基础承台设计计算计算机并行计算云计算_计算机-并行计算-云计算.pdf

《基础承台设计计算计算机并行计算云计算_计算机-并行计算-云计算.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础承台设计计算计算机并行计算云计算_计算机-并行计算-云计算.pdf（11页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、一、某五层钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸 6m x 6m,横向承重框架，柱截面 500mm X 500mm,底层平面图及地质资料见附图。基础采用静压预制混凝土管桩，桩直径 400mm,桩 身混凝土强度等级为 C60,承台混凝土强度等级为 C20,桩端进入持力层深度 2d,最小桩距 取 3d,各桩传至承台顶的内力（柱号：Z1,Z2 Fk=910,1500,Mk=110,40.,Vk=50,22,F=1152,1935,M=140,50,V=64,25,单位符号除 Mk、M 为 KN m,其余的均为 KN）地 质资料见附图。附图：地质资料 【附：相似三角形：AJH 相似于 AGF，其中 AJ=O.8

2、、AG=0.8+0.695-0.25=1.245 AH=0.46+0.23=0.69、由厶 AED 相似于 AGF，其中 AE=0.8+0.354/2=0.977 0.977/1.245=(1.08-al2)/1.08-、Z1 基础设计计算:解(1)确定桩端持力层 根据地质情况，初步选择粉质粘土层作为桩端持力层。(2)确定桩的类型、桩长和承台埋深 静压预制混凝土管桩，直径为 400mm 进入粉质粘土层 2d=0.8m,初定承台高度为 承台顶距天然地面 0.2m,承台埋深 1.5m。(3)确定单桩竖向承载力特征值 Ra=qpaAp+刀 qsiali 314=X 0.42 X800+3.14X 0

3、.4X(12X 4+22X 2.1+24X 4.9+8X 4.4+25X 0.8)=100.48+355.352=435.832KN(4)估算桩数及初定承台面积 n=1.2 X Fk/Ra=1.2 X 910/435.832 2.51 取 3 根 因桩位静压预制混凝土管桩，所以取桩距 S=4d=1.6m 取等边三桩承台：如上图 由相似比得:AJ AH AG AF 0.8/1.245=0.69/AF AF 1.08 由相似比得:AE AF aL2 AG AF al2=0.232】1.5m，土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号单位

4、符号除为其余的均为地质资料见附图附图地质资料附相似三角形相似于其中由相似比得由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台承台面积为：1 0.8 0.4 08 3 2 8-3 2 4-3 1.6(3 1 0.4-0.8-3)

5、2 3 3 2 3 0.5X 2.59X 2.98-0.267=33(5)桩基础验算 1)单桩承载力验算 承台及上覆土重 Gk=20 X 3.6X 1.85=133.2KN 轴心竖向力作用下，桩顶承受的平均竖向力 Qk=(Fk+Gk)/n=(910+133.2)/3=347.73KN Ra 满足要求 偏心竖向力作用下，桩顶承受的最大与最小竖向力 Qk=(Fk+Gk)/n (Mxkx Yi)/刀 Yi2 (MykxXi)/刀 Xi2=(910+133.2)/3 (110+50X 1.5)X 0.8/2 X 0.82=347.73 115.625 463.355(桩 3)=KN 232.105(桩

6、 2)最大竖向力 Qk max=463.355KN 0 满足要求 2)桩身混凝土强度：桩顶承受的最大竖向力设计值 Qmax=(F+G)/n+MxYmax/刀 Yi2+MyXmax/刀 Xi2 土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号单位符号除为其余的均为地质资料见附图附图地质资料附相似三角形相似于其中由相似比得由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受

7、的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台=(1152+1.2X 133.2)/3+(140+64X 1.5)X 0.8/2 X 0.82=437.28+147.5=584.78KN 桩身混凝土强度等级为 C60，Fc=38.5N/mm2 ApFc 临=(3.14X 4002X 38.5X 1.0/4 4836KN Qmax 满足要求 6)承台设计 将圆桩换算成正方形桩，(3.14X4002)/4=a2 a=354mm 1)承台受冲切承载力

8、验算 柱对承台的冲切(三桩承台不要求)角桩对承台的冲切 角桩的最大净反力设计值：N1=F/n+MyXi/刀 Xi 2=1152/3+(140+64X 1.5)X0.8/2X0.82=384+147.5=531.5KN 从角桩内边缘引 45冲切线，使柱处于 45线以内时取角桩内边缘至桩边水平距离 al 仁 800-250-354/2=373mn,al2=232mm NI=531.5KN 满足要求 顶部角桩：32(2c2+al2)tan EpFtH。2=1.4 X(2X 848+290).3/3 X 0.942X 1.1X 1450=2411894 2412KN Nl=531.5KN 满足要求 2

9、）承台受剪承载力验算 1-1斜截面：V1=Nmax=531.5KN（桩 3）剪跨比同冲垮比 2x=11=0.257 B=1.75/(1+1.0)=1.75/(0.257+1.0)=1.39 3ns=(800/H。)?=(800/1450)?=0.862 B。=2590mm B hs ptF H。=0.862X 1.39X 1.1X 2590X 1450=4949741 4950KN V1=531.5KN 2-2斜截面：桩 3：N3=531.5KN满足要求 土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号单位符号除为其余的均为地质资料见附图

10、附图地质资料附相似三角形相似于其中由相似比得由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台 由厶 AED 相似于 AGF，其中 AE=0.8+0.354/2=0.977 0.977/1.245=(1.08-al2)/1.08

11、 al2=0.232】桩 2:N2=F/n-MyXi/刀 Xi2=1152/3-(140+64 X 1.5)X 0.8/2 X 0.82=384-147.5=236.5KN V2=N3+N4=531.5+236.5=768KN 入=12=0.2%=1.75/(X2+1.0)=1.75/(0.2+1.0)=1.458 B。=2980mm B hs pttXF H。=0.862X 1.458X 1.1X 2980X 1450=5973677 5974KN V2=768KN 满足要求 3）三桩承台弯矩及配筋计算 N max 3 3C 4 531 5 J3 1.6 0.354 177.2 1.45 2

12、56.94 KN m 3 4 As1=M/0.9 X fyX H。=256.94X 10/0.9 X 300X 1450=656.3mn2【附：相似三角形：AJH 相似于 AGF，其中 AJ=0.8、AG=0.8+0.695-0.25=1.245 AH=0.46+0.23=0.69、由相似比得:AJ AG AH AF 0.8/1.245=0.69/AF AF 1.08 由相似比得:AE AF aL2 AG AF 土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号单位符号除为其余的均为地质资料见附图附图地质资料附相似三角形相似于其中由相似比得

13、由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台承台顶距天然地面 0.2m,承台埋深 1.5m。1.6 (3)确定单桩竖向承载力特征值 2.4 Ra=qpaAp+刀 qsiali 3.14=X 0.42 X800+3.14X

14、0.4X(12X 4+22X 2.1+24X 4.9+8X 4.4+25X 0.8)=100.48+355.352=435.832KN(4)估算桩数及初定承台面积 n=1.2 X Fk/Ra=1.2 X 1500/435.832 3.44 取 4 根 因桩位静压预制混凝土管桩，所以取桩距 S=4.0d=1.6m 承台短边长为：2d+s=2 X 0.4+1.6=2.4m 承台长边长与短边长一样，承台面积为：2.4X 2.4=5.76m(5)桩基础验算 1)单桩承载力验算 承台及上覆土重 Gk=20 X 2.4X 2.4X 1.85=213.12KN 轴心竖向力作用下，桩顶承受的平均竖向力 Qk=

15、(Fk+Gk)/n=(1500+213.12)/4=428.28KN Ra 满足要求 土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号单位符号除为其余的均为地质资料见附图附图地质资料附相似三角形相似于其中由相似比得由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝

16、土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台偏心竖向力作用下，桩顶承受的最大与最小竖向力 Qk=(Fk+Gk)/n (Mxkx Yi)/刀 Yi2 (MykxXi)/刀 Xi2=(1500+213.12)/4 (40+22 X 1.5)X 0.8/4 X 0.82=428.28 22.8 451.08(桩 2、桩 4)=KN 405.48(桩 1、桩 3)最大竖向力 Qk max=451.08KN 0 满足要求 2)桩身混凝土强度：桩顶承受的最大竖向力设计值 Qmax=(F+G)/n+MxYmax/刀 Yi2+MyXmax/刀 Xi2=(1935

17、+1.2X 213.12)/4+(50+25X1.5)X0.8/4X0.82=547.686+27.344=575.03KN 桩身混凝土强度等级为 C60,查表得：Fc=27.5N/mm2 ApFc 临=(3.14X 40 田 X 27.5X 1.0/4=3454KN Qmax 满足要求(6)承台设计 将圆桩换算成正方形桩,(3.14X4002)/4=a2 a=354mm 1)承台受冲切承载力验算 柱对承台的冲切 1500-50=1450mm 土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号单位符号除为其余的均为地质资料见附图附图地质资料

18、附相似三角形相似于其中由相似比得由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台桩顶伸入承台 50mm,承台有效高度 H =1450mm,承台混凝土强度等级为 C20,Ft=1.1N/mm 2 FI=F-刀 Ni=1935-0

19、=1935KN(破坏锥体内无桩)A。x=800-(354/2)-250 A。x=373 0.2h。=290mm,取 A。x=373mm Tan 0=1500/373=4.02,a 76 45 同理可得，A。y=A。x=373mm,a76 45 入。x=A。x/H。=373/1450=0.26=入。y=0.84/(Xox+0.2)=1.83=因 H=1500mm,直线插入法，EP=1-(1.0-0.9%(1500-800)/(2000-800)=0.942 2 B。x(Bc+A。y)+3。丫(Hc+A。x)fhipFtH。=21.83%(500+373)+1.83%(500+373)%0.942

20、%1.1%1450=9601452 9601KN FI=1935KN 满足要求 角桩对承台的冲切 角桩的最大净反力设计值：Nl=F/n+MyXi/刀 Xi2=1935/4+(50+25%1.5)%0.8/4%0.82=483.75+27.344=511.094KN 从角桩内边缘引 45冲切线,使柱处于 45线以内时取角桩内边缘至桩边水平距离 A1x=373mm,A1y=373mm。角桩冲垮比 2dx=A1x/H。=373/1450=0.26 X1y=A1y/H。=373/1450=0.26 土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号

21、单位符号除为其余的均为地质资料见附图附图地质资料附相似三角形相似于其中由相似比得由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台角桩冲切系数 p1x=0.56/(X1x+0.2)=0.56/(0.26+0.2)=1.22=y

22、X1x、X1y 满足 0.21.0。C1=C2=577mm p1x(C2+A1y/2)+y(C1+A1x/2)pFtH。=1.22 X(577+373/2)+1.22X(577+373/2)X 0.942X 1.1 X 1450=2799049 2799KN NI=511.094KN 满足要求 2)承台受剪承载力验算 1-1 斜截面：V1=2Nmax=2 X 51 1.094=1022.2KN(桩 2、桩 4)剪跨比同冲垮比 2x=入。x=0.26 B=1.75/(沌+1.0)=1.75/(0.26+1.0)=1.39 3ns=(800/H。)?=(800/1450)?=0.862 B。=24

23、00mm B hs ptEkF H。=0.862X 1.39X 1.1X 2400X 1450=4586633 4587KN V1=1022.2KN 满足要求 2-2 斜截面：桩 4：N4=511.094KN 桩 3:N3=F/n-MyXi/刀 Xi2=1935/4-(50+25 X 1.5)X 0.8/4 X 0.82=483.75-27.344=456.406KN V2=N3+N4=456.406+511.094=967.5KN 土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号单位符号除为其余的均为地质资料见附图附图地质资料附相似三角

24、形相似于其中由相似比得由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台 B。=2400 B hs BtB:F H。=0.862X 1.39X 1.1 X 2400X 1450=4586633 4587KN V2=976.5KN

25、 满足要求 3)承台弯矩及配筋计算 对柱边 1-1 截面弯矩 M 仁 刀 NiXi=2 X 511.094X 1.5=1533.3KN m 对柱边 2-2截面弯矩 M2=刀 NiYi=511.094X 0.55+456.406X 0.55=281.1+251=532.1KN-m 采用 HRB335 级钢筋，fy=300N/mm 2 钢筋垂直 1-1 截面放置 As1=M=(1533.3X 106)/(0.9 X 300X 1450)=3916.5mn2 0.9FyH。配 12 20 200 钢筋(As=3768mm?=(532.1 X 10)/(0.9 X 300X 1450)=1359mrr

26、2 配 9 14 260 钢筋(As=1385mm2)（此文档部分内容来源于网络，如有侵权请告知删除，文档可自行编辑修改内容，供参考,感谢您的配合和支持）X=加=0.26 帥=B=1.39 钢筋垂直 2-2截面放置 As2=M 2 0.9FyH。土管桩桩直径桩身混凝土强度等级为承台混凝土强度等级为桩端进入持力层深度最小桩距取各桩传至承台顶的内力柱号单位符号除为其余的均为地质资料见附图附图地质资料附相似三角形相似于其中由相似比得由厶相似于其中由相台埋深静压预制混凝土管桩直径为进入粉质粘土层初定承台高度为承台顶距天然地面承台埋深确定单桩竖向承载力特征值刀估算桩数及初定承台面积取根因桩位静压预制混凝土管桩所以取桩距取等边三桩承台如上图承台面积为桩基承受的最大与最小竖向力刀刀桩桩最大竖向力最小竖向力满足要求桩身混凝土强度桩顶承受的最大竖向力设计值刀刀桩身混凝土强度等级为临满足要求承台设计将圆桩换算成正方形桩承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切三桩承台