、某五层钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸6m x 6m ,横向承重框架，柱截面 500mmx 500mm ，底层平面图及地质资料见附图。

基础采用静压预制混凝土管桩，桩直径400mm , 桩身混凝土强度等级为C60,承台混凝土强度等级为 C20,桩端进入持力层深度2d ,最小 桩距取3d ,各桩传至承台顶的内力（柱号：Z1,Z2 —— Fk=910,1500,Mk=110,40. ,Vk=50,22 , F=1152,1935, M=140,50, V=64,25,——单位符号除 Mk 、M 为 KN • m ,其余的均为 KN ） 地质资料见附图。

附图:11.00淤泥质粉土 qsa=8kpa15.40 粉质粘土 qsa=25kpah=0.8Z3 F.39% 56r/p -—>0.4 踣3/3 «0.23al1=373mm23.C0qpa=800Kpa2.98m等边三桩承台粉细砂 qsa=24kpaYal2=232mmHS=1.6地质资料【附：相似三角形：AH=0.46 + 0.23=0.69AI ■由相似比得：少AG AF0.8/1.245=0.69/AF AF ^ 1.08 由厶 AED 相似于△ AGF 其中 AE=0.8 + 0.354/2=0.977 AE AF - aL2 .由相似比得：AG AF 0.977/1.245=(1.08-al2)/1.08一、Z1基础设计计算：［解］(1) 确定桩端持力层根据地质情况，初步选择粉质粘土层作为桩端持力层。

(2) 确定桩的类型、桩长和承台埋深静压预制混凝土管桩，直径为 400mn 进入粉质粘土层2d=0.8m,初定承台高度为1.5m ， 承台顶距天然地面0.2m ，承台埋深1.5m 。

(3) 确定单桩竖向承载力特征值Ra=qpaAp + 卩 p E qsiali= 〒 X 0.42 X 800+3.14 X 0.4 X (12 X 4+22X 2.1+24 X 4.9+8 X 4.4+25 X 0.8) =100.48+355.352=435.832KN(4) 估算桩数及初定承台面积n=1.2 X Fk/Ra=1.2 X 910/435.832 〜2.51取 3 根因桩位静压预制混凝土管桩，所以取桩距 S=4d=1.6m 取等边三桩承台：如上图承台面积为：〜0.5 X 2.59 X 2.98-0.267=3.6 m 2(5) 桩基础验算1) 单桩承载力验算承台及上覆土重 Gk=20X 3.6 X 1.85=133.2KN 轴心竖向力作用下，桩顶承受的平均竖向力Qk=(Fk + Gk)/n=(910 + 133.2)/3=347.73KN < Ra 满足要求 偏心竖向力作用下，桩顶承受的最大与最小竖向力 Qk=(Fk + Gk)/n 土 (Mxk X Yi)/ E Yi2 ± (Myk X Xi)/ E Xi2 =(910 + 133.2)/3 ± (110+50 X 1.5) X 0.8/2 X 0.82△ AJH 相似于△ AGF 其中 AJ=0.8、AG=0.8 + 0.695-0.25=1.245 、 AH.al2=0.232 】=347.73 ± 115.625463.355 ( 桩3)= KN232.105 ( 桩2)最大竖向力Qk max=463.355KN < 1.2Ra=1.2 X 435.832=523KN 最小竖向力Qkmin=232.105KN > 0满足要求2) 桩身混凝土强度：桩顶承受的最大竖向力设计值Qmax=(F + G)/n + MxYmax/ 刀Yi2 +MyXmax/X Xi2=(1152 + 1.2 X 133.2)/3 + (140 + 64 X 1.5) X 0.8/2 X 0.82 =437.28 + 147.5 =584.78KN桩身混凝土强度等级为C60, Fc=38.5N/mn2ApFc 书c=(3.14 X 4002) X 38.5 X 1.0/4須836KN > Qmax 满足要求(6)承台设计将圆桩换算成正方形桩，(3.14 X 4002)/4=a 2 a=354mm1)承台受冲切承载力验算①柱对承台的冲切(三桩承台不要求)②角桩对承台的冲切角桩的最大净反力设计值：N1=F/n + MyXi/ E Xi 2=1152/3 + (140 + 64 X 1.5) X 0.8/2 X 0.8 2=384 + 147.5=531.5KN从角桩内边缘引45°冲切线，使柱处于45°线以内时取角桩内边缘至桩边水平距离al仁800 - 250 - 354/2=373mm , al2=232mm < 0.2H。

=290mm 取a12=290mm角桩冲垮比入l1=al1/H。

=373/1450=0.257,入I2=al2/H。

=290/1450=0.2 角桩冲切系数B l1=0.56/(入l1 + 0.2)=0.56/(0.257+ 0.2)=1.23B l2=0.56/(入l2 + 0.2)=0.56/(0.2 + 0.2)=1.4入l1、入l2 满足0.2~1.0。

c1=867mm c2=848mm底部角桩：日1[B I1(2c1 + al1)tan ―] B hpFtH。

2=[1.23 X (2 X867 + 373) 3/3 ] X 0.942 X 1.1 X 1450=2248126 〜2248KN > Nl=531.5KN 满足要求顶部角桩：日2 [B l2(2c2 + al2)tan ] B hpFtH。

2由相似比得:AE _ AF -aL2AG 一 AF0.977/1.245=(1.08-aI2)/1.08、Z2基础设计计算:[解]2.4yi a(1)确定桩端持力层根据地质情况，初步选择粉质粘土层作为桩端持力层=[1.4 X (2 X 848 + 290) ..3/3] X 0.942 X 1.1 X 1450 =2411894 〜2412KN > NI=531.5KN满足要求2)承台受剪承载力验算1- 1斜截面：V1=Nmax=531.5KN (桩 3)剪跨比同冲垮比 入x= X 11=0.257B x=1.75/( X x + 1.0)=1.75/(0.257 + 1.0)=1.39B hs=(800/H 。

)? = (800/1450) ?=0.862B 。

=2590mmB hs B xFtB 。

Ho =0.862 X 1.39 X 1.1 X 2590X 1450=4949741 〜4950KN 〉V1=531.5KN 满足要求2- 2斜截面：桩 3: N3=531.5KN桩 2: N2=F/n - MyXi/ 刀Xi2=1152/3 - (140 + 64 X 1.5) X 0.8/2 X 0.82=384 - 147.5=236.5KNV2=N3 + N4=531.5 + 236.5=768KN X y=X l2=0.2 B y=1.75/( X l2+ 1.0)=1.75/(0.2 + 1.0)=1.458 Bo =2980mmB hs B xFtB o Ho =0.862 X 1.458 X 1.1 X 2980X 1450=5973677 〜5974KN 〉V2=768KN 满足要求3 )三桩承台弯矩及配筋计算As1=M/0.9 X fy X Ho =256.94 X 106/0.9 X 300X 1450=656.3mm2【附：相似三角形：△ AJH 相似于△ AGF 其中 AJ=0.8、AG=0.8 + 0.695-0.25=1.245 AH=0.46 + 0.23=0.69 、0.8/1.245=0.69/AF AF ^ 1.08由厶 AED 相似于△ AGF ,其中 AE=0.8 + 0.354/2=0.977(亦531.5y 3 C C L ,S ———C—X1.6- -—x 0.354< 4丿34丿= 177.2 1.45 = 256.94 KN ・m 由相似比得:AJ AHAG AF.aI2=0.232 ](2)确定桩的类型、桩长和承台埋深a。

x 1 d=400mm__J 1 -t，静压预制混凝土管桩，直径为400mn进入粉质粘土层2d=0.8m,初定承台高度为1.5m, 承台顶距天然地面0.2m，承台埋深1.5m。

1.6/ &(3)确定单桩竖向承载力特征值 2.4/ / Ra=qpaAp + 卩p E qsiali3.14=X 0.42 X 800+3.14 X 0.4 X (12 X 4+22X 2.1+24 X 4.9+8 X 4.4+25 X 0.8)=100.48+355.352=435.832KN(4)估算桩数及初定承台面积n=1.2 X Fk/Ra=1.2 X1500/435.832 〜3.44 取4 根因桩位静压预制混凝土管桩，所以取桩距S=4.0d=1.6m承台短边长为：2d + s=2 X 0.4 + 1.6=2.4m ——承台长边长与短边长一样，承台面积为：2.4 X 2.4=5.76m(5)桩基础验算1)单桩承载力验算承台及上覆土重Gk=20X 2.4 X 2.4 X 1.85=213.12KN轴心竖向力作用下，桩顶承受的平均竖向力Qk=(Fk + Gk)/n=(1500 + 213.12)/4=428.28KN < Ra 满足要求偏心竖向力作用下，桩顶承受的最大与最小竖向力Qk=(Fk + Gk)/n 土(Mxk X Yi)/ E Yi2 ±(Myk X Xi)/ E Xi2=(1500 + 213.12)/4 ±(40+22 X 1.5) X 0.8/4 X 0.82=428.28 ± 22.8451.08 ( 桩2、桩4)= KN405.48 ( 桩1、桩3)最大竖向力Qk max=451.08KN < 1.2Ra=1.2 X 435.832=523 KN 最小竖向力Qkmin=405.48KN > 0满足要求2)桩身混凝土强度：桩顶承受的最大竖向力设计值Qmax=(F + G)/n + MxYmax/ E Yi2 +MyXmax/E Xi2=(1935 + 1.2 X 213.12)/4 + (50 + 25 X 1.5) X 0.8/4 X 0.82 =547.686 + 27.344 =575.03KN桩身混凝土强度等级为C60,查表得：Fc=27.5N/mn2ApFc 书c=(3.14 X 4002) X 27.5 X 1.0/4=3454KN > Qmax 满足要求(6)承台设计将圆桩换算成正方形桩，(3.14 x 4002)/4=a2 a=354mm1) 承台受冲切承载力验算①柱对承台的冲切1500 - 50=1450mm桩顶伸入承台50mm承台有效高度H°=1450mm承台混凝土强度等级为C20, Ft=1.1N/mm2 FI=F - 刀Ni =1935 - 0=1935KN(破坏锥体内无桩)A。