1、设计资料
1、1上部结构资料
某教学实验楼,上部结构为7层框架，其框架主梁、次梁均为现浇整体式,混凝土强度等级C30。
底层层高３、４m(局部１0ｍ,内有10ｔ桥式吊车,其余层高3、3ｍ,底层柱网平面布置及柱底荷载如图２所示。
1、2建筑物场地资料
(1）拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物平面位置如图1所示
图1建筑物平面位置示意图
（2)建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。
场地地下水类型为潜水，地下水位离地表２、1m,根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀作用。
(3)建筑地基得土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。
表1 地基各土层物理、力学指标表1地基各土层物理、力学指标
2、１选择桩型
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础。
采用预应力高强混凝土薄壁管桩，这样可以较好得保证桩身质量,并在较短得施工工期完成沉桩任务。
桩截面尺寸选用:D＝５0０mm ,壁厚t=５0mｍ。
混凝土强度C3０。
考虑承台埋深1、5 m,以4层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层,
桩端进入持力层深度2倍桩径即０、６m,桩顶嵌入承台０、1m。
这时桩端一下持力层厚度大于4倍桩径,满足要求。
3、确定单桩承载力特征值
初步设计时,单桩竖向承载力特征值估算
+
+
.3
⨯
16002=
⨯
⨯
⨯
=
⨯
+
14
⨯
⨯
12
7
24
6.0
kN
429
3.8
12
.3
25
14
5.0
(
.0
作施工图设计时，根据单桩竖向静荷载试验,得到单桩竖向承载力特征值
４、确定桩数、桩位布置、拟定承台底面尺寸
先不计承台及承台上覆土重及偏心荷载估算桩得数量
取桩数n=6根
为进一步减轻挤土效应,软土中桩距取4倍径，即2m,桩得布置如图,承台尺寸,满足构造要求。
承台及上覆重度取,则
现在按偏心受荷,验算桩数
取n＝6就是合理得
５、确定复合基桩竖向承载力设计值
该桩属于非端承桩，并ｎ>3,承台底面下并非欠固结土、新填土等，故承台底面不会与土脱离,所以宜考虑桩群土承台得相互作用效应,按复合基桩计算竖向承载力设计值
５、1六桩承台承载力计算
承台净面积
承台底地基土极限阻力标准值
６桩顶作用验算
荷载取Ａ柱得组合：F ＝２547,M ＝25,Q ＝14
承台高度1ｍ等厚，荷载作用于承台顶面。
建筑物得重要性系数 作用在承台底型心外得竖向力有F,Ｇ,但就是Ｇ得分项系数取1、2 F+G=
作用在承台底型心处得弯矩 桩顶受力计算如下: kN y y M n G F N i 52875.0475.08.41630872
2max max
=⨯⨯+=⨯++=∑∑ kN y y M n G F N i
50175.0475
.08.416308722max min =⨯⨯-=⨯-+=
∑∑
<1、2R=1025
满足要求 7、桩基承降验算 8、桩身结构设计计算 9、承台设计
９、1桩承台抗弯验算
承台抗弯计算截面位于柱边，桩得竖向力设计值计算时应扣除承台上覆土自重。
承台右侧第1列桩得竖向力值为
承台中间第2列桩得竖向力值为
＝＝425ｋN
承台左侧第3列桩得竖向力值为
柱边计算截面弯矩
沿x轴,y轴方向配筋都可计算
设承台混凝土强度等级为,轴心抗压强度设计值,保护层厚度0、1ｍ,钢筋为HRＢ3３5,强度设计值,承台有效高度,承台截面宽度b=2m。
根据《混凝土结构设计规范》,有
沿x轴方向配筋b=3m则
1498
得到受压区高度
钢筋截面积
选配
沿Y轴方向配筋ｂ＝5m,则
947=111、9１0005x(０、9-0、５x）
Ｘ=0、018
９、２承台抗冲切验算
得周桩按周长等效为边长40０ｍm 得方桩,包括柱冲切、角桩冲切
a 、 柱冲切
扣除承台与其上填土自重,作用在冲切破坏椎体上相应于荷载效应基本组合得冲切设计值;
受冲切承载力截面高度影响系数,h 不大于800mm 时,取１、0;当h 大于2000m ｍ时，取０、9,其间线性内插； 冲切系数;
冲跨比，,为柱边或变阶处至桩边得水平距离;当时,取;当时,取
冲切破坏椎体范围内各桩得净反力设计值之与; 柱根部轴力设计值。
==1、０５
=
[]kN F kN l 254754139.0100027.182.0)55.15.0(05.1)55.05.0(7.02=≥=⨯⨯⨯⨯+++⨯
满足要求
b、角桩冲切
扣除承台与其上覆土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时得竖向力设计值；
角桩冲跨比，其值满足0、2—1、0,;
角桩冲切系数；
从角桩内边缘至承台外边缘距离;
从承台底角桩内边缘引冲切线于承台底面或承台变阶处相交点至角桩内边缘得水平距离。
λ1
ｘ＝a1x／h0=1、6７
β1
ｘ＝0、5６/（λ1x+０、２）=0、56/(1+0、２)＝0、467
λ1y=a１ｙ/h0＝０、55/0、9=0、6
β1y＝０、56/(λ１ｙ+0、2)= =０、５6/(０、gt6＋０、2）=0、７
９、3承台抗剪切验算
抗剪切验算时，圆桩按周长等效为方桩(同抗冲切验算)。
λx＝ａｘ／h0＝1、55/０、９=1、６7
βｘ＝1、７5／(λｘ＋1、０)＝１、７5/(1、67+1、０)＝０、66
βhs=(０、8/h0)1/4=(0、8/0、9)1/4＝0、97
βhxβx f t b0 h0=0、97×0、6６×1、2７×10０0×3×0、9=219５kN＞V=2×428＝85６kN
满足要求。
λy= a y/h０＝０、5５/０、9＝0、６
βy＝1、７５／（λｙ+1、0）=１、０9
βｈsβy f t b0h0=0、8２×1、09×1、２7×１000×５×0、9=5１08ｋN＞V=3×425=1２7５ｋN
满足要求。
9、4承台局部受压承载力验算
由于承台混凝土强度等级低于柱及桩得混凝土强度等级,需要《混
凝土结构设计规范》验算承台局部受压承载力。
柱子边长,柱混凝土强度等级C3０、
局部受压面上作用得局部荷载或局部压力设计值; 混凝土局部受压时得强度提高系数,； 混凝土轴心抗压强度设计值，;
混凝土强度影响系数,混凝土强度不超过C ５０时,;混凝土强度为C8０时,,其间线性内插; 混凝土局部受压面积;
混凝土局部受压得计算底面积; 混凝土局部受压净面积。
，
)
(25471204925.010009.1130.135.135.1ln 满足要求kN F kN A f l c c l =>=⨯⨯⨯⨯⨯=ββ
7 、桩基础沉降验算
7、17号柱柱沉降验算
采用长期效应组合得荷载标准值进行桩基础得沉降计算。
由于桩基础得桩中心距小于6d,所以可以采用分层总与法计算最终沉降量。
竖向荷载标准值F＝２5４7kN
基底自重压力σ=γｄ＝15、5×１、5＋17、3×0、５＝31、９kN
基底处压力：P=(F＋G)／A=(2547+１50)／５×３=18０kPa
基底处得附加应力:Ｐ0=P－γｄ＝180-31、9=148、1ｋN
桩端平面下得土得自重应力与附加应力(）
在z＝5、2ｍ处,/＝34、７6／217、13=０、１6,所以本基础取Z=5、2m计算沉降量。
计算如下表
Ｓ’＝∑△Sｉ=6７.53ｍm
Ｅs=8、５MPa ＜＝1０Es=11MPa查表得ψ＝1、18
Ｓa／d=3 Ｌc/Bc=１L／d＝２1/0、5=４2查表得
C0=0.042４Ｃ１=1.6508 C2=10、8864
ψe=[C o+(nb－1)]／[C１(nb-1)+Ｃ2］= [０、0424+(2-１）/[1、６5０８(２-1)＋1０、8864]＝0、1222
S=ψψe S’＝1、1８×０、1222×6７、５3=9．74mm
满足要求。