(完整版)桩基础设计实例1

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0.48 0.48 0.670
1x
角桩冲切系数：
1y 0.2 0.516 0.2 1x
1x (c2
a1y 2
) 1y (c1
a1x 2
)
ft ho
2 0.67 (0.675 0.475) 1100 0.92 2
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图 1 桩基及土层分布示意图
4、 确定桩数和承台底面尺寸
以下各项计算均以轴线⑦-A 轴
柱为例。
最 大 轴 力 组 合 的 荷 载 ： FA ＝ 4239KN,
MXA＝100KN-m, QYA＝52KN 初步估算桩数：
n F 1.1 4239 1.1 4.6 （根）
图 4 承台配筋图
时的强度提高系数：
A b
3.24 3
β=
A t
0.36
混凝土强度影响系数 βC=1.0
1.35βCβ f A L C ln ln ＝1.35×1.0×3×10000×0.36＝14580KN＞FA ＝4239KN 满足要求
其他桩基础计算从略。
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冲切力设计值 F l ＝F－∑QI＝4239－847.8＝3391.2KN Um：承台冲切破坏椎体一半有效高度处的周长。
Fl hp 0um ft h0
（2） 角桩对承台的冲切
由图
3，
a 1
x
a 1y
475 mm ,
c c 675mm,
1
2
角桩冲跨比：
P75 页。
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承台底面尺寸为 。
5、 确定复合基桩竖向承载力设计值
该桩基属非端承桩，并 n＞3，承台底面下并非欠固结土、新填土 等，故承台底不会与土脱离，所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用 效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值。
规范 p28：R=Ra+cfakAc
６、 桩顶作用效应验算
五桩承台：
荷载取 A 柱 Nmax 组合：F＝4239KN M＝100KN-m
1237.4KN o N jmax 885.8KN
满足要求
（3）斜截面抗剪验算
计算截面为Ⅰ-Ⅰ，截面有效高度 ho=0.92m,截面的计算宽度
bo=2.9m，混凝土的轴心抗压强度 fc＝10000kpa，该 计算截面上的
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最大剪力设计值 V＝2Njmax＝2×885.8＝1771.6KN。
预制桩：桩截面尺寸选用边长 400mm~500mm（450mm×450mm）， 由施工设备要求，桩分为两节，实际桩长比有效桩长大 1m，这是考 虑持力层可能有一定的起伏以及桩需嵌入承台一定长度而留有的余 地。
桩基及土层分布示意图见图 1。
3、 确定单桩极限承载力标准值
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600 475 675
600 475 675
G
454
N N 938.6 847.8KN
j
n
5
（1）柱对承台的冲切
Ⅰ
由图 3， a ox＝ a oy＝475mm。
承台厚度
H＝1.0m，计算截面处的有效高度
ho＝1.0－0.07＝0.93m，（承
台底主筋的保护层厚度取 7cm）。
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桩身长采用混凝土强度等级 C30，Ⅱ级钢筋，故：
Mmax＝0.0429×1.3×6.075×112＝41.0KN-m
桩身截面有效高度 ho＝0.45－0.04＝0.41m
M
41.0 106
as
1 f c bho2
1.014.3 450 4102
0.038
查《混凝土结构设计规范》得γs＝0.98，桩身受拉主筋配筋量：
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桩基础设计实例
一、设计资料：
建筑场地资料同任务书。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表 1。
土
Fra Baidu bibliotek层 编
土层名称
号
（层埋m底深）层(m厚)
(KN/ m3 ）
e
w (%)
IL
c (kpa
)
(o)
ES (Mpa
)
fk (kpa
)
ps (Mpa)
1 杂填土
1.4 1.4 18.0
AS
M 0.9 f yho
1240.12 106 0.9 300 920
4992mm2
采用 20Φ18（双向布置）。（配 筋图见图 4）
（5）承台局部受压验算
已知Ａ柱截面面积 AL＝0.6× 0.6＝0.36m2，混凝土局部受压净
面积 Aln＝AL＝0.36m2,局部受压 时的计算底面积 Ab＝3×0.6×3 ×0.6＝3.24m2,混凝土局部受压
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连系梁 LL 尺寸取 600mm×400mm，计算略。
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Ⅰ
图 3 五桩承台结构计算简图
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冲跨比： a0 / h0 475 / 930
冲切系数：
0
0.84 0.2
h 800mm, hp 1.0 ，其余值采用线性内插法。
h 2000mm, hp 0.9
A 柱截面尺寸 bc×ac＝600mm×600mm。混凝土的抗拉强度设计值 ft＝1100kpa。
筋设计。吊点位置在距桩顶、桩端平面 0.293L（L＝11m）处，起吊 时桩身最大正负弯矩 Mmax ＝0.0429KqL2 ，其中，K=1.3；q＝0.452
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×25×1.2＝6.075KN/m，为每延长米桩的自重（1.2 为恒载分项系数）。
3352.8KN R
满足要求
灌注桩：按照 m 值法，计算最大弯矩。进行配筋。
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由图
3， ax
a y
475 mm
a x
0.475 0.516
x
剪跨比：
y h 0.92 o
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（4）受弯计算 由图 3，承台Ⅰ-Ⅰ截面处最 大弯矩为： M ＝ 2Njmaxy ＝ 1771.6 × 0.7 ＝ 1240.12KN-m。 钢筋 fy＝300N/mm2,故：
M
41.0 106
As S fyho 0.98300 410 340.1mm2
选用 2Φ18，因此整个截面的主筋为 4Φ18（AS＝1017mm2），其配
1017
筋率 ＝ 450 410 ＝0.55%＞ min＝0.4%。其它构造钢筋可参见相关
标准图集。
桩身强度
( c fc A f y As ) 1.0 (1.0 15 450 410 310 1017)
1000
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本设计属二级建筑桩基，采用经验参数法 单桩承载力标准值：规范 p33
Quk Qsk Qpk u qsikli qpk Ap
单桩竖向承载力特征值
±0.00
-0.30
Y
X
X
Y
450 1000
1000 450
图 2 五桩桩基础
1000 450
450 1000
5 粉质粘土
很深 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.8 185 2.80
二、选择桩型、桩端持力层、承台埋深
1、 选择桩型 因框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础。 根据施工场地、地基条件以及场地周围的环境条件，选择桩基础。 可选择预制桩或钻孔灌注桩 2、 选择桩的几何尺寸及承台埋深 依据地基土的分布，第④层土是较合适的桩端持力层。桩端全断 面进入持力层（＞2d），确定工程桩入土深度。 承台底进入第②层土，承台埋深2.0m，确定桩基的有效桩长度。
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９、 承台设计计算
承台混凝土强度等级采用 C20。
以⑦-A 轴柱为例：
由 单 桩 受 力 可 知 ， 桩 顶 最 大 反 力 Nmax ＝ 976.6KN, 平 均 反 力
N 938.6KN ，故桩顶的净反力为
G
454
N jmax Nmax n 976.6 5 885.8KN
R2
1015
取 n=5， 桩距 sa≥3d＝1.35m。 桩位平面布置如图 2，承台最小宽度不应小于 2 倍桩的直径或边
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长，且≥ 500mm 。承台边缘至边桩的中心距不小于桩的直径或边长， 边缘挑出部分≥150mm，条形基础≥150mm 。承台厚度应≥300mm。
Q＝52KN
设承台高度 H＝1.0m（等厚），荷载作用于承台顶面处。
本工程安全等级为二级，建筑物重要性系数 o＝1.0。
桩顶受力：
Nk
Fk
Gk n
R
Nmax
Fk
Gk n
M xk yi yi2
M y k xi xi2
1.2R
８、 桩身结构设计计算 预制桩：两段桩长各 11m，采用单点吊立的强度计算进行桩身配
2 粉质粘土
8.2 6.8 19.1 0.819 26 0.61 38 11.2 6.43 140 1.60
3 淤泥质粘土
17.5 9.3 17.4 1.349 54.6 1.58 12 3 2.0 70 0.75
4 粉土夹粉质粘土 28..35 11.0 19.0 0.88 30 0.70 20.2 21.3 10.5 160 3.40