深基础课程设计计算书学校：福建工程学院层次：专升本专业：土木工程＿＿＿＿姓名：林飞＿＿＿＿2016年09 月16 日目录一、外部荷载及桩型确定 (1)二、单桩承载力确定 (1)三、单桩受力验算 (4)四、群桩承载力验算 (5)五、承台设计 (6)六桩的强度验算 (9)一、 外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：F= 3000kN 、M = 600kN ·m 、H = 60kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：400mm ×400mm 3）、桩身：混凝土强度等级 C30、cf ＝14.3 N/mm 2、4Φ16yf＝300 N/mm 24）、承台材料：混凝土强度等级C30、cf ＝14.3 N/mm 2、tf＝1.43 N/mm 2二、单桩承载力确定1、单桩竖向承载力的确定：1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0，配筋Φ16）()()kNA f A f R Sy p c 1.25298.8033004003.140.12=⨯+⨯⨯=''+=ϕ2）、根据地基基础规范公式计算： ①、桩尖土端承载力计算：粉质粘土，L I ＝0.60，入土深度为12.0m由书105页表4-4知，当h 在9和16之间时，当L I =0.75时，1500=pk q kPa,当L I =0.5时，2100=pa q ，由线性内插法：75.06.0150075.05.015002100--=--pk q1860=pk q kPa②、桩侧土摩擦力：粉质粘土层1： 1.0L I = ，由表4-3，sik q =36～50kPa ，由线性内插法，取36kPa粉质粘土层2：0.60LI= ，由表4-3，sik q =50～66kPa ，由线性内插法可知，75.06.05075.05.05066--=--sikq ，kPa q sik 6.59= ()kN l q u A q Q isik p pk uk 36.9116.5913694.044.018602=⨯+⨯⨯⨯+⨯=+=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力特征值275akN R=4）、确定桩数和桩的布置：①、初步假定承台的尺寸为 3×4㎡上部结构传来垂直荷载： 3000=F kN 承台和土自重： ()48020432=⨯⨯⨯=G kN 桩数可取为92.1327548030001.11.1=+⨯=+=a R G F n 取16=n 根 桩距 ：=S (3～4)d =（3～4）×0.4=1.2～1.6m 取 S =1.5m②、承台平面尺寸及桩排列如下图：承台平面布置图1:100桩立面图 1:100三、单桩受力验算1、单桩所受平均作用力：7.257162023.53.53000=⨯⨯⨯+=+=n G F Q i kN ＜a R2、单桩所受最大及最小力：()()Ra kN kN i i x Mx n G F Q 2.12.29202.223222maxmaxmin 25.275.0825.25.1606007.257<>=+⨯⨯+±=±+=∑ 3、单桩水平承载力计算：75.31660===n H H i kN ，5.187163000==i V kN ，5015.18775.3==i i V H ＜＜121即 i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
四、群桩承载力验算1、根据实体基础法进行验算： 1）、实体基础底面尺寸计算：桩所穿过的土层的摩擦角：121ϕ︒= ()9m ，220ϕ︒= ()1m取121 5.2544αϕ︒===︒ ， =αtan 0.0919 边桩外围之间的尺寸为：29.49.4m ⨯实体基础底面长、宽均为：m 74.60919.01029.4=⨯⨯+2）、桩尖土承载力设计值：①、 实体基础埋深范围内的土的平均重度（地下水位下取有效重度）()()318.8218.910919.610110.612m kNγ⨯+-⨯+-⨯==②、 实体基础底面粉质粘土修正后的承载力特征值为： 查表得 取0.3bη= ， 1.6dη=()()()()kPa d b f f d b ak a 8.4255.0126.106.1374.66.93.02205.030=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=γηη③、取320GkNm γ=，310mkNm γ= ，基础自重为：()kN G 9.6359101020274.674.6=⨯+⨯⨯⨯= ④、实体基础底面压力计算： ○1当仅有轴力作用时： kPa A G F P 20674.69.6359300020=+=+=＜ak f ○2考虑轴力和弯矩时计算：()kPa W M A G F P 2.29774.665.16060074.69.6359300022max =⨯⨯+++=++=＜a f 2.1由以上验算，单桩及整体承载力满足要求。
五、承台设计承台尺寸由图1所示，无垫层，钢筋保护层厚取100mm 。
进行承台冲切、抗剪及抗弯计算时，均应采用单桩净反力设计值（对由永久荷载效应控制的基本组合，按K S S 35.1=）。
1、单桩净反力的计算：单桩净反力，即不考虑承台及覆土重量时桩所受的力 1）、单桩净反力的最大设计值：kN Q 34735.116203.53.52.292max =⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-='2）、平均单桩净反力：kN Q i 25316300035.1=⨯='2、承台冲切验算： 1）、柱边冲切：冲切力：kN N F F i L 3000=-=∑ 受冲切承载力截面高度影响系数hpβ的计算：当,8000mm h =hpβ=1.0，当,20000mm h =hpβ=0.9， 由线性内插法可知hpβ=0.95冲夸比λ与系数α的计算：y x xy x x h a 000000003.22.0214.084.02.084.0214.01400300βλβλλ==+=+=====()()[]()()[]Lt hp x c y y c x F kN h f a h a b >=⨯⨯⨯+++⨯=+++7.12354140043.195.030050003.230050003.22200000βββ满足要求。
边柱：0001800h mm b a x x >==，取mm h b a x x 1400000===yx y xx h a 0000007.02.0184.01ββλλ==+====()()[]()()[]L t hp x c y y c x F kN h f a h a b >=⨯⨯⨯+++⨯=+++10118140043.195.014005007.014005007.02200000βββ满足要求。
3、角桩向上冲切：75.0175.0,75.0,6.0111121=======x y x y m a a m c c λλ 589.02.075.056.011=+==y x ββ()[]kNN kN h f a c a c t hp x y y x 2.2921560100043.195.02275.06.0589.022max 0111121=>=⨯⨯⨯⨯+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+βββ满足要求。
4、承台抗剪验算：斜截面受剪承载力可按下面公式计算：00hs t V f b h ββ≤，214.04.13.0,3.0====λm a a y x ，因为,3.0<λ所以取3.0=λ。
35.113.075.1175.1=+=+=λβ，869.0140080041=⎪⎭⎫ ⎝⎛=hs βA-A 截面处承台抗剪验算：边上一排桩净反力最大设计值kN Q i 347max ='，按4根桩进行计算。
剪力 kN Q V i 138834744max =⨯='= 承台抗剪时的截面尺寸为：m h m b b b h h b y y y y 4.1,82.4530053002600114005005.0115.010112010==⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--= V kN h b f t hs >=⨯⨯⨯⨯=4.113204.182.4143035.1869.000ββ满足要求边桩：875.01175.1175.1=+=+=λβ V kN h b f t hs >=⨯⨯⨯⨯=3.73374.182.41430875.0869.000ββ 满足要求B-B 截面处承台抗剪验算：边排桩单桩净反力平均值kN Q i 25316300035.1=⨯='，按4根桩计算。
剪切力 kN Q V i 101225344=⨯='=' 承台抗剪时的截面尺寸为：m h m b b b h h b y x x x 4.1,82.4530053002600114005005.0115.010112010==⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--= V kN h b f t hs >=⨯⨯⨯⨯=4.113204.182.4143035.1869.000ββ 满足要求。
边桩：875.01175.1175.1=+=+=λβV kN h b f t hs >=⨯⨯⨯⨯=3.73374.182.41430875.0869.000ββ 满足要求5、承台弯矩计算及配筋计算： 1）、承台弯矩计算：A-A 截面，按4根桩计算：()m kN M ⋅=+-⨯⨯=34705.04.04.23474 B-B 截面，按4根桩计算：()m kN M ⋅=+-⨯⨯=25305.04.04.22534 2）、承台配筋计算：取 4.1,4.10==K m h配筋： 260918030014009.01034709.0mm f h M A y S =⨯⨯⨯==选配Φ22@200 25.9497259.379mm A s =⨯=260669330014009.01025309.0mm f h M A y S =⨯⨯⨯==Φ22@200 22.6838189.379mm A s =⨯= 承台配筋图：9承台配筋图六 桩的强度验算桩的截面尺寸为mm mm 400400 ，桩长为10.0m ，配筋为4Φ16，为通长配筋，钢筋保护层厚度选40mm 。