三桩桩基承台计算

结构构件计算书 三桩桩基承台计算 项目名称_____________日 期_____________ 设 计 者_____________校 对 者_____________ 一、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 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 歌舞娱乐场所消防安全技术规范高危儿管理技术规范特种设备安全技术规范低压电线电缆技术规范低压电缆技术规范书 》 (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 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 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=0.464m 3. λox=αox/ho1=0.340/0.900=0.378 λoy12=αoy12/ho1=0.180/0.900=0.200 λoy3=αoy3/ho1=0.464/0.900=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+0.464=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 =0.640m 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*0.640+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 =1448.689kN≥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 =1307.064kN≥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=0.464 λy=ay/ho=0.464/0.900=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。 Asy≥Asymin, 满足要求。 6. 选择Asx钢筋 选择钢筋328, 实配面积为1847mm2/m。 7. 选择Asy钢筋 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。 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)] =[0.600+2*min(0.600, 0.600)]*[0.600+2*min(0.600, 0.600)]=3.240m2 Al=bc*hc=0.600*0.600=0.360m2 βl=sqrt(Ab/Al)=sqrt(3.240/0.360)=3.000 Fl=F=3881.200kN 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 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。 PAGE 第1页，共5页