深受弯构件二桩桩基承台计算

深受弯构件二桩桩基承台计算一、设计依据

《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)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: 二桩承台计算类型: 验算截面尺寸

构件编号: CT-1

1. 几何参数

矩形柱宽bc=400mm 矩形柱高hc=400mm

圆桩直径d=400mm

承台根部高度H=700mm

x方向桩中心距A=1400mm

承台边缘至边桩中心距 C=400mm

2. 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: C30 ft_b=1.43N/mm2, fc_b=14.3N/mm2

桩混凝土强度等级: C80 ft_p=2.22N/mm2, fc_p=35.9N/mm2

承台钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2

承台箍筋级别: HRB400 fyv=360N/mm2

水平分布筋钢筋级别: HRB400 fyh=360N/mm2

3. 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=70mm

4. 作用在承台顶部荷载基本组合值

F=1000.000kN

Mx=0.000kN*m

My=0.000kN*m

Vx=0.000kN

Vy=0.000kN

5. 配筋信息

水平分布筋直径：12mm，间距：sv=100mm

箍筋直径：12mm，间距：sh=100mm

受拉筋最小配筋率：ρmin= 0.20%

箍筋最小配筋率：ρsvmin= 0.20%

水平分布筋最小配筋率：ρshmin= 0.20%

箍筋面积：Asv=226mm2

水平分布筋面积：Ash=226mm2

四、计算参数

1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.400+1.400+0.400=

2.200m

2. 承台总宽 By=C+C=0.400+0.400=0.800m

3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=0.700-0.070=0.630m

4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.400=0.320m

五、内力计算

1. 各桩编号及定位座标如上图所示:

1号桩 (x1=-A/2=-0.700m, y1=0m)

2号桩 (x2= A/2=0.700m, y2=0m)

2. 各桩净反力设计值, 计算公式:

N i=F/n+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2【8.5.3-2】①

N1=1000.000/2+0.000*(-0.700)/((-0.700)2*2)+0.000*0.700*(-0.700)/((-0.700)2*2) =500.000kN

N2=1000.000/2+0.000*0.700/(0.7002*2)+0.000*0.700*0.700/(0.7002*2)

=500.000kN

六、承台斜截面受剪计算

1. 得到承台底面处的最大剪力值

V=γo*max(|N1|, |N2|)=500.000kN

2. 计算梁截面有效高度和腹板高度

ho=H-as=700-70=630mm

hw=ho=630mm

3. 确定跨高比

lo =min(1.15*(A-ls),A)=1400mm

lo/H=1400/700=2.000

V=γo*max(|N1|, |N2|)=500.000kN

b=2C=800mm

当hw/b=630/800=0.787≤4 时

V≤(1/60)*(10+lo/H)*(βc*fc*b*ho)/γo 混规(G.0.3-1)②

=(1/60)*(10+2.000)*(1.0*14.3*800*630)/1.0=1441.440kN 截面符合条件。

5. 确定是否需按构造配筋

lo/H=1400/700=2.000≤2，取λ=0.25

按照输入钢筋面积计算受剪承载力:

V≤(1.75/(λ+1)*ft_b*b*ho+(1/3)*(lo/H-2)*fyv*Asv*ho/sh+(1/6)*(5-lo/H)*(fyh*Ash*ho/sv))/γo 混规(G.0.3-2)

=(1.75/(0.250+1)*1.43*800*630+(1/3)*(2.000-2)*360*226*630/100+(1/6)*(5-2.000)*(360*226*6 30/100))/1.0

=1265.513kN 满足要求。

验算最小配筋率:

箍筋配筋率ρsv=Asv/(b*sh)=226/(800*100)=0.28％≥ρsvmin=0.20％

箍筋满足最小配筋率

水平分布筋配筋率ρsh=Ash/(b*sv)=226/(800*100)=0.28％≥ρshmin=0.20％

水平分布筋满足最小配筋率

七、承台受弯计算

1. 确定最大单桩竖向力

Nmax=max(N1,N2)=500.000kN

2. 确定底面最大弯矩

M=γo*Nmax*(0.5*A-0.5*bc)

=1.0*500.000*(0.5*1.400-0.5*0.400)

=250.000kN*m

3. 计算内力臂长度(lo≥H)

3.1 计算截面受压区高度

αd=0.8+0.04*lo/H=0.8+0.04*1400/700=0.880 混规 (G.0.2-3)②

z=αd*(ho-0.5*x) 混规(G.0.2-2)②

α1*fc_b*b*x=fy*As; 混规(6.2.10-2) ②

M=fy*As*z 混规(G.0.2-1)②

=fy*As*αd*(ho-0.5*x);

=α1*fc*b*x*αd*(ho-0.5*x);

令A=α1*fc_b*b*αd=1.00*14.3*800*0.880=10067.20mm2

x=(A*ho±sqrt(A2*ho2-2*A*M))/A

=(10067.20*630±sqrt(10067.202*6302-2*10067.20*250.000*106))/10067.20

=40.735mm

受拉钢筋种类HRB400，ξb=0.518

x≤ξb*ho＝0.518*630.000=326.118mm 属于适筋情况，受压区高度满足要求。

因为x＜0.2ho=0.2*630=126mm, 所以取 x=126mm。

3.2 计算内力臂长度

z=αd*(ho-0.5*x)=0.880*(630-0.5*126)=498.96mm 混规(G.0.2-2)②

4. 计算纵向受拉钢筋

As=M/(fy*z)*γo=250.000*106/(360*498.96)*1.0=1392mm2混规(G.0.2-1)②

5. 验算配筋率

ρ=As/(b*h)=1392/(800*700)=0.25％≥ρmin=0.20％混规(G.0.12)②

满足要求

选择钢筋7 16, 实配面积为1407mm2