1、桩基础设计计算3.1 选择桩型、桩端持力层、承台埋深3.1.1 选择桩型因框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础。又由于施工场地、地基条件以及场地周围的环境条件，故选择桩基础，为减小对周围环境的污染，并采用静压预制桩。这样可以较好的保证桩身质量，并在较短施工工期完成沉桩任务，同时当地的施工技术力量、施工设备及材料供应也为采用静压桩提供了可能性。3.1.2 选择桩的几何尺寸及承台埋深依据地基土的分布，选择第层为桩端持力层。桩端全断面进入持力层1.0m（2d） ，工程桩入土深度为23.1m。 承台底进入第层土 0.3m，所以承台埋深为 2.1m，桩基的有效桩长即为 21m。桩截面尺寸选用
2、 450mm450mm，由施工设备要求，桩分为两节，上段长11m，下段长 11m（不包括桩尖长度在内） ，实际桩长比有效桩长大 1m，这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需嵌入承台一定长度而留有的余地。桩基及土层分布示意图见图 3.1。3.2 确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基，采用经 图 3.1 桩基及土层分布示意图验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。根据单桥探头静力触探资料 ps按图 1.2 确定桩侧极限阻力标准值：ps1000kPa 时，q sk =0.025 ps +25 桩端阻力的计算公式为psk=psk = （P sk1+Psk2） 12根据桩尖入土深度（H=
3、23.1m） ，由表 1.2 取桩端阻力修正系数 =0.83；p sk1为桩端全断面以上 8 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值，计算时由于桩尖进入持力层深度较浅，并考虑持力层可能的起伏，所以这里不计持力层土的 psk，p sk2为桩端全断面以下 4 倍桩径范围内的比贯入阻力平均值，故 psk1=860kPa，p sk2=3440kPa； 为折减系数，因为psk1/psk2 min=0.4。其他构造钢筋见施工图。10745桩身强度 =1.0（1.015450410+3101017）=3352.8 kNR )(sycAf满足要求3.8 承台设计计算承台混凝土强度等级采用 C20C 柱截面尺寸 900
4、600mm2，B 柱截面尺寸 600600mm2。3.8.1 柱对承台的冲切1）按图 3.3，对每个柱分别进行冲切验算。a a0x2 a0x3a0ya0x4a0y图 3.3 两柱脚下的冲切破坏椎体 承台厚度 H=1.0m，计算截面处的有效高度 h0=1.0-0.08=0.92m.对 B 柱： = =0.6mchb=1.0-0.3-0.225=0.475m01xa=1.8-0.3-0.225=1.275m 取 =0.92m2 0h02xa=0.7-0.3-0.225=0.175myFl= FB=3354kN 冲跨比 = = =0.516 01xah.47592= = =1.002x0.= = =
5、0.190.2 取 =0.2yah75.90y冲切系数 = =1.00601x62= =0.62.= =1.80y7.4所以 ( + )+ ( + )+ (2 + + )01xyacb2xacb0ych01xa2tf0h=1.006(0.175+0.6) +0.6(0.175+0.6) + 1.8(20.6+0.475+0.92)11000.92 =5987kN 0Fl=3354kN对 C 柱： =0.6m =0.9mcbch=1.2-0.225-0.45=0.525m03xa=1.6-0.225-0.45=0.925m0.92 m 取 =0.92m4 04xa=0.175m0yFl= Fc=
6、4978kN 冲跨比 = =0.571 =1.003x.52904x= =0.190.2 取 =0.20y.170y冲切系数 = =0.934 =0.63x2.5.04x=1.80y所以 ( + )+ ( + )+ (2 + + )03xyacb4x0yacb0ych03xa4tf0h=0.934(0.175+0.6) +0.6(0.175+0.6) + 1.8(20.9+0.525+0.92)11000.92 =7114kN 0Fl=4978kN 满足要求2）对双柱联合承台，除应考虑在每个柱脚下的冲切破坏锥体外，尚应按图 3.4 考虑在两个柱脚的公共周边下的冲切破坏情况。aa0y a0x2b
7、c hca0y图 3.4 双柱下公共周边的冲切破坏椎体由图 3.4 知， =0.3+0.45+3.0=3.75mch=0.6mb=0.475m01xa=0.925m0.92 m 取 =0.92m2 02xa=0.175m0y冲切力 Fl= FB+ FC=3354+4978=8332kN冲跨比 =0.516 =1.0 =0.201x02x0y冲切系数 =1.006 =0.6 =1.8故 ( + )+ ( + )+ (2 + + )01xcb0ya2xcb0yach01xa2tf0h=1.006(0.6+0.175)+0.6(0.6+0.175) + 1.8(23.75+0.475+0.92)11
8、000.92 =17463kN 0Fl=8332kN 满足要求3.8.2 角柱对承台的冲切（图 3.5）a1x a1x2a1yc1 a1y2c21c12 c2桩1 桩2图 3.5 双柱下的角柱冲切冲切力 Fl= = - =926.8- =840.7 kNmaxjNaGn8610对桩 1=0.475m =0.175m = =0.45+ 0.45=0.675mxa1y1c2冲跨比 = =0.516x0h= =0.190.2 取 =0.21y1a1y冲切系数 = =0.670 =1.2x1.482所以 ( + )+ ( + ) =0.67(0.675+ 0.175) 1x2c1ya1c21xatf0
9、h12+1.2(0.675+0.475) 11000.92=1625.1kN 0Fl =840.7kN对桩 2=0.925m0.92m 取 =0.92m1xa12x=0.175m y= =0.675m1c2冲跨比 =1.0 =0.21x1y冲切系数 =0.4 =1.2所以 ( + )+ ( + )1x2c12ya1y2c12xatf0h=0.4(0.675+ 0.175) +1.2(0.675+0.92) 11000.92=1687.0kN 0Fl =840.7kN 满足要求3.8.3 斜截面抗剪验算将承台沿长向视作一静定梁，其上作用柱荷载和桩净反力，梁的剪力值见图3.6（c） 、 （d） ，
10、可知柱边最不利截面为-和 /- /，另一方向的不利截面为-图3.6（a）。 IIII II a2x1 a2x1 a2y( a )( b )( c )( d )( e ) ( f )图 3.6 双柱承台的剪力、弯矩计算示意图对-截面剪力 =2 =1681.4kNVmaxjN=0.925m2剪跨比 = = =1.005 2x10h.951.403剪切系数 = = =0.09x2.3.2所以， =0.09101032.30.92=1904kN 0 =1681.4kN0cfb V对 /- / 截面剪力 =1681.4kNV/=1.2-0.225-0.45=0.525m2xa剪跨比 = =0.571 0
11、.59剪切系数 = =0.138x1.7.3所以， =0.138101032.30.92=2920.1kN 00cfbh V对-截面剪力 =5 =5( - )=5(919.3- )=4166kNVjNGn8610=0.175m2ya剪跨比 = =0.190.3 取 =0.3 0.17592y剪切系数 = =0.2y.3所以， =0.2101036.50.92=11960kN 0 4166kN0cfbhV故抗剪强度能满足要求，不需配箍筋。3.8.4 受弯计算：配置长向钢筋取图 3.7（he）中截面 /- /处的弯矩值，=2294.8kNmIM= = =9238.3mm2sA0 M.9Iyhf62
12、4.8103选用 19 25（ =9327.1 mm2）s配置短向钢筋取用-截面处的弯矩。=5 0.4=51666.40.4=3332.8kNmIMjN= = =13639.5 mm2sA0 .9)Iyfhd（6193.40.(25)选用 45 20（ =14139 mm2）s3.8.5 承台局部受压验算对 B 柱 Aln =At=0.36 m2 Ab=3.24 m2 31.35 Aln =14580kNFB=3354kNcf对 C 柱 A ln =At =0.90.6=0.54 m2 Ab =30.930.6=4.86 m2 = =tb4.86051.35 Aln =14580kNFC=49
13、78kNcf其他桩基础的计算从略。连系梁 LL 尺寸取 600mm400mm，计算从略。桩基础施工图见图 3.8、3.9图 3.8 为桩的构造及平面，图 3.9 为桩位平面布置图。参考文献1：周景星，李广信. 基础工程M. 北京：清华大学出版社，20072：刘昌辉，时红莲编著. 基础工程学M. 武汉：中国地质大学出版社， 20053：GB20010-2002. 混凝土结构设计规范4：陈晓平. 基础工程设计与分析M. 北京：中国建筑工业出版社，2005 5：王广月，王盛桂. 地基基础工程M. 北京：中国水利水电出版社，20016：JGJ94-94. 建筑桩基技术规范7：李克钏. 基础工程M. 北京：中国铁道出版社， 20048：GB50007-2002. 建筑地基基础设计规范9：赵明华. 基础工程M. 北京：机械工业出版社，200610：余景杰. 建筑地基基础设计实例M. 北京：中国水利水电出版社，200811：罗晓辉. 基础工程设计原理M. 武汉：华中科技大学出版社，200712：任文杰. 基础工程M. 北京：中国建材工业出版社，2007
