1、. 一、某五层钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸6m6m，横向承重框架，柱截面500mm500mm，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KNm，其余的均为KN) 地质资料见附图。 附图： F 室内地面 天然地面标高9.280 天然地面 300mm 200mm M V 杂填土 r=18KN/
2、m3 h=1500 qsa=12kpa50mm4.00 粉土 6.10 qsa=22kpa d=400mm 承台剖面粉细砂 qsa=24kpaYA 0.4 1 al2=232mm11.00H 0.4 J 1 D S=1.6 E F 2.59淤泥质粉土h=0.81.39G X qsa=8kpa 22 0.4 2 3BC15.400.8 1 粉质粘土 0.8/30.46 0.4/30.23 al1=373mm qsa=25kpa 2.98m 23.00 qpa=800Kpa 等边三桩承台 地质资料 【附：相似三角形：AJH相似于AGF，其中AJ=0.8、AG=0.8 + 0.695-0.25=1.
3、245、AH=0.46 + 0.23=0.69、由相似比得： 0.8/1.245=0.69/AF AF1.08由AED相似于AGF，其中AE=0.8 + 0.354/2=0.977由相似比得： 0.977/1.245=(1.08-al2)/1.08 al2=0.232 】 一、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1.5m， 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
4、+ pqsiali =0.4800+3.140.4(124+222.1+244.9+84.4+250.8) =100.48+355.352=435.832KN （4）估算桩数及初定承台面积n=1.2Fk/Ra=1.2910/435.8322.51 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：如上图承台面积为：0.52.592.98-0.267=3.6（5）桩基础验算1）单桩承载力验算承台及上覆土重Gk=203.61.85=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 0满足要求
5、 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/Yi +MyXmax/Xi =(1152 + 1.2133.2)/3 + (140 + 641.5)0.8/20.8 =437.28 + 147.5=584.78KN 桩身混凝土强度等级为C60，Fc=38.5N/mm ApFcc=(3.14400)38.51.0/4 4836KN Qmax 满足要求 （6）承台设计 将圆桩换算成正方形桩，(3.14400)/4=a a=354mm1) 承台受冲切承载力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 +
6、MyXi/Xi =1152/3 + (140 + 641.5)0.8/20.8 =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al1=800 - 250 - 354/2=373mm，al2=232mm Nl=531.5KN 满足要求 顶部角桩： l2(2c2 + al2)tanhpFtH。 =1.4(2848 + 290)/30.9421.11450 =2411894 2412KN Nl=531.5KN 满足要求 2）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x=l1=0.25
7、7 x=1.75/(x + 1.0)=1.75/(0.257 + 1.0)=1.39 hs=(800/H。) =（800/1450）=0.862 B。=2590mm hsxFtB。H。=0.8621.391.125901450=4949741 4950KN V1=531.5KN 满足要求 2-2斜截面： 桩3： N3=531.5KN 桩2： N2=F/n - MyXi/Xi=1152/3 - (140 + 641.5)0.8/20.8 =384 - 147.5=236.5KN V2=N3 + N4=531.5 + 236.5=768KNy=l2=0.2 y=1.75/(l2+ 1.0)=1.7
8、5/(0.2 + 1.0)=1.458B。=2980mmhsxFtB。H。=0.8621.4581.129801450=5973677 5974KN V2=768KN 满足要求 3）三桩承台弯矩及配筋计算 KNm As1=M/0.9fyH。=256.94106/0.93001450=656.3mm 【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： 0.8/1.245=0.69/AF AF1.08由AED相似于AGF，其中AE=0.8 + 0.354/2=0.977由相似比得： 0.9
9、77/1.245=(1.08-al2)/1.08 al2=0.232 】 二、Z2基础设计计算： 【解】 yi a。y 2 2.4 （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 a。x 1 d=400mm 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1.5m， 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 + pqsiali =0.4800+3.140.4(124+222.1+244.9+84.4+250.8) =100.48+355.
10、352=435.832KN （4）估算桩数及初定承台面积n=1.2Fk/Ra=1.21500/435.8323.44 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=20.4 + 1.6=2.4m 承台长边长与短边长一样，承台面积为：2.42.4=5.76m（5）桩基础验算1）单桩承载力验算承台及上覆土重Gk=202.42.41.85=213.12KN轴心竖向力作用下，桩顶承受的平均竖向力Qk=(Fk + Gk)/n=(1500 + 213.12)/4=428.28KN 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 +
11、 G)/n + MxYmax/Yi +MyXmax/Xi =(1935 + 1.2213.12)/4 + (50 + 251.5)0.8/40.8 =547.686 + 27.344=575.03KN 桩身混凝土强度等级为C60，查表得：Fc=27.5N/mm ApFcc=(3.14400)27.51.0/4 =3454KN Qmax 满足要求 （6）承台设计 将圆桩换算成正方形桩，(3.14400)/4=a a=354mm1）承台受冲切承载力验算柱对承台的冲切1500 50=1450mm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/mmFl
12、=F - Ni =1935 0=1935KN(破坏锥体内无桩) A。x =800(354/2) 250 A。x =373 0.2h。=290mm, 取A。x =373mmTan=1500/373=4.02, 76 45 同理可得，A。y = A。x =373mm, 76 45 。x = A。x/H。= 373/1450 =0.26 =。y 。x = 0.84/(。x + 0.2) =1.83 =。y 因H=1500mm，直线插入法，hp =1 (1.0 - 0.9)(1500 - 800)/(2000 - 800)=0.9422。x(Bc + A。y) + 。y (Hc + A。x)hpFtH
13、。=21.83(500 + 373) + 1.83(500 + 373)0.9421.11450=9601452 9601KN Fl=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/Xi =1935/4 + (50 + 251.5)0.8/40.8=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1x=A1x/H。=373/1450=0.261y=A1y/H。=373/1450=0.26 角桩冲切系数1x=0.56/(1x +
