桩基 承台 设计
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柱下独立承台钢筋混凝土桩基础是一种常用的桩基础形式，适用于柱子位于土层较深或土层较松软时的情况。
该类型的基础通过钢筋混凝土承台将柱子的荷载分散到多个桩上，从而提高承载能力。
下面将详细介绍柱下独立承台钢筋混凝土桩基础的设计及施工要点。
一、基础设计1.土壤力学参数的确定在进行柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计之前，需要先确定土壤力学参数。
通过地质勘察和实验室试验，获取土壤的抗剪强度、承载力和压缩模量等参数。
2.桩基础尺寸的确定桩基础的尺寸包括桩径和桩长。
根据土壤力学参数和工程要求，结合桩身的承载能力和抗倾覆能力，确定适当的桩径和桩长。
3.桩基础的承载力计算根据桩身的荷载传递机制，可以通过以下公式计算柱下独立承台钢筋混凝土桩基础的承载力：P=∑(Qc+Qt)+Qs+Qw-Qr其中，P为桩基础的承载力；Qc为柱子自重；Qt为柱子的其他荷载；Qs为桩身的沉降荷载；Qw为桩身的侧向摩擦力；Qr为桩身的抗拔力。
4.承台设计根据柱子的尺寸和荷载，设计合适的承台。
承台的尺寸应足够大，以保证荷载能够均匀分布到每个桩上。
同时，承台的厚度和钢筋配筋应满足抗弯和抗剪的要求。
5.桩身设计根据桩身的荷载和受力特点，设计合适的钢筋配筋。
桩身的钢筋应具有足够的强度和刚度，使其能够承受桩身的荷载，并保证桩身的稳定性和抗倾覆能力。
二、基础施工要点1.桩基础的施工方法2.基础施工过程中的质量控制在施工过程中，需要严格控制基础的施工质量，特别是钢筋的质量和混凝土的浇筑质量。
钢筋的焊接和连接应符合相关标准和规范，并进行质量检测。
混凝土的配合比应根据设计要求进行调整，并进行拌和试验和浇筑试块的强度检测。
3.基础的施工过程监控在施工过程中，需要对基础的施工过程进行监控，包括钢筋的布置、混凝土的浇筑和养护过程。
通过监控，及时发现和解决施工过程中的问题，确保基础施工的质量和安全。
通过上述基础设计和施工要点，可以合理设计和施工柱下独立承台钢筋混凝土桩基础。
桩基计算书
独立桩承台设计(J2a-5)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》-----------------------------------------------------------------------1 设计资料1.1 已知条件承台参数(2 桩承台第 1 种)承台底标高: -1.200(m)承台的混凝土强度等级: C30承台钢筋级别: HRB400配筋计算a s: 150(mm)承台尺寸参数e11(mm)875e12(mm)875A'(mm)500H(mm)1200桩参数桩基重要性系数: 1.0桩类型: 混凝土预制桩承载力性状: 端承摩擦桩桩长: 10.000(m)是否方桩: 否桩直径: 500(mm)桩的混凝土强度等级: C80单桩极限承载力标准值: 3500.000(kN)桩端阻力比: 0.400均匀分布侧阻力比: 0.400是否按复合桩基计算: 否桩基沉降计算经验系数: 1.000压缩层深度应力比: 20.00%柱参数柱宽: 500(mm)柱高: 500(mm)柱子转角: 0.000(度)柱的混凝土强度等级: C30柱上荷载设计值弯矩M x: 50.000(kN.m)弯矩M y: 50.000(kN.m)轴力N : 3500.000(kN)剪力V x: 15.000(kN)剪力V y: 15.000(kN)是否为地震荷载组合: 否基础与覆土的平均容重: 0.000(kN/m3)荷载综合分项系数: 1.201.2 计算内容(1) 桩基竖向承载力计算(2) 承台计算(受弯、冲切、剪计算及局部受压计算) 2. 计算过程及计算结果2.1 桩基竖向承载力验算(1) 桩基竖向承载力特征值R计算根据《桩基规范》5.2.2及5.2.3=R aQ ukK式中：R a——单桩竖向承载力特征值；Q uk——单桩竖向极限承载力标准值；K ——安全系数,取K=2。
双柱联合桩基承台的实用设计计算方法
双柱联合桩基承台的实用设计计算方法摘要:分别介绍了在工程中广为应用的双柱联合桩基承台设置暗梁和不设置暗梁的2 种设计方案及相应的计算方法; 对承台的受冲切承载力计算模型、不设置暗梁时的受弯承载力计算模型,以及设置暗梁时的暗梁计算模型进行了分析讨论;充实了构造措施,附以算例; 并结合算例对2 种设计方案的计算结果进行了对比分析, 得出了可供工程设计参考的结论。
关键词:桩基承台;双柱联合桩基承台;暗梁1 前言在多层钢筋混凝土框架结构房屋中,其柱网的布置常采用内廊式的三跨四行柱布置方式, 中跨即内廊的跨度一般在2. 1～3. 0 m 之间,由于内廊两柱柱距较小,其柱下基础常设计成双柱联合基础; 若基础类型为桩基,则为双柱联合桩基础。
在基础设计规范[1 ,2 ]中,对双柱下桩基承台的设计尚没有具体的规定;在建筑结构系列软件PKPM 的基础设计软件(JCCAD) 中,将双柱联合桩基承台视为具有两柱外包尺寸的单柱桩基承台,取两柱传给承台上的荷载矢量和,作为联合桩基承台的设计荷载,对承台双柱外接矩形边界处进行抗冲切承载力及承台板底筋计算,但对承台柱间配筋没有进行计算,需用户自己补充。
广厦基础CAD 设计软件中的“群柱桩基”菜单功能只能用于绘图,其计算工作需用户自己完成。
目前,关于双柱联合桩基承台设计计算方面的文献甚少,许多设计者仅依据双柱传给承台上的竖向荷载之和,直接套用单柱桩基承台的标准图集进行设计。
结合工程实例,对双柱联合桩基承台长边方向的柱间及支座(柱下) 截面最大弯矩进行了计算,笔者认为其算法有待商榷。
文献[ 4 ]结合工程实例,在双柱联合桩基承台的柱间设置暗梁,对暗梁进行了内力及配筋计算,但对承台底部暗梁两侧的配筋没有说明,大多数设计者在实际工程设计中,会根据自己的体会采用各不相同的近似处理方法,但缺少交流。
鉴于以上情况,笔者认为,根据现行基础设计规范的基本设计规定,探求一种比较完善的、统一的双柱联合桩基承台的设计计算方法很有必要。
承台设计以及施工图设计演示
1承台设计以及施工图设计演示一、承台的施工图片234二、《桩基规范》JGJ94-2008对承台尺寸的要求4.2.1 桩基承台的构造，应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求，尚应符合下列要求：1 独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。
对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。
承台的最小厚度不应小于300mm。
2 高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm，墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。
3 高层建筑箱形承台的构造应符合《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6 的规定。
4.2.2 承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。
54.2.3 承台的钢筋配置应符合下列规定：1 柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置(图4.2.3-a)，对四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内(图4.2.3-b)。
纵向钢筋锚固长度自边桩内侧（当为圆桩时，应将其直径乘以0.8 等效为方桩）算起，不应小于35d g(d g 为钢筋直径)；当不满足时应6将纵向 钢筋向上弯折，此时水平段的长度不应小于25d g，弯折段长度不应小于10d g。
承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm，间距不应大于200mm。
柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。
2 柱下独立两桩承台，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。
承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。
3 条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）关于最小配筋率的规定（图4.2.3-c），主筋直径不应小于12mm，架立筋直径不应小于10mm，箍筋直径不应小于6mm。
桩基承台施工方案
桩基承台施工方案桩基和承台是建筑工程中非常关键的组成部分，它们负责承受建筑物的载荷并将其传递到地基中。
在施工过程中，需要制定合理的方案来确保桩基和承台的安全和稳定。
本文将介绍桩基和承台施工方案的主要内容。
一、工程概述本工程为一栋多层建筑的桩基和承台工程，主要包括桩基的设计、承台的制作和安装。
二、桩基设计1.地质勘探：首先进行地质勘探，获得地下土层的地质信息，包括土层的厚度、承载力等指标。
2.桩基类型选择：根据地质调查结果和建筑物的荷载要求，选择合适的桩基类型，如钻孔灌注桩、预制桩等。
3.桩径和桩长确定：根据建筑物的荷载要求和地下土层的承载力，确定桩径和桩长，并进行桩基的布置。
4.桩基施工方法：根据桩基类型和地下土层的情况，确定桩基的施工方法，如钻孔灌注桩的施工方法有静压法、振动法等。
5.桩身材料选择：根据施工要求和设计要求，选择合适的桩身材料，如混凝土、钢筋等。
6.桩基施工工艺：确定桩基的施工工艺和施工顺序，包括地面准备、钻孔、灌注、养护等。
三、承台制作和安装1.承台设计：根据桩基的布置和建筑物的结构要求，进行承台的设计，包括承台的尺寸、材料、配筋等。
2.承台制作：按照设计要求和规范要求，制作承台模板和钢筋，进行混凝土浇筑和养护。
3.承台安装：根据桩基的位置和布置，进行承台的安装，包括承台的定位、连接和固定。
四、施工方案1.施工步骤：根据桩基和承台的设计要求，制定详细的施工步骤，包括桩基的钻孔和灌注、承台的制作和安装以及后续的养护等。
2.施工设备和材料准备：确定所需的施工设备和材料，如钻机、浇筑设备、材料搅拌车等，并进行采购和备货。
3.施工人员组织：组织合适的施工人员，包括工地经理、技术员、施工人员等，确保施工进度和质量。
4.安全措施：制定合理的安全措施，确保施工过程中的安全，如设置警示标识、安全网等。
五、质量控制1.施工过程中的质量控制：对桩基和承台的施工过程进行监督和检查，确保施工质量符合设计要求。
基于桩基承台设计的研究综述
部分研究者 是基于实验 的结论进行 的 。综 合来 开 ，主要研究 仍集 中 在桩基础 承台设 计方法 、受力特性 与传力 机理 等方 向 的研 究 ，集 中 表现 为：（ ）关 于桩 基承 台设 计方法 ，各 国规范 差别较 大 ，有些 把 １ 桩基 承台完全作 为受 弯构 件 来 计算 ：有 些 根据 承 台受 剪 破坏 的 特 点 ，考虑 剪跨 比的影 响进行修 正 ；还有 的 国家 采用 析架模 型进行 分 析 ，认为 剪力主要 由承 台内应力 流构成 的朽架来 承受 ；（ ）对 于承 ２
台的受力 特性与传 力机理 ， 目前还未 达成共 识 。由于对桩 承 台的受
在试验研究 的基 础上 ，根据试 件最典 型的破 坏形 态 ，文献 给 出
了桩承台抗剪抗冲切计算方法。承台的抗剪强度计算可按拱式受力
体系分析 ，剪切破坏 由拱腹的斜压破 坏所 致 。由此可建 立抗剪 强度 计算 公式 ，设 承台剪切破坏面宽 度为 。剪跨 比 ，加荷 点 至支座 连线 倾 角为 ，拱腹截 面破坏高度为 ，在垂直方 向的投影 为 ，拱 腹截 面破 坏应力分布时均匀 的。设破坏 时的平 均 应力 为，以此作 为拱 腹截面
载力随柱子截 面尺寸与承 台边 长的 比值 增大 而提高 ，而旧规 范 计算
公式则与柱截 面尺寸无关 。在常用的柱 截面尺 寸下 。对 于 四桩方形
承台 ，柱截 面尺寸与 承 台边长 的 比值 在 ０２ ０４ ．５～ ．０的 范 围内 ，对
求 。 因富余太大 而造 成一些 浪费 ；二是 承 台厚 度不 够大 ，设 计需 但
强度 。根据 ６ 个 四桩 承 台 （ ９ 配筋 率 ） 的试 验 数据 ，利用 最小 二乘
法求得 以下公 式 ：
柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计
KN 905218102Quk Ra ===计算书一、设计资料学号：20180802258 柱尺寸：450mm ×600mm 水平力Hk ：500kN 竖向力F ：7500+100×8=8300kN 弯矩M ：950-25×5=825KN ·m表3-2 岩土设计参数表二、选择端桩持力层、承台埋深根据表地质条件，以粉细砂层为桩尖持力层，采用预装混凝土方桩，桩长L=20m ,截面尺寸为500mm ×500mm ，桩尖进入粉细砂层为5.4m 。
桩身材料：混凝土C30级，2/3.14mm N f c =；钢筋：三级钢，2/360'mm N f f y ==。
承台采用C25混凝土，22/27.1;/9.11mm N f mm N f t c ==，承台底面埋深m d 0.2=。
三、确定单桩极限承载力标准值桩的极限测阻力标准值，按表3-2取值四、单桩坚向承载力特征值：kN K Q R uk a 9782/1956/=== 为端承型桩，不考虑承台作用水平承载力特征值：oa x ha X V a 75.0= R 3EI 51EI mb a 1=2b W I 000=6bh 20=W 00.85EcI = EI 1956KN Quk 0.50.52400465.45.3423.8203.5560.54 Qpk Qsk Quk AP qpk qsikli up Qpk Qsk Quk =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=+=+∑=+=）（已知bxh=500mm ×500mm ，X Oa 一般取10mm 因为是矩形截面，b=500mm ＜1m ，所以b 0=1.5b+0.5=1.25m ，地基土横向抗力系数的比例系数m=6.0MN/m 4=6.0×103KN/m 4,E C =3.0×107KN/m 2把已知数据代入公式得：因为ah=7.035＞4，所以ah=4 V 0x =0.940五、确定桩数和承台尺寸9.797883001.105.1n =⨯⨯=≥ak G e R F ζζ初选取n=12根六、初定承台尺寸桩距取m s m d s 2,25.044==⨯=≥取mm a 5225.02b :7235.02:=⨯+⨯==⨯+⨯=承台短边承台长边承台埋深d=2m ，承台高度h=1.5，桩顶深入承台50mm 钢筋保护层70mm ，则承台有效高度为m h 415.1035.0050.05.10=--=m3021.060.50.526bh 20=⨯==W m 4301.021.250.0212b W I 000=⨯==m 331500100.0133.00.85 0.85EcI = EI 470=⨯⨯⨯=0.469513315001061.25351EI mb a 1=⨯⨯==7.035150.469ah =⨯=KN EI 123.270.010.940.4690.0052288000000.753=X Vx a 75.0= R oa 3ha =⨯⨯⨯⨯m 40520.0500.53121bh 3121I =⨯==。
桩基计算书
独立桩承台设计(J2a-5)项目名称 构件编号 日 期 设 计 校 对 审 核 执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》 -----------------------------------------------------------------------1 设计资料 1.1 已知条件承台参数(2 桩承台第 1 种)承台底标高 : -1.200(m) 承台的混凝土强度等级 : C30 承台钢筋级别 : HRB400 配筋计算a s : 150(mm)桩参数桩基重要性系数 : 1.0桩类型 : 混凝土预制桩 承载力性状 : 端承摩擦桩 桩长 : 10.000(m) 是否方桩 : 否桩直径 : 500(mm) 桩的混凝土强度等级 : C80单桩极限承载力标准值 : 3500.000(kN) 桩端阻力比 : 0.400 均匀分布侧阻力比 : 0.400 是否按复合桩基计算 : 否 桩基沉降计算经验系数 : 1.000 压缩层深度应力比 : 20.00% 柱参数柱宽 : 500(mm) 柱高 : 500(mm) 柱子转角 : 0.000(度) 柱的混凝土强度等级 : C30 柱上荷载设计值弯矩M x : 50.000(kN.m) 弯矩M y : 50.000(kN.m) 轴力N : 3500.000(kN) 剪力V x : 15.000(kN) 剪力V y : 15.000(kN)是否为地震荷载组合 : 否基础与覆土的平均容重 : 0.000(kN/m3) 荷载综合分项系数 : 1.201.2 计算内容(1) 桩基竖向承载力计算(2) 承台计算(受弯、冲切、剪计算及局部受压计算)2. 计算过程及计算结果 2.1 桩基竖向承载力验算(1) 桩基竖向承载力特征值R 计算 5.2.2及5.2.3R a —— 单桩竖向承载力特征值； Q uk —— 单桩竖向极限承载力标准值； K —— 安全系数,取K=2。
基础工程课程设计三桩桩基承台计算
三桩桩基承台计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③二、示意图三、计算信息承台类型: 三桩承台计算类型: 自动计算截面尺寸构件编号: CT-11. 几何参数圆柱直径dc=600mm圆桩直径d=300mm承台根部高度H(自动计算)=1300mmx方向桩中心距A=1500mmy方向桩中心距B=1500mm承台边缘至边桩中心距 C=300mm2. 材料信息柱混凝土强度等级: C30 ft_c=1.43N/mm2, fc_c=14.3N/mm2承台混凝土强度等级: C20 ft_b=1.10N/mm2, fc_b=9.6N/mm2桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2承台钢筋级别: HPB300 fy=270N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0纵筋合力点至近边距离: as=50mm4. 作用在承台顶部荷载标准值Fgk=2035.000kN Fqk=0.000kNMgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=-330.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=-55.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.00可变荷载分项系数rq=1.00Fk=Fgk+Fqk=2035.000+(0.000)=2035.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2=0.000+2035.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=0.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2=-330.000+2035.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=-330.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=-55.000+(0.000)=-55.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.00*(2035.000)+1.00*(0.000)=2035.000kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2)=1.00*(0.000+2035.000*(0.000-0.000)/2)+1.00*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2)=0.000kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.00*(-330.000+2035.000*(0.000-0.000)/2)+1.00*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2) =-330.000kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.00*(-55.000)+1.00*(0.000)=-55.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.00*(0.000)+1.00*(0.000)=0.000kNF2=1.35*Fk=1.35*2035.000=2747.250kNMx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*(-330.000)=-445.500kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*(-55.000)=-74.250kNVy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|2035.000|,|2747.250|)=2747.250kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|-330.000|,|-445.500|)=-445.500kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|-55.000|,|-74.250|)=-74.250kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.300+1.500+0.300=2.100m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.300+1.500+0.300=2.100m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.300-0.050=1.250m4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.300=0.240m5. 圆柱换算截面宽度 bc=0.8*dc=0.480m, hc=0.8*dc=0.480m五、内力计算1. 各桩编号及定位座标如上图所示:θ1=arccos(0.5*A/B)=1.047θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-0.750m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.433m)2号桩 (x2=A/2=0.750m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.433m)3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=0.866m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①∑x i=x12*2=1.125m∑y i=y12*2+y32=1.125mN i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2N1=2747.250/3-0.000*(-0.433)/1.125+-445.500*(-0.750)/1.125+-74.250*1.300*(-0.750)/1.125-0.000*1.300*(-0.433)/1.125=1277.100kNN2=2747.250/3-0.000*(-0.433)/1.125+-445.500*0.750/1.125+-74.250*1.300*0.750/1.125-0.000*1.300*(-0.433)/1.125=554.400kNN3=2747.250/3-0.000*0.866/1.125+-445.500*0.000/1.125+-74.250*1.300*0.000/1.125-0.000*1.300*0.866/1.125=915.750kN六、柱对承台的冲切验算【8.5.19-1】①1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=1.300-0.050=1.250m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.500/2-1/2*0.480-1/2*0.240=0.390mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.433-0.480/2-0.240/2=0.073mαoy3=y3-hc/2-bp/2=0.866-0.480/2-0.240/2=0.506m3. λox=αox/ho1=0.390/1.250=0.312λoy12=αoy12/ho1=0.250/1.250=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.506/1.250=0.4054. αox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.312+0.2)=1.641αoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100αoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.405+0.2)=1.3896. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.500+0.300/tan(0.5*1.047))=1.270mCD=AD*tan(θ1)=1.270*tan(1.047)=2.199mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.300/tan(0.5*1.047)=0.520m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.480+0.390=0.870m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.270*(2.199-0.300-|-0.433|-|0.866|+0.5*0.240)/2.199=0.831mUmy=hc+αoy12+αoy3=0.480+0.250+0.506=1.236m因 Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.300*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.300-0.5*0.240=0.480m7. 计算冲切抗力因 H=1.300m 所以βhp=0.958γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(2747.250-0.000)=2747.25kN[αox*2*Umy+αoy12*Umx1+αoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[1.641*2*0.480+2.100*0.870+1.389*0.831]*0.958*1.10*1.250*1000=6004.351kN≥γo*Fl柱对承台的冲切满足规范要求七、角桩对承台的冲切验算【8.5.19-5】①计算公式:【8.5.19-5】①1. Nl=max(N1,N2)=1277.100kNho1=h-as=1.300-0.050=1.250m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.500-0.480-0.240)/2=0.390ma12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(0.866-(0.480-0.240)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.438m λ11=a11/ho=0.390/1.250=0.312β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.312+0.2))=1.094C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.240=0.640mλ12=a12/ho=0.438/1.250=0.351β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.351+0.2))=1.017C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(2.199-0.300-|-0.433|-0.866+0.5*1.047)*cos(0.5*0.240)=0. 624m3. 因 h=1.300m 所以βhp=0.958γo*Nl=1.0*1277.100=1277.100kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=1.094*(2*639.615+390.000)*(tan(0.5*1.047))*0.958*1.10*1250.000=1388.971kN≥γo*Nl=1277.100kN底部角桩对承台的冲切满足规范要求γo*N3=1.0*915.750=915.750kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=1.017*(2*623.538+438.231)*(tan(0.5*1.047))*0.958*1.10*1250.000*1000=1304.072kN≥γo*N3=915.750kN顶部角桩对承台的冲切满足规范要求八、承台斜截面受剪验算【8.5.21-1】①1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因 0.800ho=1.250m<2.000m,βhs=(0.800/1.250)1/4=0.894ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|0.866|-0.5*0.480-0.5*0.240=0.506λy=ay/ho=0.506/1.250=0.405βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.405+1.0)=1.2463. 计算承台底部最大剪力【8.5.21-1】①bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2))+2*C=1.500*(2/3+0.480/2/sqrt(1.5002-(1.500/2)2))+2*0.300=1.877mγo*Vy=1.0*1831.500=1831.500kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=0.894*1.246*1.10*1877.128*1250.000=2875.801kN≥γo*Vy=1831.500kN承台斜截面受剪满足规范要求九、承台受弯计算【8.5.21-1】【8.5.21-2】计算公式:【8.5.21-1.2】①1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=1277.100kN2. 承台底部弯矩最大值【8.5.21-1】【8.5.21-2】①M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3=1277.100*(1.500-(sqrt(3)/4)*0.480)/3=550.070kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=550.070/(1.0*9.6*2.100*1.250*1.250*1000)=0.0174. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.576ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.018≤ξb=0.5765. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*9.6*2100.000*1250.000*0.018/270=1644mm2最小配筋面积:B=|y1|+C=|-433.0|+300=733.0mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.150%*733.0*1300=1429mm2Asx≥Asxmin, 满足要求。
桩基承台基础设计实例分析
桩基承台基础设计实例分析摘要：本文通过基础设计实例分析，分析了基础计算，参数选择，基础承台顶面的竖向力计算，群桩承载力计算、桩型选择等分析基础工程设计是如何进行的。
关键词：基础承台；单桩承载力；群桩效应；桩长设计。
中图分类号：文献标识码：A0引言在基础工程设计时缺乏应有的工程实例,为了给相关技术人员提供较祥尽的基础工程设计方案,笔者在收集福州地区建筑物的基础设计方案的基础上总结了桩基承载力设计方法,在工程实例中桩基参数的选择、基础工程设计的理论依居，为基础工程工作者、学生提供设计理论参考。
1桩长设计1.1实例基础单柱承载力本工程单柱承载力设计值为5000kN。
1.2工程实例地层条件工程实例工程地质情况根据《××地块岩土工程勘察报告》揭示，本工程岩土体特征分述如下：（相对应预应力管桩）[1]吹填土（层序）：地基承载力特征值=130～150kPa，桩周土极限侧阻力标准值=35kPa，厚度3.90-5.10m。
含泥中砂（层序）：地基承载力特征值=180kPa，桩周土极限侧阻力标准值=55kPa，厚度12.70～15.70m。
中砂夹淤泥（层序）：地基承载力特征值=160kPa，桩周土极限侧阻力标准值=50kPa，厚度0.70～8.90m。
淤泥夹砂（层序-1）：地基承载力特征值=50kPa，桩周土极限侧阻力标准值=15kPa，厚度0.40～3.10m。
中砂（层序）：地基承载力特征值=300-350kPa，桩周土极限侧阻力标准值=60～80kPa，桩端土极限端阻力标准值=6.0～7.0 MPa，厚度12.30～15.10m。
卵石（层序）：地基承载力特征值=500～550kPa，桩周土极限侧阻力标准值=120kPa，桩端土极限端阻力标准值=9.0 MPa，厚度大于8.0m。
1.3单桩承载力设计由单柱承载力设计值为5000kN分析初步设计采用PHC桩，拟设计为四桩承台，单桩承载力设计值为1350kN,采用PHC桩,桩径500mm,设计桩长34m,桩端进入卵石（层序）2m。
桩基础承台设计荷载取值探讨
第２ ７ 卷第 １ 期 ２ ０ １ ３年 ２ 月
土 工 基 础
荷 载或 梯形 荷载 ， 对 于基础 而 言 ， 上 覆土 自重 和承 台 自重可 与地 基土 的部 分 反力 互 相 抵 消 ， 所 以 基 础设 计 时其 荷 载可 以采用 净反 力设计 值 。 ２ ． ２ 桩 基 础承 台截 面设计 对 于桩 基础 ， 承 台 的受 力 与浅基 础是 不 同的 ， 上
Ｎ
（ １ ）
Ｍｙ一 ＞： Ｎ
截面处 的弯矩设 计 值 ；
（ ２ ）
式中： Ｍ 、 Ｍ —— 分别 为绕 Ｘ 轴 和绕 ｙ轴 方 向计算
２ 问 题 分 析
２ ． １ 浅 基础 截面 设计 浅 基础 的受 力示 意 图如 图 １ ， 图中 ｇ 为 上覆 土 自重压 力 ， ｇ 。为基础 自重 ， Ｆ 为上 部 结 构 荷 载 ， ｐ为
一
（ ｇ ＋ｇ ） ， 如图 ３ 。此 时上 部 荷 载 全 部 由基 桩 承
担， 而承 台和 承台覆 土 自重全部 由地基 土承担 ， 即：
作 者 简介 ： 张立 丽 （ １ ９ ８ １ 一） ， 女， 汉， 河北唐 山， 大学本科 ， 学士学位 ， 工程师 ， 研 究 方 向为 岩 土 工 程 勘 察 设 计 。
５ Ｏ
土 工 基 础
部结 构大部 分荷 载往 往 是 由桩 基 承 担 ， 承 台 底 的地 基 土仅承担 一部 分荷 载 ， 其大 小受不 同地 质条 件 、 上 部荷 载及基 桩型式 的影 响 ， 主要分 为 以下 几种情 况 ：
桩基的承台梁设计
我做过一些地梁设计，一般的地梁都处于墙下。
就我所做的地梁中的，大多保证最小配筋率就可，在jccad有计算程序，但计算后需要校核。
梁高取跨度的1/4至1/8就可。
cdcd2627 wrote:...梁高取跨度的1/4至1/8就可。
请问为什么你们的地梁要设那么高?地梁的受力较大，它要承受上部建筑的全部荷载，所以就不能按照普通的1/10、1/12的梁跨取梁高。
墙下地梁取1/7~1/8，柱下地梁取1/4~1/8谢谢楼上的指教,还有些不大明白.墙下地梁,如果不设架空板的话,荷载应该不会很大?我们这里全部采用轻质空心砖墙,不知道你们是否这样?柱下地梁是否用于平衡弯钜,要那么高吗?1/4应该是深受弯构件了.我认为地梁取这么大的主要原因是大家都算不清地梁受力要比一般的梁大一点但取1/4~1/6我还是觉得大了一点但我还是要这么取，免得麻烦条基分为墙下条基与柱下条基，一般我对浅基础都手算，包括柱下独基。
柱下条基我一般采用如下步骤：一.承载力计算：1.根据地质资料和上部结构传下荷载（PKPM竖向导荷）选定基础持力层及基础底标高；2.根据选定的持力层，根据地基承载力特征值计算地基承载力标准值及地基承载力设计值；3.选定某一地梁，根据地基承载力标准值和该地梁上所有柱的竖向导荷及墙体荷载（标准值），计算基础底面积，由此确定地梁底板宽度，并且根据构造，确定底板边缘高度并根据经验假设一底板根部高度；二.配筋计算：1.底板：根据底板挑出长度（底板宽/2）、根部高度、地基反力（可由上部荷载（设计值）和基底面积相除得到，或直接采用地基承载力设计值）计算底板根部受力，并由此确定底板配筋，且注意最小配筋率。
2.地梁：取某一受力最大跨或直接取整根地梁，计算基底反力（此时不必考虑墙体荷载）或直接采用地基承载力设计值，由此计算地梁的线荷载，再根据倒梁法，计算地梁受力及配筋。
以上只是大概，某些计算过程有简化包括什么刚度分配、弯矩分配、交叉部分重复计算问题等等，其实里面有很多需要考虑及深究的地方，具体可参考结构计算手册。
桩基承台传力机理及设计改善措施
图2 斜压杆的中腹部劈裂破坏模型
梁式受力体系
薄承台（η＞1）临近破坏的时 候弯曲裂缝平行于柱边两个方向交替 出现，承台在两个方向分别成为梁式 承担荷载，最大弯矩在平行于柱边的 两个方向的屈服线产生，呈现“梁 式破坏”。图1为四桩承台的破坏模 式，波浪线为屈服线，该屈服线把承 台分成了若干块体，根据此塑性理论 可以建立计算公式。
效约束腹部混凝土变形，阻止压杆区域 的混凝土软化和的劈裂，间接地阻止了
尝试新材料，如钢纤维混凝土等。
作者单位：江苏省姜堰市交通工程质量监督站
压杆被压溃，提高整个承
台的承载力。
配置型钢骨架
由于钢筋受压会存在
屈曲，发挥不了全部的承
载力，参考组合钢-混凝
土结构的原理，可以在承
台内配置整个型钢骨架，
在外部浇筑混凝土融为一
承台设计中的改善方法
由于近年我国的基础建设步伐 较快，各种跨度和高度记录被不断地 刷新，承台也理所当然朝体积更大， 配筋更多的方向发展。下面主要针对 工程中常见的厚承台，依据其传力模 式，给出设计改善建议，以图提高安 全度，节省工程材料，其中有些措施 也适合于薄承台。
在桩顶集中布置受拉钢筋
传统的设计方法是底部均匀配 置受力钢筋，而根据拉压杆的传力原 理，承台底部沿桩基中心连线的小范 围内配置的钢筋应力较大，对承载力 贡献大。所以，可以针对性地在集中 布置桩顶钢筋，见图4a，试验证明， 这种集中配筋方式可以有效减少钢材 用量，减小承台裂缝，提高承载力。 需要说明的是图中也可以在对角的桩 顶配置斜向水平的受拉钢筋，这也是 符合空间传力机理的，如图4b，这两
承台的传力机理和计算方法
对于承台的传力机理和计算方 法，国内外已经做过很多研究和讨论， 目前存在两种比较通行的理论，下面分 别介绍。
桥梁桩基承台抗震设计
桥梁桩基承台抗震设计随着全球地震活动的增多，桥梁结构的抗震设计越来越受到重视。
桥梁桩基承台作为桥梁的重要组成部分，其抗震设计对于整个桥梁的安全性具有重要意义。
本文将介绍桥梁桩基承台抗震设计的相关背景、方法及案例分析，以期为相关工程提供参考。
桥梁桩基承台广泛应用于各种桥梁结构中，其功能是承受和传递桥梁上部结构的荷载，并将这些荷载有效地传递到地基上。
然而，在地震作用下，桥梁桩基承台易受到破坏，因此对其进行合理的抗震设计至关重要。
桥梁桩基承台抗震设计应遵循以下原则：1、足够的强度和刚度：在地震作用下，桥梁桩基承台应具有足够的强度和刚度，以抵抗地震引起的惯性力和应力。
2、延性和耗能能力：在地震作用下，桥梁桩基承台应具有较好的延性和耗能能力，以吸收和分散地震能量。
3、基础隔震措施：通过采用隔震支座、阻尼器等措施，降低地震对桥梁桩基承台的影响。
在进行桥梁桩基承台抗震设计时，应考虑以下步骤：1、对桥梁场地进行勘察，了解地质条件、地震活动等情况。
2、根据桥梁场地的情况，选择合适的抗震设计和施工方案。
3、对桥梁桩基承台进行详细设计，包括配筋、连接方式、构造要求等。
4、根据地震烈度指标和场地特性，对桥梁桩基承台进行地震反应分析。
5、根据分析结果，对桥梁桩基承台进行优化设计，提高其抗震性能。
下面我们通过几个具体的案例来说明桥梁桩基承台抗震设计的实际应用。
案例一：某高速公路桥梁该桥梁位于一条高速公路上，主跨采用预应力混凝土连续梁，桥墩采用圆柱形，基础采用桩基承台。
在抗震设计中，我们采用了以下措施：1、采用了高强度混凝土和高强度钢筋，以提高结构强度和刚度。
2、在桥墩和桩基承台上设置了隔震支座和阻尼器，以降低地震作用对桥梁的影响。
3、对桩基承台进行了详细设计，确保其具有足够的承载力和稳定性。
案例二：某城市跨河桥梁该桥梁位于城市中心的一条河流上，主跨采用钢箱梁，桥墩采用矩形截面，基础采用桩基承台。
在抗震设计中，我们采用了以下措施：1、采用了高强度钢箱梁和矩形桥墩，以提高结构强度和刚度。
柱下独立承台桩基础设计
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：3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===< 2、单桩所受最大及最小力：()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑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。
浅谈剪力墙桩基础承台设计
浅谈剪力墙桩基础承台设计桩基础分为柱下桩基础和墙下桩基础，对于高层建筑结构，由于剪力墙的存在，后者居多。
根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）5.9条[1]，桩基承台的设计主要分为受弯计算、受冲切计算、受剪计算及局部受压计算，在有抗震区域还应该考虑地震作用的参与。
在规范中，大部分的公式是针对柱下桩基承台来的，而关于墙下桩基承台设计难以找到相应的公式。
这令结构设计师在墙下桩基承台的设计中往往难以下手。
传统的做法一般是参照柱下桩基承台计算公式来设计墙下桩基承台，这种方法比较粗略，而且概念不够清晰，可操作性不强，对于大面积群桩基础承台筏板不适用，而且过于主观，不同的人来设计得到的结果往往差别很大，饱受业主诟病。
其实PKPM软件的JCCAD和盈建科软件下基础板块均可以较好地实现对此类承台的计算和配筋。
现以PKPM为例介绍大面积群桩基础承台的计算实现方法和注意事项[2]。
1、建模环节首先，在cad中将桩位画好（图1），然后进入JCCAD的基础人机交互输入菜单，通过“导入桩位”将cad图导入至墙下，墙下布桩就此实现；其次，然后进入“筏板”下“围区生成”建立群桩承台（图2）；最后，导入上部荷载（SATWE 荷载或PMCAD平面荷载）。
至此，建模结束。
图1 CAD中确定桩位图2 JCCAD中群桩桩基承台建模环节注意事项：1、cad布桩位时，所有的桩用一个图层且该图层只表示桩位，以避免jccad识别错误。
2、将桩位导入模型时力求桩位和上部剪力墙相对位置与图纸吻合，以保证计算的准确性，这里还需注意地是，桩位导入至模型的识别点只能是节点。
2、计算环节计算主要分为冲切、受剪和受弯。
其中冲切和受剪计算在基础人机交互输入菜单中的“筏板”子菜单下，对于墙下桩基承台而言，需要进行桩冲切板、单墙冲板、多墙冲板、内筒冲剪等计算，每项计算均有相应的计算书。
而受弯配筋计算在桩筏、筏板有限元计算菜单下，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）5.9.3，筏形承台的弯矩宜考虑地基土层性质、基桩分布、承台和上部结构类型和刚度，按地基-桩-承台-上部结构共同作用原理分析计算；故在“桩筏、筏板有限元计算”的模型参数设置中，采用弹性地基梁板模型（桩和土按WINKLER模型），应该勾选“取SATWE刚度SATFDK.SAT”，天然地基承载力特征值取为零。
桩的平面布置原则、桩基承台设计及桩基础设计的一般步骤
6. 承台之间的连接构造 单桩桩基承台宜在双向设置联系梁。 两桩桩基承台：宜在其短向设置联系梁。 有抗震要求的柱下独立承台：宜在双向设置联系梁。
联系梁顶面宜与承台顶位于同一标高，梁宽应≥250㎜， 梁高可取承台中心距的1/10～1/15。
配筋：计算、构造。
7. 承台埋深：
d
应≥600㎜； 在季节性冻土等地区≥1000㎜。 保证承台周围填土质量、密实性。
（2）柱下三桩三角形承台 等边三角形承台破坏形式：
等腰三角形承台破坏形式：
柱下三桩三角形承台受弯计算 1)等边三桩承台：
M N max 3 s 3 c 4
式中：M—由承台形心至承台边缘距离范围内板带的弯距设计值；
Nmax—扣除承合和其上填土自重后的三桩中相应于荷载效应基本
3. 桩的中心距 桩的间距过大，承台体积增加，造价 增加，有时基础间的空间不允许； 桩的间距过小，桩的承载能力不能 充分发挥，且给施工带来较大困难。
sa (3 4)d 具体见表 一般情况下： 4-9、4-10规定
大面积桩群，桩的最小中心距还应适 当加大。
桩的最小中心距
表4-9
土类与成桩工艺
组合时的最大单桩竖向力设计值;
s—桩距; c—方柱边长，圆柱时c=0.866d(d为圆柱直径)。
2)等边三桩承台：
N M 1 max 3 M2 N max 3
c1 c2 αs
s 0.75 c1 42 s 0.75 c 2 42
受弯承载力计算 根据承台内力M，按混凝土结构设计规范设计。 近似计算：
柱下三桩三角形承台也可按下式计算 计算截面应在柱边按下式计算：
Mx Nx x My Ny y
某建筑物桩基础及承台结构设计与计算实例
某建筑物桩基础及承台结构设计与计算实例在现代建筑中，桩基础及承台结构被广泛应用于高层建筑、桥梁、隧道等工程建设中，是确保建筑物结构安全可靠的关键因素之一。
本文将以某高层建筑为例，介绍其桩基础及承台结构的设计与计算过程。
一、桩基础设计在进行桩基础设计时，首先需要确定工程地质情况以及建筑物的设计荷载，以此作为基础确定桩的数量和尺寸。
在此实例中，建筑物地处软黏土层，设计荷载为5000KN，因此需要选择直径为Φ1200的桩进行承载。
桩的计算长度取决于地质情况和荷载大小，一般采用以下公式进行计算：L=NQc+Gv/Φfs+NsδLr，其中N为安全系数，Qc为静力触探法所得静壳容重，Gv为水平面积内的有效重力相长，Φfs 为桩身抗拔承载力，δLr为修正长度。
通过计算得出，本例中桩的计算长度为25m。
二、承台结构设计承台结构是将建筑物荷载分散到多个桩上的关键要素，具有重要的结构功能和承载性能。
在此实例中，承台结构采用了“桥式结构”，具有良好的水平刚度和稳定性。
桥式结构由主梁、支座、横向梁、竖向杆、普通梁等构成，其中主梁和支座为承载荷载的主要构件。
在此实例中，主梁采用直接固定在8个桩上，支座采用分开布设并采用底板连接的形式。
承台结构的计算主要包括强度计算和稳定性计算两个方面。
强度计算依据荷载计算和材料强度计算两个方面综合计算，稳定性计算则主要考虑承台结构的变形情况和刚度分析。
三、桩基础及承台结构计算在完成桩基础和承台结构的设计后，需要对其进行详细计算验证，以确保其结构安全可靠。
本例中采用了STAAD软件进行计算，计算结果如下：（1）桩基础计算结果桩的支座垂直荷载P0=5000KN，支座水平荷载F0=500KN，桩的计算长度L=25m。
经计算得出，当桩的总数n=8时，其承载能力满足设计要求。
（2）承台结构计算结果承台结构主梁应力最大点位于支座附近，其应力值为211.7MPa，远小于材料强度280MPa。
同时，在稳定性计算中，承台结构符合要求。
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1、确定桩长和截面面积
由可知可得选第四层为持力层，初选插入深度为 1.5m ，桩长19.5m ，桩截面尺寸为
400m m 400m m
⨯，桩长径比为48.75符合要求。
因其下存在软弱下卧层为避免桩端阻力因受“软
卧层效应”的影响而明显降低，桩端一下坚实土层的厚度不宜小于4d=1.6m ，实际余2.5m 符合条件。
2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值
标准值的计算
KN
A q l q u p
pk t sit 7844.01600)5.1321514324(44.0Q Q Q 2pk tk ak =⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=+=+=∑
特征值
KN 3922
784K
Q R k a ==
=
3、初选桩的根数 16.8392
3200R F n a
k ==
>根，暂取9根。
4、初选承台尺寸
桩距m 2.14.00.3b 0.3s ≈⨯==
承台边长：m 2.32.14.02a =+⨯
==）（b 承台埋深为1.5m , 暂取承台高度为1.1m ，桩顶伸入承台50mm ，钢筋保护层去取70mm ，则承台有效高度为:
mm 1030m 03.107.01.1h 0==-= 5、计算桩顶荷载
取承台及其上土的平均重度3/20m kN G =γ。
桩顶平均竖向力：
kN R kN a 3927.3899
5
.12.32.3203200n
G F Q k
k k =<=⨯⨯⨯+=
+=
kN
4.4701.2R
k N 89.4520
k N 51.3262
2i
max
k k
k k max
k min a
{19.637.3892
.162
.11.1504007.389h H M Q Q =<>=±=⨯⨯⨯+±
=+±
=∑）（）（χ
χ
单桩水平力：
kN n 6.59/50/H H k k 1===
此值远小于估算的单桩水平承载力特征值,可以。
6、群桩承载能力校核
按应力扩散法计算，取土层内摩擦角为16度，则扩散角为16/4=4度。
边桩外侧尺寸为
m
25.3m 25.3⨯，则桩端应力面的长为：
m B 05.64tan 20225.3=⨯⨯+=ο 实体基础埋深范围土的平均重度为：
3
p /kN 51.85
.1202
105.1915105.162103.1813.185.121m
=+⨯-+⨯-+⨯-+⨯+⨯=
）（）（）（γ
第四层粉质粘土的承载力特征值按下式修正：
2
m
d b ak a /kN 63.3945.05.2151.86.1305.65.93.01005.0d 3b f f m
=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=）（）（）（）（γηγη
地下水位在承台地面处，取承台及上覆土的平均重度为3/20m kN G =γ，平台一下的取
3
p /51.8m kN =γ，则实体的自重为：
kN 82.73272051.85.12005.605.6G k =⨯+⨯⨯
⨯=）（ 当底面按轴心受压时： 3
2
2
k /63.39463.28705
.682
.73273200F m
kN f B
G a k
=<=+=
+，满足要求。
7、 软弱下卧层强度验算
由33.005.6/.2/,17.24.2/2.5/21====b z E E s s ，查表得146.0tan 28.8==θθο，。
下卧层顶面处的附加应力：
kPa
z l P cd k 09.87)
146.02205.6()
5.2151.863.287(05.6)
tan 2()(B 2
2
2
z =⨯⨯+⨯-⨯=
+-=
θσσ
下卧层顶面处的自重应力：kPa 97.18251.85.21cz =⨯=σ
验算： az f kPa <=+=+05.27009.8797.182z cz σσ 经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求。
群桩承载力计算 8、 承台受冲切承载力验算
相应于荷载效应基本组合时作用于柱底的荷载设计值为：
kN
H H m kN M M kN
F F k k k 5.675035.135.1.54040035.135.14320320035.135.1=⨯===⨯===⨯==
扣除承台和其土自重后的桩端竖向力设计值：
kN
kN
i
Hh M N N
kN
n
F N 3..5657.3942
2max
max min
{3.854806
2.12
.1)1.15.67540(480)(4809
4320=±=⨯⨯⨯+±
=+±
===
=∑χ
χ
（1）柱边冲切
冲切力 kN N F F i l 4320=-=∑ 受冲切承载力截面高度影响系数计算： 975
.08001100800
20009.00.11hf =-⨯---=）（β
冲垮比λ与系数α的计算
861
.02
.0776.084.02
.084
.0)0.1(776.003
.18.0ox oy ox =+=
+=
=<===
=ox oy o
h a λββλλ
)
(43204.4456503.11100975.0)]8.04.0(861.0)8.04.0(861.0[2)]()([20
可以kN F kN h f a h a b l t hp ox c oy oy c ox =>=⨯⨯⨯+⨯++⨯⨯=+++βββ
（2）角桩向上冲切，m c c 6.021==。
574
.02
.0776.056.011=+=
=y x ββ
)
(3.56565.123503.11100975.0)]2/8.06.0(574.0)2/8.06.0(574.0[)]()2/([max 0
112121可以kN N kN h f a c a c t hp x x y x =>=⨯⨯⨯+⨯++⨯=+++βββ
9、承台受剪切承载力计算
因为承台为方形所以截面I-I 和截面Ⅱ-Ⅱ的剪切承载力计算是一样的 剪跨比与以上冲跨比相同。
受剪切承载力截面高度影响系数计算 939
.0)
1030800(
)
800(4
/14
/10
===h hs β 剪切系数 985
.00
.1776.075
.10
.175
.1=+=
+=
λβ
)
(9.16953.5653337.335303
.12.31100985.0939.0max 0
可以kN N kN bh f t hs =⨯=>=⨯⨯⨯⨯=ββ
10、 承台受弯承载力计算
2
6
99.51771030
3009.010
14409.0.14400.14803mm
h f M
A m kN y N
M
y x
s i i
x
=⨯⨯⨯=
=
=⨯⨯==
∑
选用23Φ20，27222mm A s =,沿平行y 轴方向均匀布置。
2
6
y
2.60981030
3009.010
9.16959.0.9.16950.13.5653x mm
h f M
A m kN N
M
y y
s i i
=⨯⨯⨯=
=
=⨯⨯==
∑
选用26Φ20，28164mm A s =,沿平行x 轴方向均匀布置。