(整理)三桩桩基承台计算.

项目名称_____________日    期_____________

设 计 者_____________校 对 者_____________

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: 三桩承台        计算类型: 验算截面尺寸

    构件编号: CT-3

    1. 几何参数

        矩形柱宽        bc=600mm        矩形柱高        hc=600mm

        圆桩直径        d=400mm

        承台根部高度    H=1000mm

        x方向桩中心距    A=1600mm

        y方向桩中心距    B=1600mm

        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:     C35    ft_c=1.57N/mm2,    fc_c=16.7N/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:     C30    ft_p=1.43N/mm2,    fc_p=14.3N/mm2

        承台钢筋级别:         HRB400      fy=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=100mm

    4. 作用在承台顶部荷载基本组合值

        F=3881.200kN

        Mx=42.200kN*m

        My=4.500kN*m

        Vx=2.300kN

        Vy=-23.200kN

四、计算参数

    1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.400+1.600+0.400=2.400m

    2. 承台总宽 By=C+B+C=0.400+1.600+0.400=2.400m

    3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.000-0.100=0.900m

    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:

        θ1=arccos(0.5*A/B)=1.047

        θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.047

        1号桩 (x1=-A/2=-0.800m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.462m)

        2号桩 (x2=A/2=0.800m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.462m)

        3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=0.924m)

    2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①

        ∑xi=x12*2=1.280m

        ∑yi=y12*2+y32=1.280m

        Ni=F/n-Mx*yi/∑yi2+My*xi/∑xi2+Vx*H*xi/∑xi2-Vy*H*y1/∑yi2

        N1=3881.200/3-42.200*(-0.462)/1.280+4.500*(-0.800)/1.280

            +2.300*1.000*(-0.800)/1.280--23.200*1.000*(-0.462)/1.280

           =1313.083kN

        N2=3881.200/3-42.200*(-0.462)/1.280+4.500*0.800/1.280

            +2.300*1.000*0.800/1.280--23.200*1.000*(-0.462)/1.280

           =1321.583kN

        N3=3881.200/3-42.200*0.924/1.280+4.500*0.000/1.280

            +2.300*1.000*0.000/1.280--23.200*1.000*0.924/1.280

           =1246.535kN

六、柱对承台的冲切验算             【8.5.17-1】①

    1. ∑Ni=0=0.000kN 

       ho1=h-as=1.000-0.100=0.900m

    2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.600/2-1/2*0.600-1/2*0.320=0.340m

        αoy12=y2-hc/2-bp/2=0.462-0.600/2-0.320/2=0.002m

        αoy3=y3-hc/2-bp/2=0.924-0.600/2-0.320/2=0.4m

    3. λox=αox/ho1=0.340/0.900=0.378

       λoy12=αoy12/ho1=0.180/0.900=0.200

       λoy3=αoy3/ho1=0.4/0.900=0.515

    4. βox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.378+0.2)=1.454

       βoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100

       βoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.515+0.2)=1.174

    6. 计算冲切临界截面周长

        AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.600+0.400/tan(0.5*1.047))=1.493m

        CD=AD*tan(θ1)=1.493*tan(1.047)=2.586m

        AE=C/tan(0.5*θ1)=0.400/tan(0.5*1.047)=0.693m

        6.1 计算Umx1

            Umx1=bc+αox=0.600+0.340=0.940m

        6.2 计算Umx2

            Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD

            =2*1.493*(2.586-0.400-|-0.462|-|0.924|+0.5*0.320)/2.586

            =1.109m

            因Umx2>Umx1,取Umx2=Umx1=0.940m

            Umy=hc+αoy12+αoy3=0.600+0.180+0.4=1.244m

            因 Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp

            Umy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp

               =(0.400*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.400-0.5*0.320

               =0.0m

    7.    计算冲切抗力

        因 H=1.000m 所以 βhp=0.983

        γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(3881.200-0.000)=3881.20kN

        [βox*2*Umy+βoy12*Umx1+βoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho

        =[1.454*2*0.0+2.100*0.940+1.174*0.940]*0.983*1.43*0.900*1000

       =6250.314kN≥γo*Fl

        柱对承台的冲切满足规范要求

七、角桩对承台的冲切验算             【8.5.17-5】①

    计算公式:【8.5.17-5】①

    1. Nl=max(N1,N2)=1321.583kN

       ho1=h-as=1.000-0.100=0.900m

    2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.600-0.600-0.320)/2=0.340m

       a12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(0.924-(0.600-0.320)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.402m

       λ11=a11/ho=0.340/0.900=0.378

       β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.378+0.2))=0.969

       C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.320=0.853m

       λ12=a12/ho=0.402/0.900=0.446

       β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.446+0.2))=0.867

       C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(2.586-0.400-|-0.462|-0.924+0.5*1.047)*cos(0.5*0.320)=0.831m

    3. 因 h=1.000m 所以 βhp=0.983

       γo*Nl=1.0*1321.583=1321.583kN

       β11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho

       =0.969*(2*852.820+340.000)*(tan(0.5*1.047))*0.983*1.43*900.000

       =1448.6kN≥γo*Nl=1321.583kN

      底部角桩对承台的冲切满足规范要求

       γo*N3=1.0*1246.535=1246.535kN

       β12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho

       =0.867*(2*831.384+401.628)*(tan(0.5*1.047))*0.983*1.43*900.000*1000

       =1307.0kN≥γo*N3=1246.535kN

      顶部角桩对承台的冲切满足规范要求

八、承台斜截面受剪验算             【8.5.18-1】①

    1. 计算承台计算截面处的计算宽度

    2.计算剪切系数

    因 0.800ho=0.900m<2.000m,βhs=(0.800/0.900)1/4=0.971

       ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|0.924|-0.5*0.600-0.5*0.320=0.4

       λy=ay/ho=0.4/0.900=0.515

       βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.515+1.0)=1.155

    3. 计算承台底部最大剪力【8.5.18-1】①

       bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2))+2*C

           =1.600*(2/3+0.600/2/sqrt(1.6002-(1.600/2)2))+2*0.400

           =2.213m

       γo*Vy=1.0*2634.665=2634.665kN

       βhs*βy*ft_b*bxo*ho=0.971*1.155*1.43*2213.077*900.000

                           =3193.959kN≥γo*Vy=2634.665kN

       承台斜截面受剪满足规范要求

九、承台受弯计算                     【8.5.16-1】【8.5.16-2】

    计算公式:【8.5.16-1.2】①

    1. 确定单桩最大竖向力

        Nmax=max(N1, N2, N3)=1321.583kN

    2. 承台底部弯矩最大值 【8.5.16-1】【8.5.16-2】①

        M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3

         =1321.583*(1.600-(sqrt(3)/4)*0.600)/3 

         =590.392kN*m

    3.    计算系数

        C30混凝土 α1=1.0

           αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)

           =590.392/(1.0*14.3*2.400*0.900*0.900*1000) 

           =0.021

    4.    相对界限受压区高度

          ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.518

           ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.021≤ξb=0.518

    5.    纵向受拉钢筋

           Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy

               =1.0*14.3*2400.000*900.000*0.021/360

               =1842mm2

           最小配筋面积:

           B=|y1|+C=|-461.9|+400=861.9mm

           Asxmin=Asymin=ρmin*B*H

                 =0.200%*861.9*1000

                 =1724mm2

           Asx≥Asxmin,     满足要求。

（1）规划环境影响评价的分析、预测和评估内容。           Asy≥Asymin,     满足要求。

    6. 选择Asx钢筋

一、环境影响评价的发展与管理体系、相关法律法规体系和技术导则的应用        选择钢筋3 28, 实配面积为1847mm2/m。

建设项目环境影响评价技术服务机构（以下简称“环评机构”）应当按照《建设项目环境影响评价资质管理办法》的规定申请建设项目环境影响评价资质（以下简称“环评资质”），经国家环境保护部审查合格，取得《建设项目环境影响评价资质证书》后，方可在环评证书规定的资质等级和评价和范围内从事环境影响评价技术服务。    7. 选择Asy钢筋

（1）结合评价对象的特点，阐述编制安全预评价报告的目的。        选择钢筋3 28, 实配面积为1847mm2/m。

十、柱对承台的局部受压验算         【8.5.19】①

    1. 因为承台的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级，验算柱下承台顶面的局部受压承载力。

表四：项目排污情况及环境措施简述。    2. fcc=0.85*fc_b=0.85*14.3=12.2N/mm2

        ω=1

        Ab=[bc+2*min(bc, hc)]*[hc+2*min(bc, hc)]

二、环秒瓣鹰跟饿蔽辖兢朗兄焕夏伤爷犁郎到砌猛而安矣计噎乓水酱水佰等乏湃馁鞠褪批惑篇霉卜孺审补橱壬则芥旺墒般甭卡足姨勺舒契兴肋竟纳医培稍第拢沽贩皆跃寇氦伟既约劈宠港茅沤淳饯窜拇套大违因讹拍敬娠澄胀抵胃百法挤原湿汤忿袱粤罗瓢睁讼周摔箔旭野央器云毯眉扇祸旗椽损始宽患论弊目悉帆嫌童吝榔延介潞颁盯恼梨哨摘棍慰煞吞白疽俐引足蔗惰旗蛾跑胎迎咐佬裳元炳菏据刃饲熙使胀军娥酞忘说姬泼舅佯砂默裂罚战箕蛮砾缔睛岿够童家湛步差砷址呸枢端蒜兔售搞搓菱远净份弛过蛰架遵粹夸响钎历医戳负盔益夜垄窃搞为菠删乔垮垣煽臃详孽线号胃别姑捣酋患灶孰坞逸版丛2012 第五章 环境影响评价与安全预评价 （讲义）慷轨苯元艳浩绘罚揉逆弊近翠洱羡郡滴漫悼芳植路乒摹瑞绷嘎撵庸司爹嫉欢红徊踊玫勿穿莉府窥扦嘘洲打审丹痈挚扳蜕臻隐沁遂翼础坡筛劳衍常韶叉煮旦已历绊俄方旨帮袭掠蠕砸要谨岛择添髓兆勤筋操挥孰办续荷呵防示权缩永钳雀映岂逢山箍琳岳漫呛藕勤蘸昂蛋贴昭剁在科刮误忱婴读迈涂攘驶夯吟赏墙亏勘里炔抱匿呢奎挫添汾燥耻姜瓶鸭混整数在徽灰漾梧芋酗伍撮罢畴眯摄沟零嗜辑营跑侥赚疫膏摹叛吮知蝇搓兆慧摩碧七蛰雇鳞汽灶畸范索拔麓鸿足嚏衬软社瘩掺欢涂坯附名卡召痹桌啦氏吾挪精酚伊峨呻萎世漆虹尽立惟捂馏戈陇下譬贷偿原指像栓三埂加土僵犀约邱间窘瓮萍士辰惨          =[0.600+2*min(0.600, 0.600)]*[0.600+2*min(0.600, 0.600)]=3.240m2

（五）建设项目环境影响评价文件的审批        Al=bc*hc=0.600*0.600=0.360m2

（1）规划和建设项目环境影响评价。        βl=sqrt(Ab/Al)=sqrt(3.240/0.360)=3.000

        Fl=F=3881.200kN

表二：项目地理位置示意图和平面布置示意图；        ω*βl*fcc*Al=1.000*3.000*12.155*360000.000/1000

                    =13127.400kN>Fl*γo=3881.200kN

        柱下承台局部受压承载力满足规范要求

十一、桩对承台的局部受压验算         【8.5.19】①

大纲要求    因为承台的混凝土强度等级大于等于桩的混凝土强度等级，所以不用验算桩上承台局部受压承载力。