结构构件计算书
四桩桩基承台计算
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
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三、计算信息
承台类型: 四桩承台 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=500mm 矩形柱高 hc=600mm
圆桩直径 d=400mm
承台根部高度 H=650mm
承台端部高度 h=650mm
x方向桩中心距 A=1400mm
y方向桩中心距 B=1400mm
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: C30 ft_c=1.43N/mm2, fc_c=14.3N/mm2第2页,共13页
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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=65mm
4. 作用在承台顶部荷载基本组合值
F=2500.000kN
Mx=0.000kN*m
My=0.000kN*m
Vx=0.000kN
Vy=0.000kN
四、计算参数
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1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.400+1.400+0.400=2.200m
2. 承台总宽 By=C+B+C=0.400+1.400+0.400=2.200m
3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=0.650-0.065=0.585m
ho1=h-as=0.650-0.065=0.585m
h2=H-h=0.650-0.650=0.000m
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:
1号桩 (x1=-A/2=-0.700m, y1=-B/2=-0.700m)
2号桩 (x2=A/2=0.700m, y2=-B/2=-0.700m)
3号桩 (x3=A/2=0.700m, y3=B/2=0.700m)
4号桩 (x4=-A/2=-0.700m, y4=B/2=0.700m)
2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①
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∑xi=x12*4=1.960m
∑yi=y12*4=1.960m
Ni=F/n-Mx*yi/∑yi2+My*xi/∑xi2+Vx*H*xi/∑xi2-Vy*H *y1/∑yi2
N1=2500.000/4-0.000*(-0.700)/1.960+0.000*(-0.700)/1.960
+0.000*0.650*(-0.700)/1.960-0.000*0.650*(-0.700)/1.960
=625.000kN
N2=2500.000/4-0.000*(-0.700)/1.960+0.000*0.700/1.960
+0.000*0.650*0.700/1.960-0.000*0.650*(-0.700)/1.960
=625.000kN
N3=2500.000/4-0.000*0.700/1.960+0.000*0.700/1.960
+0.000*0.650*0.700/1.960-0.000*0.650*0.700/1.960
=625.000kN
N4=2500.000/4-0.000*0.700/1.960+0.000*(-0.700)/1.960
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+0.000*0.650*(-0.700)/1.960-0.000*0.650*0.700/1.960
=625.000kN
六、柱对承台的冲切验算 【8.5.17-1】①
1. ∑Ni=0=0.000kN
2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.400/2-0.500/2-0.320/2=0.290m
αoy=B/2-hc/2-bp/2=1.400-0.600/2-0.320/2=0.240m
3. λox=αox/ho=0.290/0.585=0.496
λoy=αoy/ho=0.240/0.585=0.410
4. βox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.496+0.2)=1.207
βoy=0.84/(λoy+0.2)=0.84/(0.410+0.2)=1.376
5. 因 H=0.650m 所以 βhp=1.0
γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(2500.000-0.000)=2500.00kN
2*[βox*(hc+αoy)+βoy*(bc+αox)]*βhp*ft_b*ho
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=2*[1.207*(600+240)+1.376*(500+290)]*1.000*1.43*585
=3544.48kN≥γo*Fl=2500.00kN
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)=625.000kN
2. a1x=(A-bc-bp)/2=(1.400-0.500-0.320)/2=0.290m
a1y=(B-hc-bp)/2=(1.400-0.600-0.320)/2=0.240m
3. λ1x=a1x/ho1=0.290/0.585=0.496
λ1y=a1y/ho1=0.240/0.585=0.410
4. β1x=0.56/(λ1x+0.2)=0.56/(0.496+0.2)=0.805
β1y=0.56/(λ1y+0.2)=0.56/(0.410+0.2)=0.918
C1=C+1/2*bp=0.400+0.320/2=0.560m
C2=C+1/2*bp=0.400+0.320/2=0.560m
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5. 因 h=0.650m 所以 βhp=1.0
γo*Nl=1.0*625.000=625.000kN
[β1x*(C2+a1y/2.0)+β1y*(C1+a1x/2)]*βhp*ft_b*ho1
=[0.805*(560+240/2)+0.918*(560+290/2)]*1.000*1.43*585
=999.077kN≥γo*Nl=625.000kN
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
bx1=Bx=C+A+C=0.400+1.400+0.400=2.200m
bx2=bc=0.500m
bxo=[1-0.5*h2/ho*(1-bx2/bx1)]*bx1
=[1-0.5*0.000/0.585*(1-0.500/2.200)]*2.200
=2.200m
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by1=By=C+B+C=0.400+1.400+0.400=2.200m
by2=hc=0.600m
byo=[1-0.5*h2/ho*(1-by2/by1)]*by1
=[1-0.5*0.000/0.585*(1-0.600/2.200)]*2.200
=2.200m
2.计算剪切系数
因 ho=0.585m≤0.800m,βhs=(0.800/0.800)1/4=1.0
ax=1/2*(A-bc-bp)=1/2*(1.400-0.500-0.320)=0.290m
λx=ax/ho=0.290/0.585=0.496
βx=1.75/(λx+1.0)=1.75/(0.496+1.0)=1.170
ay=1/2*(B-hc-bp)=1/2*(1.400-0.600-0.320)=0.240m
λy=ay/ho=0.240/0.585=0.410
βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.410+1.0)=1.241
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3. 计算承台底部最大剪力【8.5.18-1】①
因为 N14=N1+N4=625.000+625.000=1250.000kN
因为 N23=N2+N3=625.000+625.000=1250.000kN
所以 Vx=max(|N14|, |N23|)=max(1250.000,1250.000)=1250.000kN 因 N12=N1+N2=625.000+625.000=1250.000kN
N34=N3+N4=625.000+625.000=1250.000kN
所以 Vy=max(|N12|, |N34|)=max(1250.000,1250.000)=1250.000kN γo*Vx=1.0*1250.000=1250.000kN
βhs*βx*ft_b*byo*ho=1.000*1.170*1.43*2200*585
=2153.280kN≥γo*Vx=1250.000kN
γo*Vy=1.0*1250.000=1250.000kN
βhs*βy*ft_b*bxo*ho=1.000*1.241*1.43*2200*585
=2283.781kN≥γo*Vy=1250.000kN
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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 Mdx14=(N1+N4)*(A/2-1/2*bc)
=(625.000+625.000)*(1.400/2-1/2*0.500)
=562.50kN*m
Mdx23=(N2+N3)*(A/2-1/2*bc)
=(625.000+625.000)*(1.400/2-1/2*0.500)
=562.50kN*m
所以 Mx=max(|Mdx14|, |Mdx23|)=max(|562.50|,|562.50|)=562.50kN*m
因 Mdy12=(N1+N2)*(1/2*B-1/2*hc)
=(625.000+625.000)*(1/2*1.400-1/2*0.600)
=500.00kN*m
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Mdy34=(N3+N4)*(1/2*B-1/2*hc)
=(625.000+625.000)*(1/2*1.400-1/2*0.600)
=500.00kN*m
所以 My=max((|Mdy12|, |Mdy34|)=max(|500.00|,|500.00|)=500.00kN*m
2. 计算配筋面积
Asx=γo*Mx/(0.9*ho*fy)=1.0*562.50*106/(0.9*585*360)=2967.7mm2
Asx1=Asx/By=2967.7/2=1349mm2/m
Asy=γo*My/(0.9*ho*fy)=1.0*500.00*106/(0.9*585.000*360)=2638.0mm2Asy1=Asy/Bx=2638.0/2=1199mm2/m
3. 计算最小配筋率
受弯最小配筋率为 ρmin=0.200%
4. 承台最小配筋面积
As1min=ρmin*H*1000=0.200%*650*1000=1300mm2
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因 As1min≤Asx1 所以 承台底面x方向配筋面积为 1349mm2/m
选择钢筋⌲16@130, 实配面积为1547mm2/m。
因 As1min>Asy1 所以 承台底面y方向配筋面积为 1300mm2/m
选择钢筋⌲16@130, 实配面积为1547mm2/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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