载时,''i ri p σσ=+式中,n si q ——第i 层土桩侧负摩阻力标准值;当按上式计算值大于正摩阻力标准值q pk = 2500 kPa时,取正摩阻力标准值进行设计;ni ξ——桩周第i 层土桩侧负摩阻力系数,可按表5、4、4-1取值; 'i σ——桩周第i 层土平均竖向有效应力;'ri σ——由土自重引起的桩周第i 层土平均竖向有效应力;桩群外围桩自地面算起,桩群内部桩自承台底算起;i γ 、m γ——第i 计算土层与其上第m 土层的重度,地下水位以下取浮重度;i z ∆、m z ∆——第i 层土与第m 层土的厚度;p ——地面均布荷载。
当地面分布大面积堆载时,''i i p γσσ+=()1'11101710124222i i m m i i a m z z kP γσγγ-==∆+∆=+⨯-⨯=∑''504292i i a p kP γσσ=+=+='0.29218.4n si ni i a q kP ξσ==⨯= 15n si sk a q q kP >=,取15n si a q kP =基桩下拉荷载为:10.851512480.4nnn gsi i i Q u q l kN π===⨯⨯⨯=∑8、2 某钻孔灌注桩,桩径 1.0d m =,扩底直径 1.4D m =,扩底高度1.0m ,桩长12.5l m =。
桩基设计例题
桩基设计例题某大城市中心城区旧城区改造工程中，拟建一栋16层高、内筒外框楼房。
建筑物对差异沉降没有特殊要求。
舱底位于拆迁区的居中部位。
场地底层层位稳定，底层剖面和桩基设计参数指标如下表。
已知荷载效应标准组合条件下，作用于承台顶面的竖向荷载F =5800kN ，x M =180kN •m ，y M =680 kN •m 。
荷载效应基本组合条件下，作用于承台顶面的竖向荷载F =7830kN ，x M =2430kN •m ，y M =918 kN •m 。
试设计柱下独立承台桩基础。
设计：按规定确定桩基设计等级为乙级 第一步：桩型选择与桩长确定 （一）选择桩型1. 对人工挖孔灌注桩：由于粘土层厚度3.5m ，不足以作为16层建筑物的持力层，以卵石维持理想鞥，深度大26m 以上，又因为卵石层透水性强，地下水位高，，故不予采用。
2. 对沉管灌注桩：承载力较高的卵石层的埋深超过26m ，当地施工机械无法施打。
若以埋深较浅粉质粘土为持力层，单桩承载力在240-40kPa ，对16层的建筑，需要基桩数量较多，布桩密度会很大，不予采用。
3. 对冲孔灌注桩：当地缺乏反循环清渣设备，桩底沉渣得不到保证，极大影响成桩质量，不予采用。
4. 对底层分布和当地施工经验，决定采用混泥土预制桩。
预制桩边长为400mm 的方桩，桩端进入卵石层0.5m 。
（二）确定桩长初选承台埋深d=2m ，桩顶入承台50mm （规范4.2.4条第1款：桩嵌入承台的长度对中等直径桩不宜小于50mm ，对大直径桩不宜小于100mm 。
），桩端全断面进入卵石层50mm （依据规范）3.3.3第5款（第8页）对于碎石土桩基全断面进入层不宜小于1d （边长或直径）.桩长设计取值，（1）桩嵌入承台长度为0.05m ；（2）穿过土层的长度为(3-2)+10.4+3.5+9.3=24.2m ；（3）进入持力层长度为0.05m （大于1.0d=40mm ）；（4）锥形桩尖长为0.5m 。
桩基础的例题
桩基础经典习题集【例题4-1】某柱下独立建筑桩基,采用400×400mm 预制桩,桩长16m.建筑桩基设计等级为乙级,传至地表的竖向荷载标准值为F k ＝4400kN ，M ky ＝800kN 。
m ，其余计算条件见图所示。
试验算基桩的承载力是否满足要求。
解：基础为偏心荷载作用的桩基础，承台面积为A ＝3×4＝12m 2，承台底面距地面的埋置深度为d =1。
5m 。
1。
基桩顶荷载标准值计算 kN n d A F n G F N G k k k K 79365.112204400=⨯⨯+=+=+=γ kN x x M n G F N N i k k k k k 6609261337935.145.180079322max minmax=±=⨯⨯±=±+=∑2.复合基桩竖向承载力特征值计算按规范推荐的经验参数法（公式4-10)计算单桩极限承载力标准值.桩周长u ＝0。
4×4＝1.6m ；桩截面面积A p ＝0。
42＝0。
16m 2。
软土层、粘土层和细砂层桩极限侧阻力标准值分别为q sk ＝25kPa ，60kPa ，60kPa.细砂层中桩端极限端阻力q pk ＝4200kPa 。
单桩极限承载力标准值为pk p ski i pk sk uk q A q l u Q Q Q +=+=∑＝1.6×（25×11.0＋60×4.0＋60×1.0）＋0.16×4200＝1592kN因为摩擦桩型，并Sa ＜6d ，故复合基桩承载力特征值计算时应按（公式4—22)考虑承台效应.c ak c uk c ak c a A f Q A f R R ηη+=+=2承台效应系数ηc 查表，41.1612===n A s a m ，B c /l ＝3。
0/16=0.19,s a /d ＝1.41/0.4＝3.53。
查表4－11得ηc 取0。
桩基础习题
一、单桩承载力 例题1条件：有一批桩，经单桩竖向静载荷试验得三根试桩的单桩竖向极限承载力分别为830kN 、860kN 和880kN 。
要求：单桩竖向承载力容许值。
答案：根据《建筑地基与基础规范》附录Q （6），（7）进行计算。
其单桩竖向极限承载力平均值为：N k 3.858325753880860830==++极差880-830=50kN 。
%30%82.53.85850<=，极差小于平均值的30%。
N R a k 3.42923.858==例题2 求单桩竖向极限承载力942条件：某工程柱下桩基础，采用振动沉管灌注桩，桩身设计直径为377mm ，桩身有效计算长度13.6m 。
地质资料如右图。
要求：确定单桩竖向承载力容许值。
答案：[]）（rk p r ni ik i i a q A q l u R αα+=∑=121查表粉质黏土，粉土，黏性土摩阻力标准值分别为45kPa 、55 kPa 、53 kPa 。
[]kPa2.418]27.14786.857.42545.7218.1[21]22004377.014.36.0537.26.0556.89.0453.27.0377.04.13[212121=+++⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+=∑=）（）（）（rk p r ni ik i i a q A q l u R αα二、单排桩桩基算例设计资料：某直线桥的排架桩墩由2根1.0m 钢筋混凝土钻孔桩组成，混凝土采用C20，承台底部中心荷载：∑=kN 5000N ,∑=kN 100H ,m kN 320⋅=∑M 。
其他有关资料如图所示，桥下无水。
试求出桩身弯矩的分布、桩顶水平位移及转角（已知地基比例系数2m /kPa 8000=m，20m /kPa 50000=m ）答案：（1）桩的计算宽度1b)(8.1)11(9.00.1)1(1m d kk b f =+⨯=+=（2）桩的变形系数51EImb =α2m /kPa 8000=m ，)(8.11m b =，27m /kN 107.2⨯=c E 444m 049.0640.164=⨯==ππd Im /4234.0049.0107.28.08.1800008.0575151=⨯⨯⨯⨯===I E mb EI mb c α 桩的换算深度5.276.6164234.0>=⨯==h h α，属弹性桩。
桩基础设计计算书例题
桩基础设计计算书例题
桩基础设计计算书例题
一、工程概况
工程名称：某桩基础工程
建设地点：某市某县
建设单位：某建设公司
二、基础工程概况
1、桩基础类型：抗拔桩，单桩；
2、基础设计荷载：主桩设计荷载为Qk=200 kN；
3、桩径：Φ750 mm；
4、桩长：Lk=20 m；
5、地基础质地：粉土、软细黏土；
6、桩基块组：6个，每块宽度为0.8m；
7、基础深度：z=2.6 m；
三、桩基计算
1、桩基确定：
根据基础设计荷载Qk=200 kN，地基有效抗拔强度f'a=30 kPa，可得抗拔桩抗拔拉力Tk=Qk/πD2/4=200/π(0.75)2/4=26.18 kN，桩基宽度b=6*0.8=4.8 m，桩长Lk=20 m，桩深度z=2.6 m，故有效抗拔面积A=bz=4.8×2.6=12.48 m2，计算所得桩基抗拔强度
fy=Tk/A=26.18/12.48=2.1 kPa，与设计有效抗拔强度f'a=30 kPa相比满足要求，桩基确定。
2、桩基施工：
桩孔按设计图施工，桩基施工完毕后，进行桩身和桩基结合状况检验，其结合状况满足要求，可以开始桩基浇筑。
3、桩基浇筑：
按设计桩基浇筑方案施工，桩基浇筑阶段，采用挖孔补注即时混凝土施工方法，每桩须补注2m3混凝土，补注混凝土与桩身紧密结合，混凝土强度符合设计要求。
桩基浇筑完毕后，进行桩基检验，检验结果合格，桩基浇筑完毕。
四、总结
本桩基础工程按设计要求，桩孔挖掘、桩身施工、桩基浇筑等施工工序设计合理，可满足设计要求。
桩基础设计例题14
0.695
第四章 桩基础
[1x (c2
a1 y 2
)
1y (c1
a1x 2
)]hp
fth0
2 0.695 (450 500) 0.991.1 825 2
874103 N 874kN Nl 304.6kN
角桩冲切满足要求
第四章 桩基础
（2）斜截面受剪承载力验算
V 3Nmax 3 304.6kN 913.8kN
剪切承载力满足要求
第四章 桩基础
（3）配筋计算
各桩净反力设计值：
1号桩： 2号桩：
Nn1
( Fk n
M
k
xmax xi2
)
1.2
5
(1800 43.7) 1.25 195.3kN
9
Nn2
( Fk n
M
k
xmax xi2
)
1.25
(200 43.7) 1.25 304.6kN
3号桩：
ax ay 500mm
x
y
ax h0
ay h0
500 0.606 825
1.75 1.75 1.09 x 1.0 0.6061.0
第四章 桩基础
hs
1/ 4
8h000
8001/ 4 825
0.99
hsftb0h0 0.991.091.1 2400825
2350.3103 N 2350.3kN V 913.8kN
沿x轴方向钢筋截面面积
As
My 0.9h0 f y
594106 0.9 825 300
2667mm2
选φ14@120
沿y轴方向钢筋截面面积
As
Mx 0.9h0 f y
三桩承台计算实例
一、引言基础是建筑物和地基之间的连接体。
基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。
从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。
如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。
但有时由于土或荷载的条件，需要采用满铺的伐形基础。
伐形基础有扩大地基接触面的优点，但与独立基础相比，它的造价通常要高的多，因此只在必要时才使用。
不论哪一种情况，基础的概念都是把集中荷载分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载力。
因此，分散的程度与地基的承载能力成反比。
有时，柱子可以直接支承在下面的方形基础上，墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。
当建筑物只有几层高时，只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用，就常常足以把荷载传给地基。
这些单独基础可用基础梁连接起来，以加强基础抵抗地震的能力。
只是在地基非常软弱，或者建筑物比较高的情况下，才需要采用伐形基础。
多数建筑物的竖向结构，墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。
中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件，这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。
如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对软弱地基进行处理。
软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。
在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。
勘察时，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况，根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。
冲填土尚应了解排水固结条件。
杂填土应查明堆积历史，明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。
在初步计算时，最好先计算房屋结构的大致重量，并假设它均匀的分布在全部面积上，从而等到平均的荷载值，可以和地基本身的承载力相比较。
如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值，则用单独基础可能比伐形基础更经济；如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值，那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。
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基础工程课程设计————某住宅楼桩基础设计一：设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN；柱的截面尺寸为：400×400mm；承台底面埋深：D ＝ 2.0m。
2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc＝15MPa，弯曲强度设计值为fm＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y＝310MPa4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝1.5MPa。
、附：1）：土层主要物理力学指标；2）：桩静载荷试验曲线。
附表一：附表二：桩静载荷试验曲线二：设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
三：桩基础设计 （一）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 （二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPa4φ16yf＝310MPa4）、承台材料：混凝土强度C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPatf＝1.5MPa（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7p ScyR kNff A A ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯= 2）、根据地基基础规范公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m100800(800)8805pakPa q -=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1：1.0LI= ，17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2：0.60LI= ，24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4）、确桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和土自重： 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 ：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m =2°、承台平面尺寸及柱排列如下图：桩平面布置图1：100桩立面图（四）：单桩受力验算：1、单桩所受平均力：32002.63.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力：()()maxmax min 2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx N x+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<< 即i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
（五）：群桩承载力验算：1、根据实体基础法进行验算： 1）、实体基础底面尺寸计算：桩所穿过的土层的摩擦角：121ϕ︒= ()9m ，220ϕ︒= ()1m取121 5.2544αϕ︒===︒ ， tan 0.919α= 边桩外围之间的尺寸为：22.33.3m ⨯实体基础底面宽：2.32100.0919 4.14m +⨯⨯=实体基础底面长：3.32100.0919 5.14m +⨯⨯= 2）、桩尖土承载力设计值：1° 实体基础埋深范围内的土的平均重度（地下水位下取有效重度）()()318.8218.910919.610110.612m kN γ⨯+-⨯+-⨯==2° 实体基础底面粉质粘土修正后的承载力特征值为： 根据书上表2－5 取0.3bη= ， 1.6dη=()()()()3120.52200.30.9 4.143 1.610120.5407.3bdmaakb kPaffγηηγ=+-+-=+⨯⨯-+⨯⨯-=3°取320GkNm γ= ，310mkNm γ= ，基础自重为：()4.14 5.1422010102979G k N =⨯⨯⨯+⨯= 4°实体基础底面压力计算：○1当仅有轴力作用时：32002979290.4407.34.14 5.14aaF G kPa kPa A pf++===<=⨯○2考虑轴力和弯矩时计算：m a x 3200297940050 1.564.14 5.14 4.14 5.14F G M A W P +++⨯=+=+⨯⨯⨯424.3 1.21.2407.3488.8akPa kPa f=<=⨯=由以上验算，单桩及整体承载力满足要求。
（六）、承台设计：承台尺寸由图1所示，无垫层，钢筋保护层厚取100mm 。
1、单桩净反力的计算：单桩净反力，即不考虑承台及覆土重量时桩所受的力 1）、单桩净反力的最大值：()m a x345.4 2.6 3.622012314.2Q=-⨯⨯⨯= 2）、平均单桩净反力： 320012266.7Q Fn k N'=== 2、承台冲切验算： 1）、柱边冲切： 冲切力：3200 1.3504320Li F kN N F=-=⨯-=∑受冲切承载力截面高度影响系数hpβ的计算：()10.919008000.9922000800hp β-=-⨯-=- 冲夸比λ与系数α的计算：()0000.5250.5250.11000x x a hλ===<000.840.841.160.20.5250.2xx βλ===++()0000.2250.2250.21000y y a hλ===>000.840.841.980.20.2250.2yy βλ===++()()()()()0000022 1.160.40.225 1.980.60.5250.9921500 1.087864320c y c x x y hp t l kN kN f b a h a h F βββ⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦=⨯⨯++⨯+⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦=>=满足要求3、角桩向上冲切：12101010,10.0.45,,,x x x x y y y y m c ca a a a λλλλ======110.560.560.7720.20.5250.2xx βλ===++110.560.561.320.20.2250.2yyβλ===++ ()()()()()2111011max 220.7720.450.22520.450.52520.992150012045345.4y x x y hp t kN kN f c a c a h N βββ⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦=⨯+++⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦=>=满足要求。
4、承台抗剪验算：斜截面受剪承载力可按下面公式计算：hs tV f b hββ≤， 1.751.0βλ=+，114408008000.9461000hs h β⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ Ⅰ－Ⅰ截面处承台抗剪验算： 边上一排桩净反力最大值max314.2kN Q=，按3根桩进行计算。
剪力m a x33314.2942.6kN QV==⨯= 承台抗剪时的截面尺寸近似的定为：平均宽度 1.93b m =,1.0m h=1.75 1.751.1471.00.525 1.0βλ===++()00.946 1.1471500 1.93 1.03141chs tkN V f Vb hββ==⨯⨯⨯⨯=>可以Ⅱ－Ⅱ截面处承台抗剪验算： 边排桩单桩净反力平均值 266.7ikN Q = ，按4根桩计算。
剪切力44266.71066.8Q k N V==⨯= 承台抗剪时的截面尺寸：平均宽度 2.63b m = ，0 1.0h m = 斜截面上受压区混凝土的抗剪强度为：1.75 1.75 1.1471.00.525 1.0βλ===++()00.946 1.1471500 2.63 1.04280chstkN V f V b hββ=⨯⨯⨯⨯=>=可以5、承台弯矩计算及配筋计算： 1）、承台弯矩计算： 多桩承台的弯矩可在长，宽两个方向分别按单向受弯计算：Ⅰ－Ⅰ截面，按3根桩计算：()3314.20.9750.3636.3Ik N m M =⨯⨯-=∙ Ⅱ－Ⅱ截面，按4根桩计算：()4266.70.6750.3400IIkN m M=⨯⨯-=∙ 2）、承台配筋计算：取1.0, 1.4m K h== 。
长向配筋：620636.31022810.910003100.9Isymm M A fh⨯===⨯⨯ 选配 16@200φ 2201.1132614smm A =⨯= 短向配筋：6204001014340.910003100.9IIsymm M A fh ⨯===⨯⨯ 选配 14@200φ ()2153.9182700s mm A =⨯=构造要求承台配筋图：（七）、桩的强度验算桩的截面尺寸为 2300300mm ⨯，桩长为10.0m ，配筋为416φ，为通长配筋， 钢筋保护层厚度选40mm 。