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: 五桩承台 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=600mm 矩形柱高 hc=600mm
方桩边长 ls=300mm
承台根部高度 H=600mm
承台端部高度 h=300mm
x方向桩中心距 A=1000mm
y方向桩中心距 B=1000mm
承台边缘至边桩中心距 C=500mm
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: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2
承台钢筋级别: HPB300 fy=270N/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=40mm
4. 作用在承台顶部荷载基本组合值
F=1500.000kN
Mx=0.000kN*m
My=0.000kN*m
Vx=0.000kN
Vy=0.000kN
四、计算参数
1. 承台总长 Bx=C+2*A+C=0.500+2*1.000+0.500=3.000m
2. 承台总宽 By=C+2*B+C=0.500+2*1.000+0.500=3.000m
3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=0.600-0.040=0.560m
ho1=h-as=0.300-0.040=0.260m
h2=H-h=0.600-0.300=0.300m
4. 方桩换算截面宽度 bp=ls=0.300m
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=-1.000m, y1=-B=-1.000m)
2号桩 (x2=A=1.000m, y2=-B=-1.000m)
3号桩 (x3=A=1.000m, y3=B=1.000m)
4号桩 (x4=-A=-1.000m, y4=B=1.000m)
5号桩 (x5=0, y5=0)
2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①
∑xi=x12*4=4.000m
∑yi=y12*4=4.000m
Ni=F/n-Mx*yi/∑yi2+My*xi/∑xi2+Vx*H*xi/∑xi2-Vy*H*y1/∑yi2
N1=1500.000/5-0.000*(-1.000)/4.000+0.000*(-1.000)/4.000
+0.000*0.600*(-1.000)/4.000-0.000*0.600*(-1.000)/4.000
=300.000kN
N2=1500.000/5-0.000*(-1.000)/4.000+0.000*1.000/4.000
+0.000*0.600*1.000/4.000-0.000*0.600*(-1.000)/4.000
=300.000kN
N3=1500.000/5-0.000*1.000/4.000+0.000*1.000/4.000
+0.000*0.600*1.000/4.000-0.000*0.600*1.000/4.000
=300.000kN
N4=1500.000/5-0.000*1.000/4.000+0.000*(-1.000)/4.000
+0.000*0.600*(-1.000)/4.000-0.000*0.600*1.000/4.000
=300.000kN
N5=1500.000/5=300.000kN
六、柱对承台的冲切验算 【8.5.17-1】①
1. ∑Ni=N5=300.000kN
2. αox=A-bc/2-bp/2=1.000-0.600/2-0.300/2=0.550m
αoy=B-hc/2-bp/2=1.000-0.600/2-0.300/2=0.550m
3. λox=αox/ho=0.550/0.560=0.982
λoy=αoy/ho=0.550/0.560=0.982
4. βox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.982+0.2)=0.711
βoy=0.84/(λoy+0.2)=0.84/(0.982+0.2)=0.711
5. 因 H=0.600m 所以 βhp=1.0
γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(1500.000-300.000)=1200.00kN
2*[βox*(hc+αoy)+βoy*(bc+αox)]*βhp*ft_b*ho
=2*[0.711*(600+550)+0.711*(600+550)]*1.000*1.43*560
=2617.53kN≥γo*Fl=1200.00kN
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
1. Nl=max(N1, N2, N3, N4)=300.000kN
2. a1x=A-bc/2-bp/2-0.050=1.000-0.600/2-0.300/2-0.050=0.500m
因为 a1x>ho1 所以 a1x=ho1=0.260m
a1y=B-hc/2-bp/2-0.050=1.000-0.600/2-0.300/2-0.050=0.500m
因为 a1y>ho1 所以 a1y=ho1=0.260m
3. λ1x=a1x/ho1=0.260/0.260=1.000
λ1y=a1y/ho1=0.260/0.260=1.000
4. β1x=0.56/(λ1x+0.2)=0.56/(1.000+0.2)=0.467
β1y=0.56/(λ1y+0.2)=0.56/(1.000+0.2)=0.467
C1=C+1/2*bp=0.500+0.300/2=0.650m
C2=C+1/2*bp=0.500+0.300/2=0.650m
5. 因 h=0.300m 所以 βhp=1.0
γo*Nl=1.0*300.000=300.000kN
[β1x*(C2+a1y/2.0)+β1y*(C1+a1x/2)]*βhp*ft_b*ho1
=[0.467*(650+260/2)+0.467*(650+260/2)]*1.000*1.43*260
=270.670kN<γo*Nl=300.000kN
角桩对承台的冲切不满足规范要求
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
bx1=Bx=C+2*A+C=0.500+2*1.000+0.500=3.000m
bx2=bc+0.100=0.600+0.100=0.700m
bxo=[1-0.5*h2/ho*(1-bx2/bx1)]*bx1
=[1-0.5*0.300/0.560*(1-0.700/3.000)]*3.000
=2.384m
by1=By=C+2*B+C=0.500+2*1.000+0.500=3.000m
by2=hc+0.100=0.600+0.100=0.700m
byo=[1-0.5*h2/ho*(1-by2/by1)]*by1
=[1-0.5*0.300/0.560*(1-0.700/3.000)]*3.000
=2.384m
2.计算剪切系数
因 ho=0.560m≤0.800m,βhs=(0.800/0.800)1/4=1.0
ax=A-bc/2-bp/2-0.050=1.000-0.600/2-0.300/2-0.050=0.500m
λx=ax/ho=0.500/0.560=0.3
βx=1.75/(λx+1.0)=1.75/(0.3+1.0)=0.925
ay=B-hc/2-bp/2=1.000-0.600/2-0.300/2=0.550m
λy=ay/ho=0.550/0.560=0.982
βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.982+1.0)=0.883
3. 计算承台底部最大剪力【8.5.18-1】①
因为 N14=N1+N4=300.000+300.000=600.000kN
N23=N2+N3=300.000+300.000=600.000kN
所以 Vx=max(|N14|, |N23|)=max(600.000,600.000)=600.000kN
因为 N12=N1+N2=300.000+300.000=600.000kN
N34=N3+N4=300.000+300.000=600.000kN
所以 Vy=max(|N12|, |N34|)=max(600.000,600.000)=600.000kN
γo*Vx=1.0*600.000=600.000kN
βhs*βx*ft_b*byo*ho=1.000*0.925*1.43*2383*560
=17.971kN≥γo*Vx=600.000kN
γo*Vy=1.0*600.000=600.000kN
βhs*βy*ft_b*bxo*ho=1.000*0.883*1.43*2383*560
=1685.468kN≥γo*Vy=600.000kN
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】
1. 承台底部弯矩最大值 【8.5.16-1】【8.5.16-2】①
因为 Mdx14=(N1+N4)*(A-1/2*bc)
=(300.000+300.000)*(1.000-1/2*0.600)
=420.00kN*m
Mdx23=(N2+N3)*(A-1/2*bc)
=(300.000+300.000)*(1.000-1/2*0.600)
=420.00kN*m
所以 Mx=max(|Mdx14|, |Mdx23|)=max(|420.00|,|420.00|)=420.00kN*m
因为 Mdy12=(N1+N2)*(B-1/2*hc)
=(300.000+300.000)*(1.000-1/2*0.600)
=420.00kN*m
Mdy34=(N3+N4)*(B-1/2*hc)
=(300.000+300.000)*(1.000-1/2*0.600)
=420.00kN*m
所以 My=max(|Mdy12|, |Mdy34|)=max(|420.00|,|420.00|)=420.00kN*m
2. 计算配筋面积
Asx=γo*Mx/(0.9*ho*fy)=1.0*420.00*106/(0.9*560*270)=3086.4mm2
Asx1=Asx/By=3086.4/3=1029mm2/m
Asy=γo*My/(0.9*ho*fy)=1.0*420.00*106/(0.9*560.000*270)=3086.4mm2
Asy1=Asy/Bx=3086.4/3=1029mm2/m
3. 计算最小配筋率
受弯最小配筋率为 ρmin=0.100%
4. 承台最小配筋面积
As1min=ρmin*H*1000=0.100%*600*1000=600mm2
因 As1min≤Asx1 所以 承台底面x方向配筋面积为 1029mm2/m
选择钢筋 16@190, 实配面积为1058mm2/m。
因 As1min≤Asy1 所以 承台底面y方向配筋面积为 1029mm2/m
选择钢筋 16@190, 实配面积为1058mm2/m。
十、柱对承台的局部受压验算 【8.5.19】①
因为承台的混凝土强度等级大于等于柱的混凝土强度等级，所以不用验算柱下承台顶面的局部受压承载力。
十一、桩对承台的局部受压验算 【8.5.19】①
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。
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