承台抗冲切和剪切计算
承台抗冲切和剪切计算
承台抗冲切和剪切计算在进行混凝土构件设计，如板、基础、承台，经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题，规范针对不同的构件规定了必须验算的内容，但是对冲切和剪切概念上，仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑，我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款：表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集表二冲切和剪切的若干对比三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
四桩承台计算书
四桩承台计算书一、设计资料1、承台信息承台底标高：-6.60m承台高：1400mm承台x方向移心：0mm承台y方向移心：0mm2、桩截面信息桩截面宽：1400mm桩截面高：0mm单桩承载力：3200.00kN3、承台混凝土信息承台混凝土等级：C304.桩位坐标:桩位表柱信息表《建筑桩基技术规范》（JGJ 94－2008）以下简称桩基规范《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010）以下简称混凝土规范二、计算结果1、桩承载力验算承台及覆土重:采用公式：= 1905.1 kN∑X i2= 12250000.0 ∑Y i2= 12250000.02、承台内力配筋计算三、结果汇总一、标准组合下桩反力:最大最小桩反力及对应的标准组合桩平均反力最大值2999.90 (非震)(Load 11)桩平均反力最小值2541.45 (非震)(Load 4)桩平均反力最大值2790.87 (震)(Load 21)桩平均反力最小值2753.89 (震)(Load 20)单桩承载力验算满足二、基本组合下承台冲切、剪切、配筋计算:角桩冲切计算：桩1: 抗力6359.03 kN 冲切力3279.22 kN h0：1450 mm (Load:23)桩2: 抗力6359.03 kN 冲切力3246.43 kN h0：1450 mm (Load:23)桩3: 抗力6359.03 kN 冲切力3191.58 kN h0：1450 mm (Load:23)桩4: 抗力6359.03 kN 冲切力3224.38 kN h0：1450 mm (Load:23) 柱冲切计算：抗力13274.51 kN 冲切力12941.61 kN h0：1350 mm Load：23 抗剪计算：1左边：抗力11804.15kN 剪力6503.60kN h0：1450mm (Load:23)2右边：抗力11804.15kN 剪力6438.01kN h0：1450mm (Load:23)3上边：抗力12232.87kN 剪力6525.65kN h0：1450mm (Load:23)4下边：抗力12232.87kN 剪力6415.96kN h0：1450mm (Load:23)承台冲剪验算满足承台高度：承台高1500底板配筋计算：X方向：弯矩8779.86 kN.m 计算钢筋面积3186 mm2/m Load：23 Y方向：弯矩8320.20 kN.m 计算钢筋面积3019 mm2/m Load：23根据最小配筋率计算承台最小配筋：Agx min= 2100. mm2/mAgy min= 2100. mm2/m原钢筋x方向配筋量不满足原钢筋y方向配筋量不满足计算的配筋方案为：Agx: HRB400 22@100Agy: HRB400 20@100。
三桩承台计算(CT-3)
a0y = min(ay , h0) = 0.473m
受冲切截面高度影响系数：βhp =
1 if h ≤ 800mm
0.9 if h ≥ 2000mm
0.9
+
(1
−
0.9)
2m 2m −
−h 0.8m
otherwise
= 0.958
冲垮比： λ0x =
0.25
if
a0x h0
≤
0.25 =
0.272
1.1 − 0.65 ⋅ ftk
otherwise
ρte ⋅ σsk
= 0.268
最外层受拉钢筋外边缘至混凝 土受拉区底边的距离：
cs = 20 ⋅ mm if cc + dv0 < 20 ⋅ mm
= 60 ⋅ mm
otherwise
65 ⋅ mm if cc + dv0 ≥ 65 ⋅ mm
cc + dv0 otherwise
最大弯矩设计值：
M=
1 3
FN 3
⋅
⎛⎜⎝S1
−
0.75hc 4 − αc
⎞⎟⎠
=
1155.144
⋅
kN
⋅
m
最大剪力设计值：
V=
1 3
FN
=
2250
⋅
kN
永久荷载作用最大弯矩标准值 ：
Mqk
=
1 3
FNqk 3
⋅
⎛⎜⎝S1
−
0.75hc 4 − αc
⎞⎟⎠
=
721.965 ⋅
kN
⋅
m
2.承台截面的斜截面抗剪承载力
otherwise
承台截面 = "满足GB50007-2011第8.5.21条"
冲切和剪切的区分
在进行混凝土构件设计，如板、基础、承台，经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题，规范针对不同的构件规定了必须验算的内容，但是对冲切和剪切概念上，仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑，我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款：表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集表二冲切和剪切的若干对比三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
CT-16桩承台角桩冲切计算
100 mm
b0=
13900 mm
(桩基规范 5.9.10-2)
(桩基规范 5.9.10-3)
承台剪 切 满足
100 mm
b0=
18200 mm
(桩基规范 5.9.10-2)
(桩基规范 5.9.10-3)
承台剪 切 满足
斜截面受剪验 算： 剪切力设计值 剪跨比
剪切系数
高度影响系数
Vx1= 15803 l = a/h0=
KN
a=
0.2500
a= 1.75/(λ+1)=
1.4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b= 0.973699608
斜截面受剪验算 : b*a* ft*bo*ho= 24115.3670 <KN> (桩基规范 5.9.10-1)
角桩冲 切 满足
3.承台剪切验算 斜截面受剪验 算： 剪切力设计值 剪跨比
剪切系数
高度影响系数
Vy1= 15803 l = a/h0=
KN
a=
0.2500
a= 1.75/(λ+1)=
1.4
b= 0.973699608
斜截面受剪验算 : b*a* ft*bo*ho= 31575.5165 <KN> (桩基规范 5.9.10-1)
1.基本资料
承台类型： 承台根部高度
CT-1桩筏承台冲切计算
桩筏承台
H=
1000
圆桩直径d= 1400 (mm) mm
高度影响系数： βhp= 混凝土强度等级 C30
fc= 14.3 纵筋合力点至近 边距离Sa=
0.98
110
(mm)
, f t= 1.43
设计时执行的 规术范规范：》
冲切和剪切的区别
冲切和剪切概念辨析在进行混凝土构件设计，如板、基础、承台，经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题，规范针对不同的构件规定了必须验算的内容，但是对冲切和剪切概念上，仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑，我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……”“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
承台冲切和抗剪验算
承台冲切及抗剪验算1、 三桩承台：（1） 墙柱冲切验算：三桩承台上竖向荷载设计值为F=3369KN承台抗冲切力为N=2[()()]Ox c oy oy c ox hp t o b a h a f h βββ+++=2[0.92(0.40.71)1(0.80.64)] 1.0214301⨯⨯++⨯+⨯⨯⨯=7179KN F<N 。
重切满足！（2） 角桩冲切验算：桩设计反力值为N l =1110KN承台抗冲切力为： N= 11111(2)tan 2hp t o c a f h θββ+=0.933×(2×0.9+0.4) ×1.02×0.577×1430×1=1727KNN>N l 重切满足！(3) 承台抗剪验算：承台承受最大剪力为V=2×1110=2220KN承台抗冲剪力为：V L = hs t o o f b h βα=0.946 ×1.346×1430×2.84×1=5171KNV L >V, 抗剪满足！2、 四桩承台：（1）墙柱冲切验算：四桩承台上竖向荷载设计值为F=4251KN承台抗冲切力为N=2[()()]Ox c oy oy c ox hp t o b a h a f h βββ+++= 2[1.4(0.40.4) 1.86(0.80.2)] 1.0214301⨯⨯++⨯+⨯⨯⨯=8693KN F<N 。
重切满足！（2）角桩冲切验算：桩设计反力值为N l =1110KN承台抗冲切力为：N= 121111[(/2)(/2)]x y y x hp t o c a c a f h βββ+++=[0.933×(0.9+0.2/2)+1.244 ×(0.9+0.4/2)] ×1.02×1430×1=3359KN N>N l 重切满足！(3)承台抗剪验算：承台承受最大剪力为V=2×1110=2220KN 承台抗冲剪力为：V L = hs t o o f b h βα=0.946 ×1.25×1430×3×1=5072KNV L >V, 抗剪满足！3、五桩承台：（1）墙柱冲切验算：五桩承台上竖向荷载设计值为F=4251KN承台抗冲切力为N=2[()()]Ox c oy oy c ox hp t o b a h a f h βββ+++= 2[1.4(0.40.4) 1.86(0.80.2)] 1.0214301⨯⨯++⨯+⨯⨯⨯=8693KN F<N 。
承台抗弯、抗剪、抗冲切计算表
M/(0.9*fy*h0) M/(0.9*fy*h0) 0.2%*1000*H
冲切面到桩内边距离 冲跨比 冲切系数
冲切面到桩内边距离 冲跨比 冲切系数 y向柱宽 x向柱宽
公式8.5.17-1
冲切面到桩内边距离 冲跨比 冲切系数
冲切面到桩内边距离 冲跨比 冲切系数
桩内边到承台边距离 桩内边到承台边距离
公式8.5.17-10
柱边到桩边水平距离 剪跨比 剪切系数
承台剪切计算宽度 公式8.5.18-1
柱边到桩边水平距离 剪跨比 剪切系数
承台剪切计算宽度 公式8.5.18-1
CT-2 1.43 360 7பைடு நூலகம்0 640 1.000 1.000 410 205
0.25 0 0 51 0
247 1400
50 0.200 2.100
混凝土等级C30，ft= 钢筋，fy=
承台高H(mm)= 柱底轴力设计值F(KN)=
单桩设计值Ni(KN)= 抗弯计算：
柱冲切验算：
角桩冲切验算：
抗剪验算：
h0=H-50-10 β hp= β hs=
xi(m) yi(m) Mx=ΣNi*yi My=ΣNi*xi Asx= Asy= ρmin=
aox= λ ox= β ox= aoy= λ oy= β oy=
bc= hc= 冲切承载力 验算结果
a1x= λ 1x= β 1x= a1y= λ 1y= β 1y=
c1= c2= 角桩冲切承载力 验算结果
Vy1(ＫＮ)= ax= λ x= β x= bx0=
抗剪承载力 验算结果 Vy2(ＫＮ)=
ay= λ y= β y= boy= 抗剪承载力 验算结果
桩承台计算
桩承台设计计算------------------------------------------------------------------- 计算项目: 二桩承台CT-1计算一、基本资料：承台类型：二桩承台 圆桩直径 d ＝ 600mm 桩列间距 Sa ＝ 1800mm 桩行间距 Sb ＝ 600mm 承台边缘至桩中心距离 Sc ＝ 600mm承台根部高度 H ＝ 1000mm 承台端部高度 h ＝ 1000mm柱子高度 hc ＝ 600mm （X 方向） 柱子宽度 bc ＝ 600mm （Y 方向） 单桩竖向承载力特征值 Ra ＝ 1400.0kN作用于桩基上的竖向力标准值(kN):Fk=2509 kN柱脚垂直于X 轴向的弯矩设计值(kN-m) 76.6 kN.m 桩i 至通过桩群重心的Y 轴线的距离(m): xi0=0.9m桩中心最小间距为 1800mm ， 3.00d （d － 圆桩直径或方桩边长） 混凝土强度等级为 C30 fc ＝ 14.3 ft ＝ 1.43N/mm钢筋强度设计值 fy ＝ 360N/mm 纵筋合力点至近边距离 as ＝ 60mm 荷载的综合分项系数 γz ＝ 1.35 永久荷载的分项系数 γG ＝ 1.20设计时执行的规范： 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2011） 以下简称 基础规范 《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010） 以下简称 混凝土规范二桩承台ab S b S b Y X12H h1F+G My50 hc 2VxaSa/2Sc Sc Sa/212b chc二、承台自重和承台上土自重标准值 Gk ：a ＝ 2 * Sc + Sa ＝ 2*600+1800 ＝ 3000mmb ＝ 2 * Sb ＝ 2*600 ＝ 1200mm承台底部面积 Ab ＝ a * b ＝ 3.000*1.200 ＝ 3.60(m ) 承台体积 Vct ＝ Ab * H1 ＝ 3.60*1.00 ＝ 3.600(m )承台自重标准值 Gk'' ＝ γc * Vct ＝ 25.00*3.600 ＝ 90.0（kN ） 承台上土自重标准值 Gk' ＝ γs * (Ab - bc * hc) * ds＝ 18.00*(3.60-0.60*0.60)*1.40 ＝ 81.6（kN ） 承台自重和承台上土自重标准值 Gk ＝ Gk'' + Gk' ＝ 90.0+81.6 ＝ 171.6kN三、承台验算：圆桩换算桩截面边宽 bp ＝ 0.8 * d ＝ 0.8*600 ＝ 480(mm)1、桩基承载力及承台受弯计算：(1)、单桩桩顶竖向力计算： 在轴心竖向力作用下Qk ＝ (Fk + Gk) / n （基础规范 8.5.4-1）Qk ＝ (2509+171.6)/2 ＝ 1340(kN) ≤ Ra ＝ 1400 kN在偏心竖向力作用下∑∑±±+=22i iyk i i xk k k ik x x M y y M n G F Q （基础规范 8.5.4-2）Qik ＝1340+76.6×0.9/(2×0.9^2)=1383(kN) ≤ 1.2Ra ＝ 1680 kN(2) 按深梁计算承台受弯及抗剪： 柱传竖向力 N 2509.00 (KN) 输入基本组合的计算内力值柱传弯矩 M 76.60 (KN-m) 输入基本组合的计算内力值 桩台桩中心距 lc 1.80 (m)深梁弯矩 M 1000.83 (KN-m)已包括桩台自重产生的弯矩 深梁剪力 V1332.29 (KN)已包括桩台自重产生的剪力钢筋和混凝土指标C =30 C?(20,25,30,35,40,45,50,55) 混凝土等级 fc ＝ 14.3 (N/mm2) 混凝土抗压强度设计值 fck ft ＝ 1.43 (N/mm2) 混凝土抗拉强度设计值 ft Ec ＝ 30000 (N/mm2) 混凝土弹性模量 Ec HRB 400 HRB(235,335,400) 纵筋强度等级 fy ＝360 (N/mm2) 纵筋抗拉压强度设计值 fy(1)、柱对承台的冲切验算：扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值：Fl ＝1.35×2509=3387.2(kN)柱对承台的冲切，可按下列公式计算：Fl ≤ 2 * [αox * (bc + aoy) + αoy * (hc + aox)] * βhp * ft * ho（基础规范 8.5.19-1） X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离：aox ＝ 900 - hc / 2 - bp / 2 ＝ 900-600/2-480/2 ＝ 360(mm) λox ＝ aox / ho ＝ 360/(1100-70) ＝ 0.35X 方向上冲切系数αox ＝ 0.84 / (λox + 0.2) （基础规范 8.5.19-3）αox ＝ 0.84/(0.350+0.2) ＝ 1.530aoy ＝ Min{Sb - bc / 2, Ho} ＝ Min{300,1030} ＝ 300(mm)2 * αox * (bc + aoy) * βhp * ft * ho＝ 2*1.530*(600+300)*0.975*1.43*1030＝ 3954957(N) ≥ Fl ＝ 3387200 N，满足要求。
【结构设计】结构设计的冲切和剪切概念的比较
坏
拉破坏.
破坏面
平面（二维） 斜截面
空间曲面（三维） 冲切破坏锥体
剪切又称单向剪切,冲 切又称双向剪切
梁,扩展基础,筏板基础,桩承 无梁楼盖、柱下独立基础、梁
验算构件
台
板式基础、筏板式基础,桩承台 （柱和平板连接处）.
验算工况
构件局部剪力较大时
集中荷载作用于板状构件平面 外基Biblioteka 公式V≤0.7βhftbh0
结构设计的冲切和剪切概念的比较
在进行混凝土构件设计,如板、基础、承台,经常会遇到是否要同时验 算冲切和剪切的问题,规范针对不同的构件规定了必须验算的内容,但是对 冲切和剪切概念上,仍有很多地方不甚清楚.出于稳妥考虑,我们对冲切和剪 切的概念和具体验算的选择做进一步的说明.
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款 表一 常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求
hftbmh0
柱边缘 及变阶 处
bm 取值距柱 边或变阶处 h0/2 处板垂 直截面
柱边缘 及变阶 处 h0/2 截面
Fl≤0.7β
um 取距 Vs 取值距内
Vs≤0.7β
－ hpftumh0/
离筒外 筒或柱边边
hsftbwh0
η
表面
缘 h0 处
h0/2 处 板垂直
截面
√ －
8.4.12
um 取距
冲切 1.冲切破坏 2.受冲切承载力 3.受冲切截面 4.冲切破坏锥体
异同点
5．剪切破坏 6．受剪承载力
5.冲切荷载
混凝土剪切破坏机理复杂,同剪 在局部荷载或集中反力作用下, 都属于脆性破坏.
跨比,混凝土强度,荷载形式, 在板内产生正应力和剪应力,尤 剪切破坏的工况更为
承台自动计算公式表
两桩承台计算(柱偏心):一,受弯计算:1,基桩竖向力设计值计算:桩数(对称布置的两桩承台):n=2方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):bp=0.4柱截面长边尺寸(m):hc=0.7(X方向)柱截面短边尺寸(m):bc=0.4(Y方向)作用于桩基上的竖向力设计值(kN):F=3261桩基承台和承台上土的自重设计值(kN):G=100.0柱端垂直于X轴向的弯矩设计值(kN-m)My=15桩i至柱中心线的距离(m):x10=0.90x20=2.97桩i至通过桩群重心的Y轴线的距离(m):xi0=1.94考虑弯矩作用时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Nix=2556.5<=1.2倍基桩竖向承载力设计值(公式5.1.1-2)2,承台受弯计算:垂直Y轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):x1=0.55垂直X轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):My=1406.1公式(5.6.2-2)承台高度(mm):h=1800砼弯曲抗压强度设计值(N/mm^2):fcm=16.5钢筋强度设计值(N/mm^2):fy=310构件尺寸(mm):b=1000h=1800纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离(mm)：as=65截面的有效高度(mm):h0=1735弯矩(kN-m）My=1406.1公式 4.1.5-1det=2839791.41x=49.83yetb*h0=944.4公式 4.1.5-2Asx=2652配筋率(%)rox=0.15二,受冲切计算:承台受柱冲切的承载力计算:自柱短边到最近桩边的水平距离(m):aox1=0.35aox2=2.42公式(5.6.6-3)alfaox1=1.80lmtaox1=0.20alfaox2=0.45lmtaox=1.39桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft=1.5公式(5.6.6-4)gamoFl=3261承台受柱冲切的承载力设计值(kN):R=5859.4>=gamoFl=3261满足受柱冲切的承载力要求.三,承台受剪计算:柱边至沿X向桩边的水平距离(m):ax1=0.35公式(5.6.8-2)betax=0.20lmtax=0.20桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗压强度设计值(N/mm^2)fc=15公式(5.6.8-1)gamoVx=2556.5承台受剪的承载力设计值(kN):Rx=5205.0>=gamoVx=2556.5满足受剪的承载力要求.四,承台局部受压计算(按砼规范):砼局部受压净面积(m^2):Aln=0.28砼局部受压面积(m^2):Al=0.28砼局部受压时的计算底面积(m^2):Ab=1.00(计算底面积边长>=承台宽度时)公式(4.5.1-2)beta=1.89公式(4.5.1-1)Fl=3261砼局部受压的承载力设计值(kN):R=11905.9>=Fl=3261满足局部受压的承载力要求.三桩承台计算:一,受弯计算:1,基桩竖向力设计值计算:桩数:n=3方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):bp=0.64柱截面长边尺寸(m):hc=0.7(X方向)柱截面短边尺寸(m):bc=0.7(Y方向)作用于桩基上的竖向力设计值(kN):F=14000桩基承台和承台上土的自重设计值(kN):G=0.0作用于桩群上的外力对通过桩群重心的X轴的Mfx=100力矩设计值(kN-m):作用于桩群上的外力对通过桩群重心的Y轴的Mfy=150力矩设计值(kN-m):桩i至通过桩群重心的Y轴线的距离(m):xi0=1.2桩i至通过桩群重心的X轴线的距离(m):y10=1.6y20=0.8考虑Mfx时,第i桩的竖向反力设计值(kN):N1y=4708.3<=1.2倍基桩竖向承载力设计值(公式5.1.1-2)N2y=4687.5考虑Mfx,Mfy时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Nimax=4750.0<=1.2倍基桩竖向承载力设计值(公式5.1.1-2)2,承台受弯计算:垂直Y轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):xi=0.9垂直X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):y1=1.3y2=0.5垂直Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):Mx=5885.4公式(5.6.2-4)垂直X轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):My=4037.5公式(5.6.2-3)承台高度(mm):h=2000砼弯曲抗压强度设计值(N/mm^2):fcm=16.5钢筋强度设计值(N/mm^2):fy=310构件尺寸(mm):bx=1600(X向等效宽度)by=h=2000纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离(mm)：as=60截面的有效高度(mm):h0=1940弯矩(kN-m）Mx=5885.4公式 4.1.5-1 (砼规范)det=3317735.10x=118.53yetb*h0=1056.0公式 4.1.5-2 (砼规范)Asy=10095按三向板带配筋时,单向板带配筋面积(mm^2):Asy1=5827弯矩(kN-m）My=4037.5公式 4.1.5-1det=3457728.79x=80.50yetb*h0=1056.0公式 4.1.5-2Asx=6856按三向板带配筋时,单向板带配筋面积(mm^2):Asx1=4570单向板带配筋面积取Asy1,Asx1中较大者:Ax1=5827二,受冲切计算:承台受基桩冲切的承载力计算:从承台底角桩内边缘引45度冲切线与承台顶面相a11=0.53A=1.89交点至角桩内边缘的水平距离A,柱边至桩内侧的水a12=0.93A=1.89平距离B,取两者中的较小者(m):从角桩内边缘至承台外边延长线角点的距离(m):c1=1.70c2=2.20公式(5.6.7-4)alfa11=1.01lmta11=0.27公式(5.6.7-6)alfa12=0.71lmta12=0.48桩基的重要性系数:gamo=1.0三桩承台角度sita1,sita2(度):sita1=sita2=60.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft=1.5公式(5.6.7-3)gamoNl=4750.0承台受底部基桩冲切的承载力设计值(kN):R=6693.6>=gamoNl=4750.0公式(5.6.7-5)gamoNl=4708.3承台受顶部基桩冲切的承载力设计值(kN):R=6323.0>=gamoNl=4708.3满足受基桩冲切的承载力要求.三,承台受剪计算:柱边至沿X向桩边的水平距离(m):ax=0.53柱边至沿Y向桩边的水平距离(m):ay1=0.93ay2=0.13公式(5.6.8-2)betax=0.21lmtax=0.27公式(5.6.8-2)betay1=0.15lmtay1=0.48公式(5.6.8-2)betay2=0.20lmtay2=0.07桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗压强度设计值(N/mm^2)fc=12.5公式(5.6.8-1)gamoVx=4750.0承台受剪的承载力设计值(kN):Rx=8122.9>=gamoVx=4750.0公式(5.6.8-1)gamoVy1=4708.3承台受剪的承载力设计值(kN):Ry1=5974.0>=gamoVy=4708.3公式(5.6.8-1)gamoVy2=9375.0承台受剪的承载力设计值(kN):Ry2=11640.0>=gamoVy=9375.0满足受剪的承载力要求.四,承台局部受压计算(按砼规范):砼局部受压净面积(m^2):Aln=0.49砼局部受压面积(m^2):Al=0.49砼局部受压时的计算底面积(m^2):Ab=4.41(按计算底面积的第三种简图)公式(4.5.1-2)beta=3.00公式(4.5.1-1)Fl=14000砼局部受压的承载力设计值(kN):R=27562.5>=Fl=14000满足局部受压的承载力要求.四桩承台计算:一,受弯计算:1,基桩竖向力设计值计算(不考虑承台效应):桩数(对称布置的四桩承台):n=4方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):bp=0.64柱截面长边尺寸(m):hc=0.7(X方向)柱截面短边尺寸(m):bc=0.7(Y方向)作用于桩基上的竖向力设计值(kN):F=18800桩基承台和承台上土的自重设计值(kN):G=0.0作用于桩群上的外力对通过桩群重心的X轴的Mfx=150力矩设计值(kN-m):作用于桩群上的外力对通过桩群重心的Y轴的Mfy=150力矩设计值(kN-m):桩i至通过桩群重心的Y轴线的距离(m):xi0=1.2桩i至通过桩群重心的X轴线的距离(m):yi0=1.2考虑Mfx时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Niy=4731.3(公式5.1.1-2)考虑Mfy时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Nix=4731.3(公式5.1.1-2)角桩的最大竖向反力设计值(kN):Nimax=4762.5<=1.2倍基桩竖向承载力设计值(公式5.1.1-2)2,承台受弯计算:垂直Y轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):xi=0.9垂直X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):y i=0.9垂直Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):Mx=8043.1公式(5.6.2-1)垂直X轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):My=8043.1公式(5.6.2-2)承台高度(mm):h=1900砼弯曲抗压强度设计值(N/mm^2):fcm=16.5钢筋强度设计值(N/mm^2):fy=310构件尺寸(mm):b=4000h=1900纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离(mm)：as=60截面的有效高度(mm):h0=1840弯矩(kN-m）Mx=8043.1公式 4.1.5-1 (砼规范)det=3141868.94x=67.47yetb*h0=1001.6公式 4.1.5-2 (砼规范)Asy=14364配筋率(%)roy=0.20弯矩(kN-m）My=8043.1公式 4.1.5-1det=3141868.94x=67.47yetb*h0=1001.6公式 4.1.5-2Asx=14364配筋率(%)rox=0.20二,受冲切计算:1,承台受柱冲切的承载力计算:自柱短边到最近桩边的水平距离(m):aox=0.53自柱长边到最近桩边的水平距离(m):aoy=0.53公式(5.6.6-3)alfaox=1.48lmtaox=0.29公式(5.6.6-3)alfaoy=1.48lmtaoy=0.29桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft=1.5公式(5.6.6-4)gamoFl=18800承台受柱冲切的承载力设计值(kN):R=20033.1>=gamoFl=18800满足受柱冲切的承载力要求.2,承台受基桩冲切的承载力计算:从承台底角桩内边缘引45度冲切线与承台顶面相a1x=0.53A=1.79交点至角桩内边缘的水平距离A,柱边至桩内侧的水a1y=0.53A=1.79平距离B,取两者中的较小者(m):从角桩内边缘至承台外边缘的距离(m):c1=1.12c2=1.12公式(5.6.7-2)alfa1x=0.98lmta1x=0.29公式(5.6.7-2)alfa1y=0.98lmta1y=0.29桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft=1.5公式(5.6.7-1)gamoNl=4762.5承台受基桩冲切的承载力设计值(kN):R=7519.2>=gamoNl=4762.5满足受基桩冲切的承载力要求.三,承台受剪计算:柱边至沿X向桩边的水平距离(m):ax=0.53柱边至沿Y向桩边的水平距离(m):ay=0.53公式(5.6.8-2)betax=0.20lmtax=0.29公式(5.6.8-2)betay=0.20lmtay=0.29桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗压强度设计值(N/mm^2)fc=16.5公式(5.6.8-1)gamoVx=9462.5承台受剪的承载力设计值(kN):Rx=24781.8>=gamoVx=9462.5公式(5.6.8-1)gamoVy=9462.5承台受剪的承载力设计值(kN):Ry=24781.8>=gamoVy=9462.5满足受剪的承载力要求.四,承台局部受压计算(按砼规范):砼局部受压净面积(m^2):Aln=0.49砼局部受压面积(m^2):Al=0.49砼局部受压时的计算底面积(m^2):Ab=4.41(按计算底面积的第三种简图)公式(4.5.1-2)beta=3.00公式(4.5.1-1)Fl=18800砼局部受压的承载力设计值(kN):R=36382.5>=Fl=18800满足局部受压的承载力要求.五桩承台计算:一,受弯计算:1,基桩竖向力设计值计算(不考虑承台效应):桩数(对称布置的五桩承台):n=5方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):bp=0.64柱截面长边尺寸(m):hc=0.8(X方向)柱截面短边尺寸(m):bc=0.8(Y方向)作用于桩基上的竖向力设计值(kN):F=24000桩基承台和承台上土的自重设计值(kN):G=0.0作用于桩群上的外力对通过桩群重心的X轴的Mfx=200力矩设计值(kN-m):作用于桩群上的外力对通过桩群重心的Y轴的Mfy=200力矩设计值(kN-m):桩i至通过桩群重心的Y轴线的距离(m):xi0=2.0桩i至通过桩群重心的X轴线的距离(m):yi0=2.0考虑Mfx时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Niy=4825.0(公式5.1.1-2)考虑Mfy时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Nix=4825.0(公式5.1.1-2)角桩的最大竖向反力设计值(kN):Nimax=4850.0<=1.2倍基桩竖向承载力设计值(公式5.1.1-2)2,承台受弯计算:垂直Y轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):xi=1.6垂直X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):y i=1.6垂直Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):Mx=15440.0公式(5.6.2-1)垂直X轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):My=15440.0公式(5.6.2-2)承台高度(mm):h=2000砼弯曲抗压强度设计值(N/mm^2):fcm=16.5钢筋强度设计值(N/mm^2):fy=310构件尺寸(mm):bx=4000by=4000h=2000纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离(mm)：as=60截面的有效高度(mm):h0=1940弯矩(kN-m）Mx=15440.0公式 4.1.5-1 (砼规范)det=3295721.21x=124.59yetb*h0=1056.0公式 4.1.5-2 (砼规范)Asy=26525配筋率(%)roy=0.34弯矩(kN-m）My=15440.0公式 4.1.5-1det=3295721.21x=124.59yetb*h0=1056.0公式 4.1.5-2Asx=26525配筋率(%)rox=0.34二,受冲切计算:1,承台受柱冲切的承载力计算:自柱短边到最近桩边的水平距离(m):aox=1.28自柱长边到最近桩边的水平距离(m):aoy=1.28公式(5.6.6-3)alfaox=0.84lmtaox=0.66公式(5.6.6-3)alfaoy=0.84lmtaoy=0.66桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft=1.5公式(5.6.6-4)gamoFl=19200承台受柱冲切的承载力设计值(kN):R=20274.7>=gamoFl=19200满足受柱冲切的承载力要求.2,承台受基桩冲切的承载力计算:从承台底角桩内边缘引45度冲切线与承台顶面相a1x=1.28A=1.89交点至角桩内边缘的水平距离A,柱边至桩内侧的水a1y=1.28A=1.89平距离B,取两者中的较小者(m):从角桩内边缘至承台外边缘的距离(m):c1=1.12c2=1.12公式(5.6.7-2)alfa1x=0.56lmta1x=0.66公式(5.6.7-2)alfa1y=0.56lmta1y=0.66桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft=1.5公式(5.6.7-1)gamoNl=4850.0承台受基桩冲切的承载力设计值(kN):R=5718.5>=gamoNl=4850.0满足受基桩冲切的承载力要求.三,承台受剪计算:柱边至沿X向桩边的水平距离(m):ax=1.28柱边至沿Y向桩边的水平距离(m):ay=1.28公式(5.6.8-2)betax=0.13lmtax=0.66公式(5.6.8-2)betay=0.13lmtay=0.66桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗压强度设计值(N/mm^2)fc=15公式(5.6.8-1)gamoVx=9650.0承台受剪的承载力设计值(kN):Rx=14553.1>=gamoVx=9650.0公式(5.6.8-1)gamoVy=9650.0承台受剪的承载力设计值(kN):Ry=14553.1>=gamoVy=9650满足受剪的承载力要求.四,承台局部受压计算(按砼规范):砼局部受压净面积(m^2):Aln=0.64砼局部受压面积(m^2):Al=0.64砼局部受压时的计算底面积(m^2):Ab=5.76(按计算底面积的第三种简图)公式(4.5.1-2)beta=3.00公式(4.5.1-1)Fl=24000砼局部受压的承载力设计值(kN):R=43200.0>=Fl=24000满足局部受压的承载力要求.筏形承台计算(按倒楼盖法计算):一,受弯计算:1,基桩竖向力设计值计算(不考虑承台效应):桩数:n=20nx=4方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):bp=0.64作用于桩基上的竖向力设计值(kN):F=94000桩基承台和承台上土自重设计值(kN):G=0.0作用于桩群上的外力对通过桩群重心的X轴的Mfx=5000力矩设计值(kN-m):作用于桩群上的外力对通过桩群重心的Y轴的Mfy=5000力矩设计值(kN-m):桩i至通过桩群重心的Y轴线的距离(m):xi0=2.040桩i至通过桩群重心的X轴线的距离(m):yi0=1.20 3.60考虑Mfx时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Niy=4752.14856.34700.0考虑Mfy时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Nix=4750.04800.04700.0角桩的最大竖向反力设计值(kN):Nimax=4956.3<=1.2倍基桩竖向承载力设计值(公式5.1.1-2)2,筏形承台受弯计算:垂直Y轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):xi=1.50垂直X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):y i=1.50垂直Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):Mx=29137.5公式(5.6.2-1)垂直X轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):My=36000.0公式(5.6.2-2)承台高度(mm):h=2000砼弯曲抗压强度设计值(N/mm^2):fcm=16.5钢筋强度设计值(N/mm^2):fy=310构件尺寸(mm):bx=11200by=13600h=2000纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离(mm)：as=60截面的有效高度(mm):h0=1940弯矩(kN-m）Mx=29137.5公式 4.1.5-1 (砼规范)det=3448259.09x=83.05yetb*h0=1056.0公式 4.1.5-2 (砼规范)Asy=49509配筋率(%)roy=0.23弯矩(kN-m）My=36000.0公式 4.1.5-1det=3442744.39x=84.54yetb*h0=1056.0公式 4.1.5-2Asx=61194配筋率(%)rox=0.23二,受冲切计算:1,筏形承台受单一基桩的冲切承载力计算:桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft=1.5公式(5.6.7-7)gamoNl=4956.3承台受柱冲切的承载力设计值(kN):R=18018.7>=gamoNl=4956.25满足受单一基桩的冲切承载力要求.2,筏形承台受桩群的冲切承载力计算:剪力墙内边至桩群外边缘的水平距离(m):aox=1.00aoy=1.00桩群外边缘的水平距离(m):bx=5.00桩群外边缘的竖向距离(m):by=5.00冲切锥体范围内各桩的竖向净反力设计值之和(kN):sigamNli=28200.0公式(5.6.6-3)alfaox=1.01lmta1x=0.52公式(5.6.6-3)alfaoy=1.01lmta1y=0.52桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft=1.5公式(5.6.7-1)gamoNl=28200.0承台受基桩冲切的承载力设计值(kN):R=70282.8>=gamoNl=28200.0满足受桩群的冲切承载力要求.三,受剪计算:剪力墙边至沿X向桩边的水平距离(m):ax=1.18剪力墙边至沿Y向桩边的水平距离(m):ay=1.18公式(5.6.8-2)betax=0.13lmtax=0.61公式(5.6.8-2)betay=0.13lmtay=0.61桩基的重要性系数:gamo=1.0砼的抗压强度设计值(N/mm^2)fc=15公式(5.6.8-1)gamoVx=24000.0承台受剪的承载力设计值(kN):Rx=52288.8>=gamoVx=24000.0公式(5.6.8-1)gamoVy=19425.0承台受剪的承载力设计值(kN):Ry=43061.4>=gamoVy=19425.0满足受剪的承载力要求.(大者)向承载力设计值介于0.2~1.0之间介于0.2~1.0之间介于0.3~3.0之间长>=承台宽度时)(y20为近距者)向承载力设计值向承载力设计值1600(Y向等效宽度)B=0.53B=0.93介于0.2~1.0之间介于0.2~1.0之间介于0.3~1.4之间介于0.3~1.4之间<0.3时,取为0.3向承载力设计值介于0.2~1.0之间介于0.2~1.0之间B=0.53B=0.53介于0.2~1.0之间介于0.2~1.0之间介于0.3~1.4之间介于0.3~1.4之间向承载力设计值介于0.2~1.0之间介于0.2~1.0之间B=1.28B=1.28介于0.2~1.0之间介于0.2~1.0之间介于0.3~1.4之间介于0.3~1.4之间ny=54700.0(公式5.1.1-2)4700.0(公式5.1.1-2)向承载力设计值介于0.2~1.0之间介于0.2~1.0之间介于0.3~1.4之间介于0.3~1.4之间。
承台计算公式的使用方法
承台计算公式的使用方法承台是工程中常用的一种基础结构形式，它承载着上部结构的荷载，并将荷载传递到地基土壤中。
在设计承台时，需要进行一系列的计算和分析，以确保其能够满足工程要求并保证结构的安全性。
在承台的设计计算中，公式的使用是非常重要的，下面将介绍承台设计中常用的计算公式及其使用方法。
1. 承台承载力计算公式。
承台的承载力是指其能够承受的最大荷载，通常包括承台的抗压承载力和抗剪承载力。
在计算承台的承载力时，可以使用以下公式：（1）承台的抗压承载力计算公式：Nc = φ Ac fc。
其中，Nc为承台的抗压承载力，φ为承载能力折减系数，Ac为承台的截面面积，fc为混凝土的抗压强度。
（2）承台的抗剪承载力计算公式：Vc = φ Av fv。
其中，Vc为承台的抗剪承载力，φ为承载能力折减系数，Av为承台的剪切面积，fv为混凝土的抗剪强度。
2. 承台的受力分析公式。
在进行承台的受力分析时，需要考虑承台受到的各种荷载及其作用，包括垂直荷载、水平荷载、弯矩等。
在进行受力分析时，可以使用以下公式：（1）承台受到的垂直荷载：P = ∑(Qi + Qs)。
其中，P为承台受到的总垂直荷载，Qi为上部结构的垂直荷载，Qs为承台自重。
（2）承台受到的水平荷载：H = ∑(Hi + Hs)。
其中，H为承台受到的总水平荷载，Hi为上部结构的水平荷载，Hs为其他水平荷载（如风荷载、地震荷载）。
（3）承台受到的弯矩：M = ∑(Mi + Ms)。
其中，M为承台受到的总弯矩，Mi为上部结构的弯矩，Ms为其他弯矩（如风载引起的弯矩）。
3. 承台的变形计算公式。
在设计承台时，需要考虑承台的变形情况，包括沉降、倾斜等。
在进行承台的变形计算时，可以使用以下公式：（1）承台的沉降计算公式：Δ = (P e) / (A E)。
其中，Δ为承台的沉降，P为承台受到的总垂直荷载，e为承台的弹性模量，A 为承台的截面积，E为地基土壤的弹性模量。
（2）承台的倾斜计算公式：θ = M / (A E)。
桥梁桩基承台的剪切及冲切计算
桥梁桩基承台的剪切及冲切计算摘要：本文通过对承台所受剪切力和冲切力的特征分析和比较对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明，使我们更加明确剪切和冲切的概念和验算方法。
关键词：剪切；冲切；桩基承台一概述桥梁桩基承台是将桩基础和桥墩连接为整体的重要构件,通常结构是承台桩之上墩身以下的厚板，其作用为将桥梁上部荷载传递给桩基。
承台内部应力分布较为复杂，影响因素很多, 而在桩承台的计算中，各规范均明确要求同时验算剪切承载力和冲切承载力。
那么剪切和冲切有什么不同，各自验算方法又是什么呢？让我们试着分析一下。
目前国内桩基承台的计算方法，依据《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004(以下简称“新桥规”)，“新桥规”承台冲切和剪切验算在原规范的基础上进行了一定的优化和修正，但是冲切和剪切的概念却并不明确，以至于许多同志对这两个概念还很模糊，那么下面我们就加以总结和区分。
二剪切和冲切的概念解析一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
也就是说，两者相比，冲切是一个空间概念。
三剪切和冲切的区别我们还可以用小表来具体说明两者之间的异同：三具体验算方法抗剪验算“新桥规”中承台斜截面抗剪承载力是完全根据原规范混凝土的抗剪能力公式转化过来的,与普通受弯构件的混凝土抗剪公式(“新桥规”5.2.10式)相比,抗剪承载力有较大的提高,其原因是虽然两者都是根据同一公式得到的,但普通受弯构件的混凝土抗剪公式,是按剪跨比取3、纵向配筋率取2%~3%简化而来,对承台而言,由于剪跨比远小于3,虽然配筋也较上述数值小,但计算结果会比“新桥规”5.2.10式的计算结果大,而且一般情况下,随着跨高比的减少,梁的斜截面抗剪能力有一定的提高,承台的斜截面抗剪承载力的公式也符合该规律。
浅谈多桩矩形承台抗冲切计算
浅谈多桩矩形承台抗冲切计算摘要：根据国内现行规范，本文通过工程实例，运用常规方法对桩基础承台进行抗冲切验算。
关键字：多桩矩形承台抗冲切实例一、前言在工程建设中桩基础的应用非常广泛，而且种类繁多。
在设计过程中，桩基础承台的抗冲切验算是十分常见和重要的。
桩基承台是柱与桩的转换层，将柱子承受的荷载传递给桩基，其应力分布较为复杂。
本文就笔者对多桩矩形承台抗冲切验算过程的理解，根据实际工程中如何进行柱下四桩承台进行举例验算。
二、桩基承台计算要点在局部荷载或集中反力作用下，在承台内产生正应力和剪应力，尤其在柱（桩）头四周合成较大的主拉应力，当主拉应力超过混凝土抗拉强度时，沿柱（桩）头四周出现斜裂缝，最后在板内形成锥体斜截面破坏,破坏形状像从板中冲切而成，故称冲切破坏，为斜拉破坏。
冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力。
冲切破坏锥体的选取是抗冲切计算的重要步骤。
柱下桩基承台实际上相当于一个由多个集中力(即桩)作用下的倒立板柱，基底反力不连续，冲切破坏一般发生在桩顶内侧的连线上，这种破坏在45°斜线以内也可能发生，因此承台破坏锥体并不一定是唯一的。
破坏锥体的选用应符合实边缘连线所构成的四棱截锥体，截锥侧面坡角应不小于45°，当坡角小于45°时取45°，实际情况中存在多个破坏锥体时，对于出现的每种情况均应进行冲切验算。
承台的冲切强度有两种：一种是柱对承台自上而下的冲切，另一种是桩顶竖向净反力对承台自下而上的冲切1、柱对承台的冲切承台在承受柱传来的荷载时，若承台厚度不足，就会发生冲切破坏，咋珠子的四周形成一个不大于45度的斜面冲切破坏锥体。
对于矩形截面柱的矩形承台，在柱与承台交接处以及承台变阶处，可按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）公式计算：Fl≤2*[β0x*(bc+a0y)+β0y*(hc+a0x)]*βhp*ft*h0 (基础规范8.5.17-1)Fl=F-ΣNi(基础规范8.5.17-2)β0x=0.84/(λ0x+0.2) (基础规范8.5.17-3)β0y=0.84/(λ0y+0.2) (基础规范8.5.17-4)式中：Fl——扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上相应于荷载效应基本组合的冲切力设计值，冲切破坏锥体应采用自柱边或承台变阶处至相应柱顶边缘连线构成的锥体，锥体与承台底面的夹角不小于45°；H0——冲切破坏锥体的有效高度；βhp——受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp 取1.0；当h大于或等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；β0x、β0y——冲切系数；λ0x、λ0y——冲跨比，λ0x=a0x/h0，λ0y=a0y/h0，λ0x=a0x/h0，a0x、a0y 为柱边或变阶处至桩边的水平距离；当a0x（a0y）＜0.2 h0时，a0x（a0y）=0.2h0；当a0x（a0y）＞h0时，a0x（a0y）=h0；F——柱根部轴力设计值；ΣNi——冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和。
两桩承台计算
两桩承台计算(柱偏心):一,受弯计算:S轴排架第18号柱脚节点Mmax组合验算承台及桩承载力1,基桩竖向力设计值计算:桩数(对称布置的两桩承台):n= 2方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):bp= 0.4柱截面长边尺寸(m):hc= 0.8 (X方向)柱截面短边尺寸(m):bc= 0.4 (Y方向)作用于桩基上的竖向力设计值(kN):F= 651桩基承台和承台上土的自重设计值(kN):G= 100.0柱端垂直于X轴向的弯矩设计值(kN-m)My= 510桩i至柱中心线的距离(m):x10= 0.70 x20= 0.70桩i至通过桩群重心的Y轴线的距离(m):xi0= 0.70考虑弯矩作用时,第i桩的竖向反力设计值(kN):Nix= 739.8 <=1.2倍基桩竖向承载力设计值(公式5.1.1-2)2,承台受弯计算:垂直Y轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m):x1= 0.30垂直X轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN):My= 221.9 公式(5.6.2-2)承台高度(mm):h= 900砼弯曲抗压强度设计值(N/mm^2): fcm= 11.9钢筋强度设计值(N/mm^2): fy= 360构件尺寸(mm): b= 1000h= 900纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离(mm)：as= 65截面的有效高度(mm): h0= 835弯矩(kN-m）My= 221.9公式 4.1.5-1 det= 659924.88x= 22.64 yetb*h0= 432.2 公式 4.1.5-2 Asx= 748配筋率(%) rox= 0.09二,受冲切计算:承台受柱冲切的承载力计算:自柱短边到最近桩边的水平距离(m):aox1= 0.1 aox2= 0.10 公式(5.6.6-3) alfaox1= 1.80 lmtaox1= 0.12alfaox2= 2.25 lmtaox= 0.12 桩基的重要性系数:gamo= 1.0砼的抗拉强度设计值(N/mm^2)ft= 1.27公式(5.6.6-4) gamoFl= 651承台受柱冲切的承载力设计值(kN):R= 4296.6 >=gamoFl= 651满足受柱冲切的承载力要求.三,承台受剪计算:柱边至沿X向桩边的水平距离(m):ax1= 0.10公式(5.6.8-2)betax= 0.20 lmtax= 0.12桩基的重要性系数:gamo= 1.0砼的抗压强度设计值(N/mm^2)fc= 11.9公式(5.6.8-1) gamoVx= 739.8承台受剪的承载力设计值(kN):Rx= 1987.3 >=gamoVx= 739.8满足受剪的承载力要求.四,承台局部受压计算(按砼规范):砼局部受压净面积(m^2):Aln= 0.32砼局部受压面积(m^2):Al= 0.32砼局部受压时的计算底面积(m^2):Ab= 1.00 (计算底面积边长>=承台宽度时) 公式(4.5.1-2) beta= 1.77公式(4.5.1-1) Fl= 651砼局部受压的承载力设计值(kN):R= 10097.5 >=Fl= 651 满足局部受压的承载力要求.。
《精讲》之桩基承台验算
1.5m ，作用柱上竖向荷载设计值 F 6000kN ，验算承台抗冲切承载力是否满足要求。
【解】根据《建筑桩基技术规范》
Fl F Qi 6000
6000 5333.3kN 9
由于桩截面为圆形，需换算成方形
b 0.8d 0.8 0.5 0.4m
(4 0.7) 0.4 0.5 0.95m 2 2 a a 0.95 满足 0.25 0 x 1 0 x 0 y 0 x 0 y 0.896 h0 h0 1.06 a0 x a 0 y
的预制方桩基础， c1 c2 0.6m 。试验算角桩冲切承载力。
3
第四篇
第4章
承台计算
【解】根据《建筑桩基技术规范》
2.2 0.5 0.6 0.05 0.2 2 a a 0.20 1x 1x 1 y 1 y 0.667 h0 h0 0.30
a1x a1 y
hp ------承台受冲切承载力截面高度影响系数；
h0、h10 ------承台冲切破坏锥体的有效高度；
------柱（墙）冲切系数；
------冲跨比。
【例题 58】某 9 桩承台基础，承台混凝土强度等级 C 25 （ f t 1270kN / m 2 ），柱截面
0.7 m 0.7m ，承台尺寸 4.0m 4.0m ，承台高度 1.1m ，有效高度 1.06m ，桩径 0.5m ，桩距
柱下承台受柱冲切
Fl 2[ 0 x (bc a0 y ) 0 y (hc a0 x )] hp f t h0
下阶承台受上阶承台冲切
Fl 2[ 1x (b1 a1 y ) 1 y (h1 a1x )] hp f t h10
多桩基础承台抗弯、剪、冲计算工具
能抗冲切力
抗冲切不通过请重新
C?(20,25,30,35,40,45,50,55) 混凝土等级 混凝土抗压强度设计值 fck 混凝土抗拉强度设计值 ft 混凝土弹性模量 Ec 1.0<C50<内插<C80<0.8
HRB(300,335,400) 纵筋强度等级 纵筋抗拉压强度设计值 fy
强度 fc ft Ec
类型 N/mm2 N/mm2 N/mm2
C20 9.6 1.1
25500
C25 11.9 1.27 28000
受拉最少配筋一级 0.3 0.1986111 0.2293056 二级 0.25 0.1680556 0.1940278 三四级 0.2 0.1375 0.15875
配筋通过
3、抗冲切计算
柱X宽 bx 柱Y宽 by 桩中到X向墙柱边距离a1x 桩中到Y向墙柱边距离a1y 墙柱边X向到最近桩边距离α ox(大于H0时取 墙柱边Y向到最近桩边距离α oy(大于H0时取 λ ox=α ox/h0 λ oy=α oy/h0 β ox=0.84/(λ ox+0.2) β oy=0.84/(λ oy+0.2)
能受剪力：
能受剪力：V≦β hs*a*Ft*b0*h0 717.531 KN
a=1.75/(入+1)=
β hs=（800/h0）¼
0.697 1.000
桩直径D= 对应方向承台宽 b0=
300 mm 1600 mm
桩中到墙柱边距离1 a1=
800 mm
桩边到墙柱边距离1 =
承台抗剪计算部分
f������ ββℎ������ f������ b0 h0 2 ������/mm ������ 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746 1.43 2021746
1.75
ay ax 。ax、ay 为柱边或承台变阶处至 x、y 方向 ,y h0 h0
计算一排桩的桩边的水平距离，当<0.3 时，取=0.3；当>3 时，取=3。
图 8.5.21 承台斜截面受剪计算
CT1 的承台抗剪验算
柱编号 Z3 Z4 Z5 Z6 Z15 Z16 Z18 Z21 Z22 Z24 Z25 Z26 Z27 Z30 Z31 Z32 Z33
b0 mm 1955.56 1885.80 1969.51 2029.97 1936.96 1909.05 1820.69 1909.05 2029.97 1909.05
λ 0.56 0.50 0.58 0.63 0.55 0.52 0.44 0.52 0.63 0.52
β 1.12 1.17 1.11 1.07 1.13 1.15 1.22 1.15 1.07 1.15
b������ ������������ 300 400 400 300 300 300
������ ������������������ N 1403865 1403865 1403865 1403865 1403865 1403865
承台抗弯及抗剪强度验算
承台计算
一、桩顶处的局部受压验算
二、桩对承台的冲剪验算 三、承台抗弯及抗剪强度验算
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1一Βιβλιοθήκη 桩顶处的局部受压验算桩顶作用于承台混凝土的压力，如不考虑桩身与承 台混凝土间的粘着力，局部承压时，按下式计算： P’i≤βAc Rja /γm 式中：P’I — 承台内一根基桩承受的最大计算的轴向力 （kN）且P’I=γsoψΣγsiPi，其中结构重要性系数γso 、荷载组合系数ψ、荷载安全系数Σγsi可查《公路砖 石及混凝土桥涵设计规范》取用，Pi为桩的最大轴向力; γm — 材料安全系数，凝土为l.54； Ac— 承台内基桩桩顶横截面面积; Rja— 混凝土抗压 极限强度； β —局部承压时Rja的提高系数规范有规定计算方法。
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三、承台抗弯及抗剪强度验算
(二)承台抗剪切强度验算 承台应有足够的厚度，防止沿墩身底面边缘 Ⅰ-Ⅰ及Ⅱ-Ⅱ截面处产生剪切破坏(如图)。在各截 面剪切力分别为m1 P1 ，及m2P2，按此验算承台厚 度，必要时在承台纵桥向及横桥向配置抗剪钢筋网 或加大承台厚度。在验算承台强度时，承台厚度可 自顶面算至承台底层钢筋网。 桩柱式墩台，一般应将桩柱上盖梁视为支承在 桩柱的单跨或多跨连续受弯构件计算并配筋和验算 截面强度，以保证其抗弯、抗剪结构强度和位移、 裂缝等。 back
2
一、桩顶处的局部受压验算
结果不符合上式要求 ，应在承台内桩的顶 面以上设置1一2层钢 筋网，钢筋网的边长 应大于桩径的2.5倍， 钢筋直径不宜小于 l2mm，网孔为 100×100mm左右如 左图。
back
3
二、桩对承台的冲剪验算
桩顶到承台顶面t0，应根据桩顶对承台的冲 剪强度，按下试近似计算确定： t0≥P’jγm/umRjj 式中： um —承台受桩冲剪，破裂锥体的平均周长 ，且um =(u1+u2)/2
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承台抗冲切和剪切计算
在进行混凝土构件设计，如板、基础、承台，经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题，规范针对不同的构件规定了必须验算的内容，但是对冲切和剪切概念上，仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑，我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款
下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款：
表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求
综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：
1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；
2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；
3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；
4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集
表二冲切和剪切的若干对比
三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法
广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：
“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候
也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……
“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
对于验算控制截面，有不同的做法……”
综上所述，冲切和剪切是斜截面破坏的两种形式，相对而言，剪切破坏更为复杂。
本文建议，应该分别验算结构构件的冲切和剪切承载力，对于规范明确不做验算的情况可以例外。
参考文献：
1.GB50007-2002 国家标准《建筑地基基础设计规范》
2.DBJ15-31-2003广东省标准《建筑地基基础设计规范》
3.JGJ94-94国家标准《建筑桩基技术规范》
4.GB50010-2002 国家标准《混凝土结构设计规范》。