新规范承台计算(撑杆-系杆体系)
承台计算
2、桩基承台计算特别注意：计算钢筋As 范围应与撑杆计算宽度bs一致1)、基本数据输入C302.5 m 7 m 10.1 m 0.25 m HRB335 25 mm 47 根0.5 m 1 m 柱或墩台向下冲切承载能力验算时：1.5 m 柱或墩台作用面积by(横桥向尺寸)=2 根柱或墩台作用面积bx(纵桥向尺寸)=4 m 5326 kNγ0：1.12)、计算结果汇总3)、详细计算过程(见下页）①、基本数据输出3D=3×1.5=4.5 M > 4 Mbs取承台全宽∴承台截面计算宽度(撑杆计算宽度) bs =7 m 桩的支撑宽度 b = 0.8×1.5 =1.2 m当外排桩中心距墩台身边缘等于或小于承台高度时，承台短悬臂可按“撑杆—系杆体系”计算:h0=2.25s=0.25h a =s+6d=0.4a=0.15×h0=0.3375撑杆压力线与系杆拉力线的夹角θ1 = tan -1[h 0/(a+x 1)] =1.21446 rad =69.5836°钢筋直径d(HRB335)：每层钢筋根数：纵桥向x 1：钢筋类型：单桩最大N id ：横桥向y 1：桩径D：每排桩数：桩距：钢筋层距：混凝土等级：承台厚 h=承台宽 B=钢筋层数：钢筋底层至承台底②、撑杆抗压承载力检算(桥规P83)1.1×2×5326/sin69.5836°=12503kN1.2×sin69.5836°+0.4×cos69.5836°= 1.264m撑杆计算宽度bs(系杆计算宽度)范围内系杆钢筋截面面积As=(π×25×25/4/1000000)(47/7×7)×1=0.0230711 ㎡系杆拉力设计值2×5326/tan69.5836°=3965 kN0.00039615撑杆砼轴心抗压强度设计值19.3MPa >14.4取14.4MPa∴ 1.264×7×14.4×1000 =127411kN >12503kN 富余919 %③、系杆抗拉承载力检算(桥规P84)1.1×3965=4362 kN 280000×0.023071=6460 kN >4362 kN富余48.1 %④、斜截面抗剪承载力检算(桥规P84)1.1×2×5326 =11717 kN100×0.023071/(7×2.25)=0.146483(0.5-1.2/2)/2.25=-0.04< 0.5 取0.532421kN >11717 kN富余176.7 %⑤、冲剪承载力检算(角桩、边桩向上冲切承台) a、角桩(桥规P86)(7-1×4+1.2)/2 =2.12.25m0.45 m0.5-1.2/2 =-0.1 m < 0.45 m 取0.45 m 1-1.2/2 =0.4m < 0.45 m 取0.45 m0,id s cd sD tb f γ≤公式: 001/sin id id D nN γγθ==11sin cos a t b h θθ=+=21(0.002)cot idi s sT A E εθ=+=1/tan id id T nN θ==,,11.43304cu kcd s f f ε==+,0.48cu k f =,cd s f =,s cd s tb f =0id sd sT f A γ≤公式: 0id T γ= sd s f A=4000.910(20.6/d s V P h mγ-≤⨯+公式: 00d id V nN γγ==0100100/()s s P A b h ρ===0/xi m a h ==0s h =000.6[(/2)()]ld td px y y py x x F f h b a b a γαα''≤+++公式: y x b b ==x a =0h =y a =00.2h =0.2冲切承载力系数：20.2冲切承载力系数：217451kN1.1×5326 =5859 kN < 17451富余 197.9 %b、边桩1.218768 kN 或:18768 kN5858.6 kN <18768 kN富余 220.3 %⑥、冲剪承载力检算(柱、墩台向下冲切承台)由于冲切破坏锥体的大小需根据各承台的具体情况确定，所以本表尚未给出柱、墩台向下冲切承台时的承载能力验算表格。
关于 承台 底部钢筋网
关于承台底部钢筋网关于承台底部钢筋网《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)(下称《新基础规范》)5.2.5"承台和横系梁的构造2等桩顶直接埋入承台时，应在每根桩的顶面上设1~2层钢筋网。
当桩顶主钢筋深入承台时，承台在桩身混凝土顶端平面内须设一层钢筋网，在每米内(按每一方向)设钢筋网1200~1500mm2，钢筋直径采用12~16mm，钢筋网应通过桩顶且不应截断。
"条文说明 5.2.5"承台厚度、配筋、和混凝土强度等级，一般应按受力确定。
但承台受力复杂，目前还没有较成熟的计算方法，按现有的设计经验，承台厚度宜为桩直径1.0~2.0倍，且不宜小于1.5m，混凝土强度等级不应低于C25，并在承台底部的桩顶布置一层钢筋网。
当桩顶主钢筋深入承台连接时，此项钢筋网须全长通过桩顶，并与桩的主筋帮扎在一起，以防止承台受拉区裂缝开展，见本条文说明图5-2"。
从图5-2中可以看出:1、破桩头后桩顶嵌入承台100mm;2、"承台下部的钢筋网"放在桩顶上。
3、承台受力主钢筋未示出。
疑问:此处的"承台下部的钢筋网"和承台下部的受力主钢筋同在一个位置，如何放置呢?是放在主钢筋上面呢，还是放在主钢筋下面呢?在以往承台的设计中(包括桥梁大师等桥梁设计软件)，大多数采用的是"桩顶主钢筋深入承台"的方式，承台下部的双向受力主钢筋均放置在桩顶上，并未见如条文说明图5-2的钢筋网。
难道是《新基础规范》此处有新的改进么?两种观点:1、此处须有一钢筋网，一般情况下主受力钢筋满足此钢筋网的1200~1500mm2的面积要求就不需要另外设置了;2、除主受力钢筋外须另增加一个钢筋网。
关于此钢筋网，我们从其他相关规范条文来探寻:一、《新基础规范》5.2.6桩与承台、横系梁的连接应符合下列要求。
2"桩顶主筋深入承台连接:桩身嵌入承台内的深度可开用100mm;"此条和条文说明5.2.5附图5-2是相符的。
“撑杆-系杆体系”方法计算承台示例
《 公 路 钢筋 混 凝 土 及 预应 力 混 凝 土 桥 涵设 计 规 范 》
（ Ｊ Ｔ Ｇ Ｄ ６ ２ －２ ０ ０ ４）， 当 外 排 桩 中心 距 墩 台身 边 缘 小 于 或等 于承 台 高度 时 ， 应按“ 撑 杆 一系 杆 体 系 ” 计 算 方 法 计 算 承 台截 面 。 以 下 通 过 示 例 介 绍 “ 撑 杆 一系 杆体 系” 计算 方 法计 算双 排桩 承 台 。
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系 杆 钢 筋 的 顶 层 钢 筋 中 心 至 承 台 底 的 距 离 ｓ＝
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０ ． ２ ｍ（ 承 台 系 杆 钢 筋 的底 层 需 设 于 桩 顶 钢 筋 网 之 上 ， 而 桩 顶 需 埋 人 承 台一 定 距 离 ， 故 ｓ 值 较 大 ）； 系 杆 钢 筋 直 径 ｄ＝２ ５ ｍｍ；
７ ． ０ ｍ。 上 述 尺 寸 见 图 １ 。
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撑 杆 压 力 设 计 值 Ｄｌ ｄ＝Ｎ１ ｄ ／ ｓ ｉ ｎ ０ ｌ＝２ ×４ ８ ５ ２ ／ ｓ ｉ ｎ ４ ９ ． ８ ２ １ 。＝１ ２ ７ ０ １ ｋ Ｎ（ 一 排 桩 有 ２根 ， 故 乘 以 ２） 。
桩 的 支 撑 宽 度 ｂ＝０ ． ８ Ｄ ＝０ ． ８× １ ． ５ ＝１ ． ２ ｍ （圆 形截 面桩 取 ０ ． ８倍 桩 直 径 ）；
新规范承台计算(撑杆-系杆体系)
矩形墩柱独立承台(双向单排桩)一、基本资料1、承台信息承台类型：单片矩形墩承台圆桩直径d=1800(mm)桩列间距Sa=4000(mm)桩行间距Sb=4000(mm)纵向(x)桩根数nx2（根）横向(y)桩根数ny2（根）纵向墩底桩根数0（根）横向墩底桩根数0（根）桩根数合计4（根）墩底桩根数0（根）承台边缘至桩中心距离(x向)1500(mm)承台边缘至桩中心距离(y向)1500(mm)承台根部高度H0=3000(mm)承台端部高度H1=3000(mm)单桩竖向承载力设计值R(KN):12852最小配筋率0.200%混凝土强度等级C25fcd=11.5(Mpa), f td= 1.23(Mpa)钢筋强度设计值 fsd=280(Mpa)纵筋合力点至近边距离s=220(mm)纵筋顶层至近边距离s'=220(mm)墩柱横向宽度by=2500(mm)纵向宽度bx=2500(mm)2、钢筋信息采用纵向主筋类型为：HRB335直径28(mm)Es= 2.00E+05(Mpa)重要性系数γ0=13、计算宽度bs判断条件3*d=5400(mm)承台边长Bx=7000(mm)x向计算宽度bsx=7000(mm)承台边长By=7000(mm)y向计算宽度bsy=7000(mm)二、撑杆-系杆体系桩支撑宽度b=1440(mm)有效高度h0=2780(mm)ha=388(mm)边桩中心至墩柱边距离lx=750(mm)边桩中心至墩柱边距离ly=750(mm)压力线与拉力线夹角θx= 1.173即67.23度tx=1477.9(mm)压力线与拉力线夹角θy= 1.173即67.23度ty=1477.9(mm) 1.承台抗弯计算(1).基桩竖向力设计值：基桩竖向力设计值 N=12852.0< KN >(2)X轴方向系杆设计值：γ0T id=γ0N*/tanθ*ny=10790.1< KN *M >(3)X轴方向纵筋计算：As=γ0Tid/fsd=38536(mm*mm)配筋率0.18%Asmin =38920(mm*mm)纵筋38920(mm*mm)所需直径28mm的根数为：64间距为(mm):109.4(4)Y轴方向系杆设计值：γ0T id=γ0N*/tanθ*nx=10790.1< KN *M >(5)Y轴方向纵筋计算：As=γ0Tid/fsd=38536(mm*mm)配筋率0.18%Asmin =38920(mm*mm)纵筋38920(mm*mm)所需直径28mm的根数为：64间距为(mm):109.42a.承台抗压承载力x轴向抗压计算a\已知信息：钢筋面积A s=39408(mm*mm)计算宽度bs=7000(mm) b\计算过程：压力线与拉力线夹角θx= 1.173即67.23度tx=1477.9(mm)压力线与拉力线夹角θy= 1.173即67.23度ty=1477.9(mm)(1).基桩竖向力设计值:基桩竖向力设计值 Nid=25704.0< KN >(2).撑杆砼轴心抗压强度设计值fcd,sTid=10790.1< KN >εi=0.00059fcd,s=15.523(Mpa)而0.48fcu,k=12(Mpa)取fcd,s=12.000(Mpa)(3).判断γ0D id=γ0Nid/sinθ=27876.9< KN >t*bs*fcd,s=124146.7< KN >c\结论：满足要求！2b.系杆抗拉承载力γ0T id=γ0Nid/tanθ=10790.1< KN >f sd As=11034.3< KN >结论：满足要求！y轴向抗压计算a\已知信息：钢筋面积A s=39408(mm*mm)计算宽度bs=7000(mm) b\计算过程：压力线与拉力线夹角θx= 1.173即67.23度tx=1477.9(mm)压力线与拉力线夹角θy= 1.173即67.23度ty=1477.9(mm)(1).基桩竖向力设计值:基桩竖向力设计值 Nid=25704.0< KN >(2).撑杆砼轴心抗压强度设计值fcd,sTid=10790.1< KN >εi=0.00059fcd,s=15.523(Mpa)而0.48fcu,k=12(Mpa)取fcd,s=12.000(Mpa)(3).判断γ0D id=γ0Nid/sinθ=27876.9< KN >t*bs*fcd,s=124146.7< KN >c\结论：满足要求！2b.系杆抗拉承载力γ0T id=γ0Nid/tanθ=10790.1< KN >f sd As=11034.3< KN >结论：满足要求！3.承台剪切验算x轴向a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)计算宽度bs=7000(mm) b\输入信息：剪切截面至墩柱距离axi=30(mm)c\计算过程：剪跨比m=0.500斜截面配筋百分率P(%)=0.203规范P84 (8.5.4式)右边=37156.0< KN >各排桩剪力设计值之和γ0V d=25704.0< KN >结论：满足要求！y轴向a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)计算宽度bs=7000(mm) b\输入信息：剪切截面至墩柱距离ayi=30(mm)c\计算过程：剪跨比m=0.500斜截面配筋百分率P(%)=0.203规范P84 (8.5.4式)右边=37156.0< KN >各排桩剪力设计值之和γ0V d=25704.0< KN >结论：满足要求！4.承台抗冲切验算(1) 墩柱下冲切验算a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)冲切截面与水平面夹角θx= 1.560即89.38度ok 桩支撑宽度b=1440(mm)冲切截面与水平面夹角θy= 1.560即89.38度okb\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax=30(mm)墩柱边长bx=2500(mm)冲切截面至墩柱距离ay=30(mm)墩柱边长by=2500(mm)c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 3.000冲切承载力系数αpy= 3.000规范P85 (8.5.5-1式)右边=62287.8< KN >墩柱下冲切力设计值：γ0Fld =51408<KN>结论：满足要求！(2) 角桩上冲切验算a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)桩支撑宽度b=1440(mm)b\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax=30(mm)承台边到桩边距bx=2220(mm)冲切截面至墩柱距离ay=30(mm)承台边到桩边距by=2220(mm)c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 2.000冲切承载力系数αpy= 2.000规范P85 (8.5.5-4式)右边=18341.7< KN >角桩上冲切力设计值：γ0Fld =12852.0<KN>结论：满足要求！(3) 边桩上冲切验算(适用于≥3根桩断面验算)a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)承台边长Bx=7000(mm)桩支撑宽度bp=1440(mm)承台边长By=7000(mm)bp+2h0=7000(mm)≤B=7000(mm)满足计算条件！b\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax30(mm)承台边到桩边距bx=2220(mm)冲切截面至墩柱距离ay30(mm)承台边到桩边距by=2220(mm)c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 2.000冲切承载力系数αpy= 2.000y轴向边桩规范P85 (8.5.5-7式)右边=23432.8< KN >边桩上冲切设计值：γ0Fld =12852.0<KN>结论：满足要求！x轴向边桩规范P85 (8.5.5-7式)右边=23432.8< KN >边桩上冲切设计值：γ0Fld =12852.0<KN>结论：满足要求！注：绿色区域为必填区域，黄色区域可填可不填。
承台钢筋计算公式详解
承台钢筋计算公式详解承台是建筑结构中常见的构件，主要用于承受上部结构的荷载并将其传递到地基上。
承台的设计和计算是建筑结构设计的重要组成部分，其中钢筋的计算是承台设计中的重要环节。
本文将详细介绍承台钢筋计算的公式和方法。
一、承台的概念和分类承台是指在柱子或墙体上承受荷载并将其传递到地基上的水平结构构件。
按照形状分类，承台可以分为矩形承台、T形承台、L形承台、U形承台等。
按照受力情况分类，承台可以分为正常承台、双向受力承台、悬挑承台等。
二、承台钢筋计算的基本原理承台钢筋计算是建筑结构设计中的重要环节。
其基本原理是通过计算承台的受力情况，确定承台所需的钢筋数量和布置方式，以保证承台的稳定性和承载能力。
承台的受力分析是承台钢筋计算的基础。
一般来说，承台的受力可以分为以下几种情况：1. 承台受集中荷载作用当承台上有集中荷载作用时，承台受力主要集中在荷载作用点附近。
此时，承台的受力分析需要考虑荷载的大小和位置对承台的影响。
2. 承台受均布荷载作用当承台上有均布荷载作用时，承台的受力分布相对均匀。
此时，承台的受力分析需要考虑荷载的大小和分布对承台的影响。
3. 承台受弯矩作用当承台受弯矩作用时，承台上的钢筋需要满足一定的弯矩承载能力。
此时，承台的受力分析需要考虑弯矩的大小和位置对承台的影响。
4. 承台受剪力作用当承台受剪力作用时，承台上的钢筋需要满足一定的剪力承载能力。
此时，承台的受力分析需要考虑剪力的大小和位置对承台的影响。
基于以上受力分析，承台的钢筋计算可以分为以下几个步骤：1. 确定承台的受力情况根据承台的形状和受力情况，确定承台的受力分析方法和计算公式。
2. 计算承台的荷载根据承台受力情况和设计要求，计算承台所需承载的荷载。
3. 计算承台的弯矩和剪力根据承台的受力分析方法和计算公式，计算承台所受的弯矩和剪力。
4. 确定承台的钢筋布置方式根据承台的受力情况和计算结果，确定承台所需的钢筋数量和布置方式。
5. 计算承台的钢筋配筋率根据承台的钢筋布置方式和计算公式，计算承台的钢筋配筋率。
基础工程承台计算
4.7 承台计算4.7.1 承台底面单桩竖向力设计值计算（图4-59）ydid xdiid 22iiMx F My N n y x =±±∑∑ （4-87）式中：id N ——第i 根桩的单桩竖向力设计值；d F ——由承台底面以上的作用（或荷载）产生的竖向力组合设计值；xdM 、yd M ——由承台底面以上的作用（或荷载）绕通过桩群形心的x 轴、y 轴的弯矩组合设计值；n——承台下面桩的根数；i x 、i y ——第i 排桩中心至y 轴、x 轴的距离。
4.7.2 承台下面外排桩中心距墩台身边缘大于承台高度时的计算此时，其正截面（垂直于x 轴、y 轴的竖向截面）抗弯承载力可作为悬臂梁按“梁式体系”进行计算。
1 承台截面计算宽度1）当桩中距不大于三倍桩边长或桩直径时，取承台全宽； 2）当桩中距大于三倍桩边长或桩直径时s 23(1)b a D n =+-（4-88）式中：s b ——承台截面计算宽度；a——平行于计算截面的边桩中心距承台边缘距离； D ——桩边长或直径；n——平行于计算截面的桩的根数。
2 承台计算截面弯矩设计值应按下列公式计算（图4-59）xcd id ci M N y =∑ （4-89）图4-59 桩基承台计算1-墩身；2-承台；3-桩；4-剪切破坏斜截面ycd id ci M N x =∑ （4-90）式中：xcd M 、ycd M ——计算截面外侧各排桩竖向力产生的绕x 轴和y 轴在计算截面处的弯矩组合设计值；id N ——计算截面外侧第i 排桩的竖向力设计值，取该排桩根数乘以该排桩中最大单桩竖向力设计值；ci x 、ci y ——垂直于y 轴和x 轴方向，自第i 排桩中心线至计算截面的距离。
4.7.3承台下面外排桩中心距墩台身边缘等于或小于承台高度时的计算此时承台短悬臂可按“撑杆-系杆体系”计算撑杆的抗压承载力和系杆的抗拉承载力（图4-60）。
1 撑杆抗压承载力可按下列规定计算0id s cd,s D tb f γ≤ （4-91）cu,kcd,s cu,k10.481.43304f f f ε=≤+ （4-92）2id 1is s(0.002)cot T A E εθ=+ （4-93）i a i sin cos t b h θθ=+（4-94）a 6h s d=+ （4-95） 式中：id D ——撑杆压力设计值，包括1d 1d 1/sin D N θ=，2d 2d 2/sin D N θ=，其中1d N 和2d N 分别为承台悬臂下面“1”排桩和“2”排桩内该排桩的根数乘以该排桩中最大单桩竖向力设计值，单桩竖向力按式（4-87）计算；按式（4-91）计算撑杆抗压承载力时，式中id D 取1d D 和2d D 两者较大者；cd,s f ——撑杆混凝土轴心抗压强度设计值；t ——撑杆计算高度；s b ——撑杆计算宽度，按前述有关正截面抗弯承载力计算时对计算宽度的规定；b——桩的支撑宽度，方形截面桩取截面边长，圆形截面桩取直径的0.8倍；a ）“撑杆-系杆”力系b ）撑杆计算高度图4-60 承台按“撑杆-系杆体系”计算 1-墩台身；2-承台；3-桩；4-系杆钢筋cu,k f ——边长为150mm 的混凝土立方体抗压强度标准值；idT ——与撑杆相应的系杆拉力设计值，包括1d 1d 1/tan T N θ=，2d 2d 2/tan T N θ=； s A ——在撑杆计算宽度s b （系杆计算宽度）范围内系杆钢筋截面面积； s ——系杆钢筋的顶层钢筋中心至承台底的距离； d——系杆钢筋直径，当采用不同直径的钢筋时，d 取加权平均值；i θ——撑杆压力线与系杆拉力线的夹角，包括1011tan h a x θ-=+，1022tanh a x θ-=+，其中0h 为承台有效高度；a 为撑杆压力线在承台顶面的作用点至墩台边缘的距离，取00.15a h =；1x 和2x 为桩中心至墩台边缘的距离。
栏杆模板支撑体系定额计算
栏杆模板支撑体系定额计算
1、现浇混凝土及钢筋混凝土模板工程量，除另有规定外，均按混凝土与模板接触面的面积，以m2计算。
2、现浇钢筋混凝土柱、梁、板、墙的支模高度（即室外地坪或板面之间的高度）以3.6m以内为准，超过3. 6m以上部分，另按超过部分计算增加支撑工程量。
3、现浇钢筋混凝土墙、板单孔面积在0.3m2以内的孔洞，不予扣除，洞侧壁模板亦不增加；单孔面积在0.3 m2以外时，应予扣除，洞侧壁模板面积并入墙、板模板工程量之内计算。
4、现浇钢筋混凝土框架分别按梁、板，附墙柱，并入墙内工程量计算。
5、杯形基础杯口高度大于杯口大边长度的，定额项目。
6、柱与梁、柱与墙、梁与梁等连接的重叠部分以及伸入墙内的梁头、板头部分，均不计算模板面积。
支撑、系杆计算
则λy=L/iy= 9000 / 43.3
b1 =
100
m m
t =
6
m m
loy =
ix= 24.0
= =
125 ≤ 208 ≤
[λ [1]λ= 220 1]= 220
9000 mm
b2 / t = 16.67 ≤ 0.48loy/b2 =
39
λyz = λy σ=N/(φ xA)=
[λ
= 2.02
λ
角钢做中柱支撑， ix0= 1908 / 22.0
22.0
m m
= iy0= 11.0 mm
= 87 ≤ [λ1]= 220
A= 334 mm2
则λy=0.9L/iy0= 1908 / 11.0 = 173 ≤ [λ1]= 220
b=
56
m m
t =
3
m m
loy = 1908 mm
b / t = 18.67 ＞ 0.54loy/b = 18
纵
向
BC杆长 LBC=
cosγ '=
1500
选用 56x3
则
λ
RF= 17.70 kN
1500
m m
4号杆长
L= 2120
m m
/ 2120 = 0.708
所以斜杆所受力N=RF/2cosγ'=
做 中
ix0=
22.0
m m
iy0= 11.0 mm
1908 / 22.0 = 87 ≤ [λ1]= 220
215
N /
≤[1]λ=
220
查表得φx= 0.487
满足要求!
2.9 D轴下柱支撑12号杆计算
新规范承台计算
max(kN)min(kN)6260.482470.02Mxcd=参数输入参数输入Fd(kN)=17461n=4y ci (m)=Myd(kNm)=4031xi(m)=0.7x ci (m)=Mxd(kNm)=4647yi(m)= 2.55参数输入γ0=1s(m)=0.05h0(m)= 1.45Nid(kN)=12520.96d(mm)=20a(m)=0.2175Did(kN)=14817.03n=130θ0=57.6761Tid(kN)=7922.75b(m)=0.96ha(m)=0.17参数输入h(m)=1.5t(m)=0.9021Vd(kN)=as(m)=0.05As(mm 2)=40840.70bs(m)=x1(m)=0.7ε1=0.00119h0(m)=f cu,k =30f cd,s =14.4a xi (m)=bs(m)=9.69Es=200000a yi (m)=f td (MPa)= 1.39f sd (MPa)=280m=P=f cu,k =说明：1、本计算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JGJ D62-2004 8.5桩基承台2、图中绿色部分为输入变量，其他受保护，若需要调整和修正需输入密码：tangwenjian承台底面单桩竖向力承台计算截面弯矩设计Nid=Fd/n±Myd*xi/∑xi 2±Mxd*yi/∑yi 2=承台短悬臂“撑杆－系杆体系承载力验算 承台计算截面弯矩设计撑杆抗压承载力(kN)125880.58撑杆抗压承载力满足要求系杆抗压承载力(kN)11435.40系杆抗压承载力满足要求25041.9244Mycd=25041.92442Nid(kN)=6260.482i=2γ0=112520.969.691.450.650.650.50.2906730承台计算截面弯矩设计值承台计算截面弯矩设计值斜截面抗剪承载力(kN)201289.27斜截面抗剪承载力满足要求。
公路桥位勘测设计规范公路桥涵设计手册
公路桥位勘测设计规范-公路桥涵设计手册《公路小桥涵》课程设计《公路小桥涵设计》课程设计盖板涵设计一、设计资料某山岭重丘区二级公路JD8弯道附近需设一道涵洞，通过勘测，涵洞位置为K8+697，测得的断面资料见后面：河沟中心与路中线相交点高程为米，沟床地质：1～2米粘土表层，下为砂岩；路线设计资料为：平曲线半径Ry=米，ls=40米，偏角3003025,交点桩号K8+160,路线纵坡i=+%，路基宽度为米，路面宽度为米，路拱横坡2%，路肩横坡3%，挖方边坡1∶，填方边坡1∶，路基设计标高为米。
）二、设计任务完成一道1－200×200cm2石台钢筋混凝土盖板涵设计，包括涵洞的平面图、纵剖面图和洞身横断面图以及有关剖面图；计算工程数量；编写有关说明。
石拱涵设计一、设计资料某山岭重丘区二级公路JD6弯道附近需设一道涵洞，通过勘测，涵洞位置为K2+340，测得的断面资料见后面：河沟中心与路中线相交点高程为米，沟床地质：～1米粘土表层，0下为页岩；路线设计资料为：平曲线半径Rz=米，ls=45米，偏角303025,交点桩号K2+175，路线纵坡i=+%，路基宽度为米，路面宽度为米，路拱横坡2%，路肩横坡3%，挖方边坡1∶，填方边坡1∶，路基设计标高为米。
二、设计任务完成一道1－250×250cm2 (失跨比f0/L0=1/3)石拱涵设计，包括涵洞的平面图、纵剖面图和洞身横断面图以及有关剖面图；计算工程数量；编写有关说明。
设计采用A3图幅，装订边a=30mm,其余边c=10mm。
标准图可参照：河北省交通规划设计院《公路小桥涵手册》公路桥涵设计手册—《涵洞》分册断面资料：(地面高)(地面高)220,(地面高)0,(地面高)50,(地面高)(地面高)(地面高)1083830 (地面高)2 02543101(地面高)220 (地面高)(地面高)(地面高)0,(地面高)0,(地面高)50,(地面高)(地面高) (地面高) (地面高)2 (地面高)(地面高) 公路桥涵设计施工规范JTG D60-xx公路桥涵设计通用规范.pdfJTGD30-xx公路路基设计规范.pdfJTGD63-xx公路桥涵地基与基础设计规范.pdfJTJD62-xx公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.pdf 公路工程技术标准xx(条文说明).pdf公路工程技术标准JTG C30-2002 公路工程水文勘测设计规范.pdf公路路线设计规范公路桥梁抗震设计细则公路圬工桥涵设计规范(JTGD61-xx)应用算例.pdf公路砖石及砼桥涵设计规范公路工程质量检验评定标准(JTGF80-1-xx).pdf公路沥青路面施工技术规范公路路基施工技术规范JTG公路桥涵施工技术规范_JTJ041-2000）.doc公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGF30-xx)正文.docJTT663-xx公路桥梁板式橡胶支座规格.pdf公路桥梁板式橡胶支座JT／T 4－公路桥梁板式橡胶支座成品力学性能检则JT3132 JTT 327-xx公路桥梁伸缩装置.PDF公路桥梁伸缩装置.pdf04S516混凝土排水管及基础.pdfJTGE30-xx公路工程水泥及水泥混凝土试验规程.pdf JTJ057-94工程无机结合料稳定材料试验规程.pdf公路土工合成材料应用技术规范.pdf公路土工试验规程JTG土工试验规程《桥梁施工工程师手册》桥梁墩台的构造与设计.ppt沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析.doc嵌岩桩设计中值得注意的几个问题.doc拉森钢板桩施工方案.doc高液限土的处治方案.pdf袋装砂井法在桥梁工程软土地基处理中的应用.doc高液限土填筑路基施工处理及要求.doc袋装砂井加固软弱地基.doc端承桩和摩擦桩专业知识.doc装配式曲线桥的布孔要点.doc西环南高速公路施工图结构设计指导意见.doc浅析旧桥梁拓宽的要求与方法.doc浅谈沥青路面铣刨、修复的施工工艺.doc 水中桩施工方案.doc曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析.doc二级公路及其他公路小桥涵的设计改进问题B桥梁隧道RIDGE&TUNNEL二级公路及其他公路小桥涵的设计改进问题公路工程建设中传统的小桥涵设计层开裂的弊病，因此；如图所示提出设一般采用单管涵、双管涵，对于计改进问题。
第九章 钢筋混凝土深受弯构件承载能力极限状态计算
（2）承载力复核 对截面尺寸和配筋均为已的短梁，承载力复核的方法是： 首先由公式（9-8），求得混凝土受压区高度x，将其代入公 式（9-7）求得截面所能承担的弯矩设计值：
若 ，则说明正截面抗弯承载力是足够的。 （三）钢筋混凝土盖梁作为短梁时的斜截面抗剪承载力计 算 钢筋混凝土盖梁的纵向受拉钢筋，一般均通长布置，中 间不予剪断和弯起。斜截面的抗剪承载力主要由剪压区混凝 土和箍筋提供。钢筋混凝土盖梁的斜截面抗剪承载力的计算 可按<桥规JTG D62>给出的公式（9-4）计算。钢筋混凝土盖 梁的截面尺寸，应满足公式（9-3）的要求。
于深受弯构件的短梁。
（一）深梁的受力特点及破坏形态 钢筋混凝土深梁因其高度与计算跨径接近，在荷载作用 下其受力性能与普通钢筋混凝土梁有较大差异。图9-1是用有 限元分析确定的具有不同跨高比的均质弹性材料简支梁在均 布荷载作用下，其跨中截面的弯曲应力分布图。 从图9-1 (b)、(c)、(d)可以看出，深梁的正截面应变分布 不符合平截面假设，应力分布亦不能再看作是线性关系。梁 的跨高比越少，这种非线性分布越明显。
图9-2 中间支承处折减弯矩计算图
（9-6） q=R/a 式中 Me ——折减后的支点负弯矩； M ——按理论公式或方法计算的支点中心线处的负弯 矩； M' ——折减弯矩； q ——梁的支点反力在支座两侧向上按45°分布于梁 截面重心轴G-G的荷载集度。 R ——支座反力； a ——梁支点反力在支座（墩柱）按45°扩散交于重 心轴G-G的长度（圆形墩柱可换算为0.8d的方 形柱向上扩散）。
b
6d s
ha
t
图9-4 撑杆计算高度 1、墩柱；2、盖梁；3、系杆钢筋；4、支座
（2）钢筋系杆拉抗承载力计算 《桥规JTG D62》规定钢筋系杆抗拉承载力按下式计算： （9-17）
新规范承台计算（撑杆-系杆体系）
新规范承台计算（撑杆-系杆体系）矩形墩柱独立承台(双向单排桩)一、基本资料1、承台信息承台类型：单片矩形墩承台圆桩直径d=1800(mm)桩列间距Sa=4000(mm)桩行间距Sb=4000(mm)纵向(x)桩根数nx2（根）横向(y)桩根数ny2（根）纵向墩底桩根数0（根）横向墩底桩根数0（根）桩根数合计4（根）墩底桩根数0（根）承台边缘至桩中心距离(x 向)1500(mm)承台边缘至桩中心距离(y向)1500(mm)承台根部高度H0=3000(mm)承台端部高度H1=3000(mm)单桩竖向承载力设计值R(KN):12852最小配筋率0.200%混凝土强度等级C25fcd=11.5(Mpa), f td= 1.23(Mpa)钢筋强度设计值 fsd=280(Mpa)纵筋合力点至近边距离s=220(mm)纵筋顶层至近边距离s'=220(mm)墩柱横向宽度by=2500(mm)纵向宽度bx=2500(mm)2、钢筋信息采用纵向主筋类型为：HRB335直径28(mm)Es= 2.00E+05(Mpa)重要性系数γ0=13、计算宽度bs判断条件3*d=5400(mm)承台边长Bx=7000(mm)x向计算宽度bsx=7000(mm)承台边长By=7000(mm)y向计算宽度bsy=7000(mm)二、撑杆-系杆体系桩支撑宽度b=1440(mm)有效高度h0=2780(mm)ha=388(mm)边桩中心至墩柱边距离lx=750(mm)边桩中心至墩柱边距离ly=750(mm)压力线与拉力线夹角θx= 1.173即67.23度tx=1477.9(mm)压力线与拉力线夹角θy= 1.173即67.23度ty=1477.9(mm) 1.承台抗弯计算(1).基桩竖向力设计值：基桩竖向力设计值 N=12852.0< KN >(2)X轴方向系杆设计值：γ0T id=γ0N*/tanθ*ny=10790.1< KN *M >(3)X轴方向纵筋计算：As=γ0Tid/fsd=38536(mm*mm)配筋率0.18%Asmin =38920(mm*mm)纵筋38920(mm*mm)所需直径28mm的根数为：64间距为(mm):109.4(4)Y轴方向系杆设计值：γ0T id=γ0N*/tanθ*nx=10790.1< KN *M >(5)Y轴方向纵筋计算：As=γ0Tid/fsd=38536(mm*mm)配筋率0.18%Asmin =38920(mm*mm)纵筋38920(mm*mm)所需直径28mm的根数为：64间距为(mm):109.42a.承台抗压承载力x轴向抗压计算a\已知信息：钢筋面积 A s=39408(mm*mm)计算宽度bs=7000(mm) b\计算过程：压力线与拉力线夹角θx= 1.173即67.23度tx=1477.9(mm)压力线与拉力线夹角θy= 1.173即67.23度ty=1477.9(mm)(1).基桩竖向力设计值:基桩竖向力设计值 Nid=25704.0< KN >(2).撑杆砼轴心抗压强度设计值fcd,sTid=10790.1< KN >εi=0.00059fcd,s=15.523(Mpa)而0.48fcu,k=12(Mpa)取fcd,s=12.000(Mpa)(3).判断γ0D id=γ0Nid/sinθ=27876.9< KN >t*bs*fcd,s=124146.7< KN >c\结论：满足要求！2b.系杆抗拉承载力γ0T id=γ0Nid/tanθ=10790.1< KN >f sd As=11034.3< KN >结论：满足要求！y轴向抗压计算a\已知信息：钢筋面积 A s=39408(mm*mm)计算宽度bs=7000(mm) b\计算过程：压力线与拉力线夹角θx= 1.173即67.23度tx=1477.9(mm)压力线与拉力线夹角θy= 1.173即67.23度ty=1477.9(mm)(1).基桩竖向力设计值:基桩竖向力设计值 Nid=25704.0< KN >(2).撑杆砼轴心抗压强度设计值fcd,sTid=10790.1< KN >εi=0.00059fcd,s=15.523(Mpa)而0.48fcu,k=12(Mpa)取fcd,s=12.000(Mpa)(3).判断γ0D id=γ0Nid/sinθ=27876.9< KN >t*bs*fcd,s=124146.7< KN >c\结论：满足要求！2b.系杆抗拉承载力γ0T id=γ0Nid/tanθ=10790.1< KN >f sd As=11034.3< KN >结论：满足要求！3.承台剪切验算x轴向a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)计算宽度bs=7000(mm) b\输入信息：剪切截面至墩柱距离axi=30(mm)c\计算过程：剪跨比m=0.500斜截面配筋百分率P(%)=0.203规范P84 (8.5.4式)右边=37156.0< KN >各排桩剪力设计值之和γ0V d=25704.0< KN >结论：满足要求！y轴向a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)计算宽度bs=7000(mm) b\输入信息：剪切截面至墩柱距离ayi=30(mm)c\计算过程：剪跨比m=0.500斜截面配筋百分率P(%)=0.203规范P84 (8.5.4式)右边=37156.0< KN >各排桩剪力设计值之和γ0V d=25704.0< KN >结论：满足要求！4.承台抗冲切验算(1) 墩柱下冲切验算a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)冲切截面与水平面夹角θx= 1.560即89.38度ok 桩支撑宽度b=1440(mm)冲切截面与水平面夹角θy= 1.560即89.38度okb\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax=30(mm)墩柱边长bx=2500(mm)冲切截面至墩柱距离ay=30(mm)墩柱边长by=2500(mm)c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 3.000冲切承载力系数αpy= 3.000规范P85 (8.5.5-1式)右边=62287.8< KN >墩柱下冲切力设计值：γ0Fld =51408结论：满足要求！(2) 角桩上冲切验算a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)桩支撑宽度b=1440(mm)b\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax=30(mm)承台边到桩边距bx=2220(mm) 冲切截面至墩柱距离ay=30(mm)承台边到桩边距by=2220(mm) c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 2.000冲切承载力系数αpy= 2.000规范P85 (8.5.5-4式)右边=18341.7< KN >角桩上冲切力设计值：γ0Fld =12852.0结论：满足要求！(3) 边桩上冲切验算(适用于≥3根桩断面验算)a\已知信息：有效高度h0=2780(mm)承台边长Bx=7000(mm) 桩支撑宽度bp=1440(mm)承台边长By=7000(mm)bp+2h0=7000(mm)≤B=7000(mm)满足计算条件！b\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax30(mm)承台边到桩边距bx=2220(mm) 冲切截面至墩柱距离ay30(mm)承台边到桩边距by=2220(mm) c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 2.000冲切承载力系数αpy= 2.000y轴向边桩规范P85 (8.5.5-7式)右边=23432.8< KN >边桩上冲切设计值：γ0Fld =12852.0结论：满足要求！x轴向边桩规范P85 (8.5.5-7式)右边=23432.8< KN >边桩上冲切设计值：γ0Fld =12852.0结论：满足要求！注：绿色区域为必填区域，黄色区域可填可不填。
公路桥涵设计通用规范-JTG-D60-2004资料
1总则1.0.1为使公路桥涵的设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求，制定本规范。
1.0.2本规范适用于公路桥涵的一般钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件的设计，不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土桥涵结构构件的设计。
1.0.3本规范按照国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283规定的设计原则编制。
基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ 132和国家标准《道路工程术语标准》GBJ 124的规定采用。
1.0.4本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进行设计。
本规范采用的设计基准期为100年。
1.0.5公路桥涵应进行以下两类极限状态设计：1承载能力极限状态：对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态；2正常使用极限状态：对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。
1.0.6公路桥涵应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计：1持久状况：桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。
该状况桥涵应作承载能力极限状态和正常使用极限状态设计；2短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况。
该状况桥涵应作承载能力极限状态设计，必要时才作正常使用极限状态设计；3偶然状况：在桥涵使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。
该状况桥涵仅作承载能力极限状态设计。
1.0.7公路桥涵应根据其所处环境条件进行耐久性设计。
结构混凝土耐久性的基本要求应符合表1.0.7的规定。
表1.0.7结构混凝土耐久性的基本要求环境类别环境条件最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度等级最大氯离子含量（%）最大碱含量Ⅰ温暖或寒冷地区的大气环境；与无侵蚀性的水或土接触的环境0.55275C25 0.30 3.0Ⅱ严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境；滨海环境0.50300C30 0.15 3.0Ⅲ海水环境0.45 300C35 0.10 3.0Ⅳ受侵蚀性物质影响的环境0.40 325C35 0.10 3.0注：1有关现行规范对海水环境结构混凝土中最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定时，可参照执行；2表中氯离子含量系指其与水泥用量的百分率；3当有实际工程经验时，处于Ⅰ类环境中结构混凝土的最低强度等级可比表中降低一个等级；4预应力混凝土构件中的最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为350kg/m3，最低混凝土强度等级为C40或按表中规定Ⅰ类环境提高三个等级，其他环境类别提高二个等级；5特大桥和大桥混凝土中的最大碱含量宜降至1.8kg/m3，当处于Ⅲ类、Ⅳ类或使用除冰盐和滨海环境时，宜使用非碱活性骨料。
解读_公路桥涵设计规范_的承台计算与构造
０ 前言
所谓承台，指的是为承受、分布由墩身传递的 荷载，在基桩顶部设置的联结各桩顶、传递墩身荷 载至基桩的起承上启下作用的钢筋混凝土平台。 即承台是建筑在基桩之上的基础平台，是桩基础 的一部分。
从承台在基础中所处的位置来看，桥涵中的 承台可分为高桩承台和低桩承台两类。当承台底 面位于地面以下时，一般称为低桩承台，其构造特 点是基桩全部沉入土中。高桩承台的底面一般位 于地面，或河床冲刷线以上，其构造特点是基桩部 分沉入土中、部分桩身露出地面或冲刷线。
承台的顶面和侧面应设置表层钢筋网，每个 面在两个方向的截面面积，均不宜＜ ４００ ｍｍ２／ｍ， 钢筋间距不应＞ ４００ ｍｍ。在承台的上、下层钢筋网 之间，设置竖向连系钢筋，其直径不应＜ １６ ｍｍ。
当承台的桩中距等于或大于桩直径的三倍 时，宜在两桩之间，距桩中心各一倍直径的中间区 段内设置吊筋，其直径不应＜ １２ ｍｍ，间距不应＞ ２００ ｍｍ。
城市道桥与防洪
桥梁结构
５３
的计算规定为：不论基桩与墩身的位置关系如何， 均应对承台按“梁式体系”或“撑杆 － 系杆体系 ” 进行计算，也即承台两个方向都要进行受力计算。 第 ９．１．１２ 条 规 定 ：钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 、偏 心 受 拉构件及轴心受拉构件的一侧受拉钢筋的配筋百 分率不应＜ ４５ ｆｔｄ／ｆｓｄ，同时不应＜ ０．２。按照承台最 小厚度 １．５ ｍ 计算所得，一侧受拉钢筋的最小配 筋量为 ３ ０００ ｍｍ２／ｍ，因此，第 ９．６．８ 条第 ３ 款规定 就显得没有意义。
在新颁布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵设计规范》中增加了有关桩基承台的计算和构 造章节，在 新 颁 布 的《公 路 桥 涵 地 基 与 基 础 设 计 规 范》中 调 整 了 有 关 桩 基 承 台 的 构 造 要 求 。 现 就 工 程 实 践 中 常 用 的 “ 桩 中 距 不 大 于 三 倍 桩 径 ”的 承台的计算 与 构 造 ，作 一 些 解 读 ，供 同 行 参 考 和 讨论。
撑杆-系杆体系
撑杆抗压承载能力计算
单位备注
1第i根桩的单桩竖向力设计值Ni3500kN
2承台有效高度h01870mm
3桩中心至墩台边缘的距离x500mm
4撑杆压力线在顶面作用点至墩台边缘的距离a280.5mm
5撑杆压力线与系杆压力线的夹角67.345335度
6撑杆压力设计值Did7585.2544kN
7结构重要系数r0 1.1
8撑杆混凝土轴心抗压强度设计值fcd,s12Mpa
9撑杆计算高度t1000.7119mm
10撑杆计算宽度bs3000mm
11桩的支撑宽度b960mm桩径1200 12e10.0006067
13150混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k25
14与撑杆相应的系杆拉力设计值Tid2921.6578
15钢筋弹性模量Es200000
16在撑杆计算宽度bs内系杆钢筋截面面积As9852.8mm2根数16 17系杆钢筋的顶层钢筋中心至承台底的距离s130
18系杆钢筋直径d28
19ha298mm
20tbsfcd,s3*******
21r0Did8343779.8
22安全系数 4.3176627
满足要求
系杆抗拉承载力计算
1fsd330Mpa
2fsd×As3251.424kN
3r0×Tid3213.8235kN
4安全系数 1.0116996
满足要求
单根面积615.8。
关于承台撑杆系杆体系的验算
需要验算的七个承台，具体分配到七个人的手中。
则，该七个人需要做下列工作：
一、基本信息
1、统计承台尺寸信息。
（我们设顺桥向为X方向，横桥向为y）具体内容如下：
XX承台基本尺寸
附上承台的主视图和左视图。
（图中应有部分桥墩和桩基础，图中应有尺寸）类似下图：（可以不用那么详细）
2、统计荷载信息（最不利荷载组合：基本组合作用下）（软件获取）（1）上部结构的支座反力；
（2）桥墩结构自重；
（3）每个桩顶的竖向支撑力，按照行和列列表。
做好上部分工作后，下部分工作当面告诉怎么做。
二、根据规范建立承台撑杆-系杆模型（钢筋及混凝土设计规范2012）根据规范建立撑杆系杆模型，需附图。
类似下图
具体计算内容如下：
1.1 压杆抗压承载能力验算：
根据公式：
1.2 拉杆抗拉承载能力验算：
根据公式：
1.3最小配筋率验算：（拉杆最小配筋率0.15%）计算拉杆钢筋的配筋率，看是否满足。
制作表格：
2、承台的斜截面抗剪承载力计算;
斜截面破坏位置，附图：如下数字4的位置：
根据公式：
当承台出现多个斜截面破坏时，应分别对每个斜截面进行抗剪承载力验算！
制作表格：。
新规范承台承载力计算
3 承台抗弯（抗压）承载力计算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 8.5.3 计算3.1 撑杆抗压承载力计算：γ0D1d＝161516kN<t1b s f cd,s=413214f cd,s＝f cu,k/(1.43+304ε1)=12.28MPa≤0.48f cu,k=撑杆混凝土轴心抗压强度设计值 f cd,s=12.28MPaε1=(T1d/(A s E s)+0.002)cot2θ1=0.0033t1=bsinθ1+h a cosθ1= 1.771m撑杆计算高度h a=s+6d=0.559mE s= 2.0E+05MPaD1d=N1d/sinθ1=146833kNN1d=n1P1=100000kNn1=4"1"排桩内桩的根数P1=25000kN"1"排桩内最大单桩竖向力设计值b s=19m撑杆计算宽度b=2m桩的支撑宽度，圆形截面桩取直径的0.8倍D= 2.5m桩直径f cu,k=30MPa边长150mm的混凝土立方体抗压强度标准值T1d=N1d/Tanθ1=107516kN与撑杆相应的系杆拉力设计值A s=0.608m2在撑杆计算宽度b s范围内系杆钢筋截面面积d=32mm系杆钢筋直径n'=756系杆钢筋根数s=0.367m系杆钢筋的顶层钢筋中心至承台底的距离θ1=tan-1h0/(a+x1)=0.749rad.撑杆压力线与系杆拉力线的夹角h0= 4.864m承台有效高度a=0.15h0=0.730m撑杆压力线在承台顶面作用点至承台边缘的距x1= 4.5m桩中心至墩台边缘的距离γ0= 1.1结构重要性系数3.2 系杆抗拉承载力计算γ0T id=118268kN<f sd A s=170243kNT id＝107516kN系杆拉力设计值f sd＝280MPa系杆钢筋抗拉强度设计值γ0= 1.1结构重要性系数4 承台抗剪切强度计算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 8.5.4 计算承台得斜截面抗剪承载力计算γ0V d＝110000kN<((0.9x10-4(2+0.6P)f cu,k1/2)/m)b s h0=V d=100000kN计算斜截面以外各排桩最大剪力设计值得总和n1=4桩的根数P1=25000kN最大单桩竖向力设计值γ0= 1.1结构重要性系数f cu,k=30MPa边长150mm的混凝土立方体抗压强度标准值P=10ρ=0.0658ρ=A s/(bh0)=0.0066A s=608011mm2在撑杆计算宽度b s范围内受拉钢筋截面面积b s=19000mm撑杆计算宽度h0=4864mm承台有效高度m=a xi/h0=0.720剪跨比，当m<0.5时，取m=0.5a xi=3500mm墩台边缘至计算斜截面外侧桩边缘的距离，当截面桩时，换算为边长等于0.8倍直径的方形截5 承台的冲切计算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 8.5.5 计算5.1 柱或墩台向下冲切承台的冲切承载力计算γ0F ld＝330000kN>0.6f td h0(2a px(b y+a y)+2a py(b x+a x))=a px=1.2/(λx+0.2)= 1.30冲切承载力系数a py=1.2/(λy+0.2)= 2.36冲切承载力系数F ld＝300000kN作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值,可取柱竖向力设计值减去锥体范围内桩的反b x=6m柱或墩台作用面积的边长b y=10m柱或墩台作用面积的边长a x= 3.5m柱或墩台边缘到桩边缘的水平距离，其值不应a y= 1.5m柱或墩台边缘到桩边缘的水平距离，其值不应λx=a x/h0=0.72冲跨比,当a x<0.2h0时，取a x=0.2h0λy=a y/h0=0.31冲跨比,当a y<0.2h0时，取a y=0.2h0h0= 4.864m承台有效高度f td＝ 1.39MPa混凝土轴心抗拉强度设计值γ0= 1.1结构重要性系数5.2 角桩和边桩向上冲切承台的冲切承载力计算5.2.1 角桩γ0F ld＝27500kN<0.6f td h0(2a'px(b y+a y/2)+2a'pya'px=0.8/(λx+0.2)=0.87冲切承载力系数a'py=0.8/(λy+0.2)= 1.57冲切承载力系数F ld＝25000kN角桩竖向力设计值b x=3m承台边缘至桩内边缘的水平距离b y=3m承台边缘至桩内边缘的水平距离a x= 3.5m冲跨，为桩边缘至相应柱或墩台边缘的水平距a y= 1.5m冲跨，为桩边缘至相应柱或墩台边缘的水平距λx=a x/h0=0.72冲跨比,当a x<0.2h0时，取a x=0.2h0λy=a y/h0=0.31冲跨比,当a y<0.2h0时，取a y=0.2h0h0= 4.864m承台有效高度f td＝ 1.39MPa混凝土轴心抗拉强度设计值γ0= 1.1结构重要性系数5.2.2 边桩当bp+2h0=11.728m<b=24mγ0F ld＝27500kN<0.6f td h0(a'px(b p+h0)+0.667(2b x+a x))=a'px=0.8/(λx+0.2)=0.87冲切承载力系数F ld＝25000kN角桩竖向力设计值b x=3m承台边缘至桩内边缘的水平距离b p=2m方桩的边长a x= 3.5m冲跨，为桩边缘至相应柱或墩台边缘的水平距λx=a x/h0=0.72冲跨比,当a x<0.2h0时，取a x=0.2h0h0= 4.864m承台有效高度f td＝ 1.39MPa混凝土轴心抗拉强度设计值γ0= 1.1结构重要性系数按以上条款计算时，圆形截面桩可换算为边长等于0.8倍桩直径的方形截面桩kN满足要求14.40MPa直径的0.8倍方体抗压强度标准值内系杆钢筋截面面积台底的距离作用点至承台边缘的距离满足要求(2+0.6P)f cu,k1/2)/m)b s h0=707220kN满足要求力设计值得总和方体抗压强度标准值内受拉钢筋截面面积边缘的距离，当为圆形0.8倍直径的方形截面桩a px(b y+a y)+2a py(b x+a x))=303682kN不满足要求力设计值,可取柱或墩台的桩的反力设计值距离，其值不应大于h0距离，其值不应大于h0h0(2a'px(b y+a y/2)+2a'py(b x+a x/2))=87111kN满足要求td台边缘的水平距离，其值不应大于h0台边缘的水平距离，其值不应大于h1时，49928kN满足要求台边缘的水平距离，其值不应大于h0。
关于桩基承台计算的讨论
桥 梁关于桩基承台计算的讨论王 昕(辽宁省交通勘测设计院,沈阳 110005) 摘 要 桩基承台计算是《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(J TG D62-2004)增加的新内容,笔者根据该规范与《美国公路桥梁设计规范-荷载与抗力系数设计法1994)的对比,提出了承台受弯、撑杆抗压承载力计算的几点意见,并对承台斜截面抗剪承载力、冲切承载力的计算进行了讨论。
关键词 承台 撑杆-系杆体系 抗剪 冲切1 概述《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(J TG D62-2004)(以下简称“新桥规”)已于2004年10月1日实施,桩基承台计算是该规范较旧规范增加的内容之一,笔者结合规范的学习,对承台计算提出几点思考,供大家参考。
2 承台受弯计算2.1 撑杆-系杆体系“新桥规”承台计算采用了《美国公路桥梁设计规范-荷戴与抗力系数设计法1994》(以下简称“美国规范”)“撑杆-系杆体系”的计算方法,该方法是根据假设的混凝土中的抗压撑杆和钢筋中抗拉系杆,以及在它们的交点处结点的几何形状,建立桁架模型,来确定混凝土的尺寸、钢筋的数量和配置。
“美国规范”对于与承台性质相似的牛腿和梁托,规定当悬臂长度大于梁托和牛腿高度时,按悬臂梁计算,当小于梁托和牛腿高度时,采用“撑杆-系杆”计算方法,因此“新规范”采用该方法进行承台计算是合适的。
2.1.1 “撑杆-系杆体系”计算方法与步骤“撑杆-系杆体系”计算方法适用于力的作用点附近和几何形状不连续的区域,即D 区(disconti 2nuities ),设计的主要步骤如下:首先要根据结构的情况勾划出D 区内的力流并定出压杆、拉杆或支撑面所限界的结点区;第二确定荷载及反力面积的尺寸,使结点区应力小于容许的限值;第三确定桁架模型的几何尺寸,压杆由通过中心线的桁架压杆所代表,拉杆则由通过钢筋重心线的桁架杆件所代表,桁架节点位于压杆、拉杆和作用荷载或反力的交点;第四确定桁架各杆件的力,以及拉杆钢筋所需面积,第五用有效压杆面积计算关键截面的压杆应力,校核压杆和结点区压应力。
铁路桩基承台的撑杆-系杆体系及承载能力研究
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ｕ ｔ — ａ ｎ ｄ — ｔ ｉ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ
影响． 以在建铁路 连续 梁桥 的 １ １ 根桩基 承 台为研究 背景 ， 采用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有限无分析软件进行仿真 分析 ， 并结合现场 试验分析 ， 通过有限元模拟与现场测试对 比分析 ， 研 究承 台在施 工阶段 荷载作 用下的应 力分布状 态， 探讨铁 路桩基
承 台的传 力机理及 不 同结构参数 下的承载能 力． 为以后 工程设计计 算提供技 术依 据．
３ ．Ｔｈ ｅ Ｆ ｉ ｆ ｔ ｈ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｏ． Ｃ ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ｔ ｉ ｅ Ｍａ ｊ ｏ ｒ Ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｇ ｎ Ｇｒ ｏ ｕ ｐ ， Ｊ ｉ ｕ ｊ ｉ ａ ｇ ｎ ３ ３ ２ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ４ ３ ７ ３ ． ２ ０ １ ４ ． Ｏ １ ． ０ ２ ８
铁 路 桩 基 承 台的撑 杆 一 系杆 体 系及 承 载 能 力研 究
叶 栋 ， 刘 鹏 ， 妥 鹏
２ ０ ０ ０ ７ １ ；
第３ ３ 卷
第 １ 期
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Ｖ０ １ ．０ １ ４ 年 ２ 月
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一、基本资料1、承台信息承台类型：单片矩形墩承台圆桩直径d=400(mm)桩列间距Sa=0(mm)桩行间距Sb=3050(mm)纵向(x)桩根数nx2（根）横向(y)桩根数ny 1（根）纵向墩底桩根数0（根）横向墩底桩根数0（根）桩根数合计2（根）墩底桩根数（根）承台边缘至桩中心距离(x向)450(mm)承台边缘至桩中心距离(y向)750(mm)承台根部高度H0=1000(mm)承台端部高度H 1=1000(mm)单桩竖向承载力设计值R(KN):870最小配筋率0.223%混凝土强度等级C30 fcd=13.8(Mpa), f td=1.39(Mpa)钢筋强度设计值fsd=280(Mpa)纵筋合力点至近边距离s=500(mm)纵筋顶层至近边距离s'=500(mm)墩柱横向宽度by =500(mm)纵向宽度bx=1100(mm)2、钢筋信息采用纵向主筋类型为：HRB335直径20(mm)Es=2.00E+05(Mpa)重要性系数γ0=13、计算宽度bs 判断条件3*d=1200(mm)承台边长Bx=900(mm)x向计算宽度900(mm)承台边长By=1500(mm)y向计算宽度1500(mm)二、撑杆-系杆体系桩支撑宽度b=320(mm)有效高度h0=500(mm)ha=620(mm)边桩中心至墩柱边距离lx=-550(mm)边桩中心至墩-250(mm)压力线与拉力线夹角θx=-0.811即-46.47度tx=195.0(mm)压力线与拉力线夹角θy=-1.234即-70.71度ty=-97.2(mm)1.承台抗弯计算(1).基桩竖向力设计值：基桩竖向力设计值 N=870.0< KN >(2)X轴方向系杆设计值：γ0T id=γ0N*/tanθ*ny=-826.5< KN *M >(3)X 轴方向纵筋计算 ：As=γ0Tid/fsd=-2952(mm*mm)配筋率-0.20%Asmin =1675.44643(mm*mm)纵筋1675(mm*mm )所需直径20mm的根数为：6间距为(mm):250.0矩形墩柱独立承台(双向单排桩)(4)Y轴方向系杆设计值：γ0T id=γN*/tanθ*nx=-609.0< KN *M >(5)Y轴方向纵筋计算：As=γTid/fsd=-2175(mm*mm)配筋率-0.24% Asmin =1005.26786(mm*mm)纵筋1005(mm*mm )所需直径20mm的根数为：4间距为(mm):375.0 2a.承台抗压承载力x轴向抗压计算a\已知信息：钢筋面积A s=1885(mm*mm)计算宽度bs=900(mm)b\计算过程：压力线与拉力线夹角θx=-0.811即-46.47度tx=195.0(mm)压力线与拉力线夹角θy=-1.234即-70.71度ty=-97.2(mm)(1).基桩竖向力设计值:基桩竖向力设计值870.0< KN >(2).撑杆砼轴心抗压强度设计值Tid=-826.5< KN >εi=-0.00017fcd,s=21.783(Mpa)而0.48fcu,k=14.4(Mpa )取fcd,s=14.400(Mpa)(3).判断γ0D id=γNid/sinθ=-1200.0< KN >t*bs*fcd,s=2527.5< KN > c\结论：满足要求！2b.系杆抗拉承载力γ0T id=γNid/tanθ=-826.5< KN >f sd As=527.8< KN >结论：满足要求！y轴向抗压计算a\已知信息：钢筋面积A s=1257(mm*mm)计算宽度bs=1500(mm)b\计算过程：压力线与拉力线夹角θx=-0.811即-46.47度tx=195.0(mm)压力线与拉力线夹角θy=-1.234即-70.71度ty=-97.2(mm)(1).基桩竖向力设计值:基桩竖向力设计值1740.0< KN >(2).撑杆砼轴心抗压强度设计值Tid=-609.0< KN >εi=-0.00005fcd,s=21.213(Mpa)而0.48fcu,k=14.4(Mpa )取fcd,s=14.400(Mpa)(3).判断γ0D id=γNid/sinθ=-1843.5< KN >t*bs*fcd,s=-2099.9< KN > c\结论：请调整配筋！2b.系杆抗拉承载力γ0T id=γNid/tanθ=-609.0< KN >f sd As=351.9< KN >结论：满足要求！3.承台剪切验算x轴向a\已知信息：有效高度h0=500(mm)计算宽度bs=900(mm)b\输入信息：剪切截面至墩柱距离axi=-710(mm)c\计算过程：剪跨比m=0.500斜截面配筋百分率P(%)=0.419规范P84 (8.5.4式)右边=998.8< KN >各排桩剪力设计值之和γ0V d=1740.0< KN >结论：请调整配筋或增加桩间距或增加承台厚度！y轴向a\已知信息：有效高度h0=500(mm)计算宽度bs=1500(mm)b\输入信息：剪切截面至墩柱距离ayi=-410(mm)c\计算过程：剪跨比m=0.500斜截面配筋百分率P(%)=0.168规范P84 (8.5.4式)右边=1553.2< KN >各排桩剪力设计值之和γ0V d=870.0< KN >结论：满足要求！4.承台抗冲切验算(1) 墩柱下冲切验算a\已知信息：有效高度h0=500(mm)冲切截面与水平面夹角θx=-0.614即-35.15度增加承台高度或缩桩距桩支撑宽度b=320(mm)冲切截面与水平面夹角θy=-0.884即-50.65度增加承台高度或缩桩距b\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax=-710(mm)墩柱边长bx=1100(mm)冲切截面至墩柱距离ay=-410(mm)墩柱边长by=500(mm)c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 3.000冲切承载力系数αpy= 3.000规范P85(8.5.5-1式)右边=1201.0< KN >墩柱下冲切力设计值：γ0Fld =1740<KN>结论：请调整配筋！(2) 角桩上冲切验算a\已知信息：有效高度h0=500(mm)桩支撑宽度b=320(mm) b\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax=-710(mm)承台边到桩边距bx=610(mm)冲切截面至墩柱距离ay=-410(mm)承台边到桩边距by=910(mm)c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 2.000冲切承载力系数αpy= 2.000规范P85(8.5.5-4式)右边=800.6< KN >角桩上冲切力设计值：γ0Fld =870.0<KN>结论：请调整配筋！(3) 边桩上冲切验算(适用于≥3根桩断面验算)a\已知信息：有效高度h0=500(mm)承台边长Bx=900(mm)桩支撑宽度bp=320(mm)承台边长By=1500(mm)bp+2h0=1320(mm)≤B=1500(mm)满足计算条件！b\输入信息：冲切截面至墩柱距离ax-710(mm)承台边到桩边距bx=610(mm)冲切截面至墩柱距离ay-410(mm)承台边到桩边距by=910(mm)c\计算过程：冲跨比(X向）λ1=ax/h0=0.200冲跨比(Y向）λ2=ay/h0=0.200冲切承载力系数αpx= 2.000冲切承载力系数αpy= 2.000 y轴向边桩规范P85(8.5.5-7式)右边=825.7< KN >边桩上冲切设计值：γ0Fld =870.0<KN>结论：请调整配筋！x轴向边桩规范P85(8.5.5-7式)右边=1076.1< KN >边桩上冲切设计值：γ0Fld =870.0<KN>结论：满足要求！注：绿色区域为必填区域，黄色区域可填可不填。
[验算墩柱、承台。