桩基础计算书

桩基础计算报告书

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计算工具：PKPM

软件开发单位：中国建筑科学研究院

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灌注桩计算说明书

1.支架计算

组件钢结构支架要在37m/s(基本风压0.85KN/m2)的风载作用下正常使用，应使其主要构件满足强度要求、稳定性要求，即横梁、斜梁、斜撑、拉杆、立柱在风载作用下不失稳且立柱弯曲强度满足要求。组件自重19.5kg。

支架计算最大柱底反力：

Fx max=5.6KN,Fy max=0.9KN,Fz max=12.1KN

Fx min= -6.9KN, Fy min= -0.9KN,Fz min= -7.29KN

2.灌注桩设计

2.1基桩设计参数

成桩工艺: 干作业钻孔桩

承载力设计参数取值: 根据建筑桩基规范查表

孔口标高0.00 m

桩顶标高0.30 m

桩身设计直径: d = 0.25m

桩身长度: l = 1.60 m

根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011，设计使用年限不少于50年时，灌注桩的混凝土强度不应低于C25；所以本次设计中混凝土强度选用C25。灌注桩纵向钢筋的配置为3跟根Ф6，箍筋采用Ф4钢筋，箍筋间距选择300~400。

2.2岩土设计参数

2.3设计依据

《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008) 以下简称桩基规范 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑结构载荷规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011年版） 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 2.4单桩竖向承载力估算

当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式估算：

式中——桩侧第i 层土的极限阻力标准值，按JGJ94-2008中表5.3.5-1取值，

吐鲁番当地土质为角砾，属中密-密实状土层，查表得出干作业钻孔桩的极限侧阻力标准值为

135~150；

——极限端阻力标准值，按JGJ94-2008中表5.3.5-2取值，吐鲁番当地土质为

角砾，属中密-密实状土层，查表得出干作业钻孔桩的极限端阻力标准值为4000~5500；

μ——桩身周长； ——桩周第i 层土的厚度； ——桩端面积。

1）计算参数表

2）桩身周长u、桩端面积A p计算

u = π × 0.25 = 0.79 m

A p = π × 0.252 / 4 = 0.049 m2

3）单桩竖向抗压承载力估算

根据桩基规范5.2.8采用公式如下

Q uk = Q sk + Q pk

土的总极限侧阻力标准值为：

Q sk = u∑q sik l i = 0.79 × (120 × 2.00) = 189.6kN

总极限端阻力标准值为：

Q pk = q pk A p = 0.049× 4106 =201.2kN

单桩竖向极限承载力标准值为：

Q uk = Q sk + Q pk = 189.6+201.2=390.8kN

单桩竖向承载力特征值R a计算，根据基础规范附录Q条文Q.0.10第7条规定

R a = Q uk/2 = 390.8/ 2 = 195.4kN

2.5单桩水平承载力计算

灌注桩配筋率为0.50 % < 0.65 %, 所以单桩水平承载力设计值按"桩基规范"式(5.4.2-1)估算:

R h = αγm f t W0

νm(1.25 + 22ρg)(1 ±

ζN N

γm f t A n)

上式中:

R h ---- 单桩水平承载力设计值

γm ---- 桩截面模量塑性系数, 圆形截面γm = 2

f t ---- 桩身混凝土抗拉强度设计值, C25混凝土, f t = 1430 kN/m2

ρg ---- 桩身配筋率, 该桩为0.50 %

νm ---- 桩身最大弯矩系数

α ---- 桩的水平变形系数

α = 5mb

EI

上式中:

m ---- 地基土水平抗力系数的比例系数

桩基侧面主要影响深度h m = 2(d + 1) = 2 × (0.25 + 1) = 2.44m范围内土层数n = 1

m = 20

b0 ---- 桩身计算宽度, 圆形截面, b0 = 0.9(1.5d + 0.5) = 0.9 × (1.5 × 0.25 + 0.5) = 0.747m

EI ---- 桩身抗弯刚度, EI = 0.85E c I0

E c ---- 混凝土弹性模量, C25, E c = 3.00 × 104N/mm2 = 3.00 × 107kN/m2

I0 ---- 桩身换算截面惯性矩, I0 = W0d/2

W0 ---- 桩身换算截面受拉边缘的截面模量, 圆形截面W0为:

W0 = πd

32[d2 + 2(αE - 1)ρg d02]

其中:

d0 ---- 扣除保护层的桩直径, d0 = d - 2a s = 0.18m

αE ---- 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比值

αE = E s

E c=

2.0× 105

3.00 × 104= 6.67

W0 = π × 0.25

32× [0.252 + 2 × (6.67 - 1) × 0.00500 × 0.182] = 0.0016m3

I0 = W0d/2 = 0.0016 × 0.250 /2 = 0.000 m4

EI = 0.85E c I0 = 0.85 × 3.00 × 107 × 0.000 = 0.001 × 107 kN·m2

α = 5mb

EI=

520.00 × 103 × 0.79

0.001 × 107=

5

3.129 = 1.2563

αh = 1.2563 × 2.0000 = 2.5126查"桩基规范"表5.4.2, 当桩顶铰接、自由时得νm = 0.639, νx = 3.163

A n为桩身换算面积, A n = πd2

4[1 + (αE - 1)ρg]

A n = π × 0.252

4× [1 + (6.67 - 1) × 0.01] = 0.05m2

ζN为桩顶竖向力影响系数, 竖向压力, ζN = 0.5 所以, 单桩水平承载力设计值为: