柱下建筑桩基设计计算书目录一、设计资料 (2)二、确定桩基持力层位置 (2)三、确定桩型、尺寸和构造 (3)四、确定单桩承载力 (3)1、单桩竖向极限承载力标准值Q uk (3)2、单桩竖向极限承载力特征值Ra (3)3、基桩竖向极限承载力特征值R (3)五、确定桩数和布置 (4)1、确定桩数n (4)2、进行平面布置如图（1）所示 (4)六、基桩竖向承载力验算 (5)七、桩基水平承载力验算 (5)八、拟定承台尺寸及埋深 (6)1、承台埋深 (6)2、承台尺寸 (6)3、确定承台厚度 (6)九、桩基软弱下卧层验算 (7)十、桩基沉降验算 (8)1、确定桩基等效沉降系数ψe (8)2、计算s ' (8)十一、承台抗冲切验算 (9)1、柱对承台（向下）冲切 (10)2、上台阶对承台（向下）冲切 (11)3、角桩承台（向上）冲切 (11)十二、承台抗剪承载力验算 (11)1、对变阶A1-A1截面 (12)2、对于柱边A2-A2截面 (13)十三、承台抗弯承载力验算 (13)1、 y 轴方向配筋 (13)2、 x 轴方向配筋 (13)3、验算最小配筋率 (13)十四、参考文献 (14)柱下建筑桩基设计计算书一、设计资料某建筑物设计地面标高为28 m，地下水位为 24m ，柱截面尺寸见表2，拟采用桩基础型式。
该柱在设计地面处承受上部结构传来的荷载设计值列于表1。
自设计地面向下的地质条件为表 1 所示表 1土层参数天然地极限侧阻力极限端阻力土层土层底标高土层厚度重度压缩模量基承载土层名称标准值标准值编号（m）（ m）（ kN/m3 ）（MPa）力（ kPa）（ kPa）（ kPa）①黏土24.61 3.3919.3 6.315050②淤泥质土22.91 1.717.0 2.57525③1黏土20.71 2.218.7 6.115055③2粉质黏土19.31 1.419.89.216055③粉土18.610.720.03217050④1黏土16.91 1.719.17.216050④粉质黏土15.51 1.420.311.618055④1黏土13.61 1.919.17.216050④粉质黏土8.91 4.720.311.618055⑤3黏土7.81 1.119.31020050800⑤1粉质黏土 5.91 1.920.010.821060700⑤中砂0.91520.0372********⑤4砾石-0.89 1.820.0472********⑥1黏土-2.59 1.719.4 4.910035400⑥粉质黏土-5.49 2.920.315.2240601000⑥1黏土-6.49119.410.922055900⑦中砂-10.69 4.220.042260701500⑧基岩上部结构传至桩基础的荷载标准值见表2表 2上部结构传至桩基础的荷载标准值轴力 (kN)剪力 (kN )弯矩 (kN· m)柱截面 (mm) 8200220580600mm 600mm注：荷载效应基本组合为荷载标准组合的 1.35 倍。
二、确定桩基持力层位置应选择压缩性低、承载力高的较硬土层作为持力层；持力层应有一定的厚度，既能保证桩端进入持力层的深度要求，又能使桩端以下有一定厚度的剩余持力层；桩端全断面进入持力层的深度要求为：对于粘性土、粉土不宜小于2d（ d 为桩径），砂土不宜小于 1.5d。
碎石类土不宜小于1d。
根据实际工程地质条件，本设计选取⑤中砂层作为持力层。
桩端进入持力层深度为1.91m。
三、确定桩型、尺寸和构造根据表 1 地质条件和所选择的持力层可知，本桩基为摩擦型桩基。
本设计中设计地面标高的轴力F k8200KN ,剪力H k=220KN ,弯矩M k=580 KN .m ，应荷载较大，故选择预应力混凝土管桩桩径为 500mm ，柱截面尺寸为600mm600mm 。
采用C40混凝土 (抗压强度f c =21.1N/2，抗拉强度 ft=1. 8N/2）。
承台采用C25 混凝土(抗压强度mm mmf c =11.9N/mm2抗拉强度 f t =1.27N/ mm2）。
因桩端进入持力层的深度为 1.91m 1.5d 1.50.50.75m ，故桩端全断面进入持力层的深度满足要求。
本设计中场地设计地面标高为28m ，假设桩底标高为4m ，桩顶标高为 26m ，即桩净桩长为 22m 。
此外根据预制桩与承台的构造要求：桩嵌入承台内的长度（大直径桩（ d800mm ）不宜小于 100mm ，中直径桩（ 250mm d 800mm ）以及小直径桩（ d250mm ）不宜小于 50mm ），故选择预制桩进入承台内的深度为50mm ，这样桩总长为 22.05mm 。
四、确定单桩承载力1、单桩竖向极限承载力标准值Q ukQuk QskQpk u pqsikliqpkApQsk0.5(1.3950 1.725 2.255 1.455 0.7 50 1.7 50 1.4 551.950 4.755 1.150 1.960 1.9170)1827.15 KNQ pk13000.52 / 4255.25kNQ uk1827.15 255.252082.4kN2、单桩竖向极限承载力特征值R a根据，R a Quk取安全系数 K=2 ，可得R a =1041.2 kN 。
K3、基桩竖向极限承载力特征值R（1）由于基桩的承载力是在单桩承载力的基础上考虑群桩效应和承台效应得到的，而群桩效应在现规范中一般不予考虑，因此，确定基桩的承载力的关键就在于是否再考虑承台效应；（2）根据考虑承台效应的一般原则可知：因本工程为柱下独立摩擦型桩基，因此，如果桩数不少于 4 根，则应考虑承台效应；（3）根据R R a A n Ac f ak A c 及A cn ps可知：为确定 R，必须事先知道桩基的桩数n或者桩的平面布置，但这又与R有关。
为此，桩数n 大致可按下述方法预估：（A）首先不考虑承台效应，即认为R R a；（ B）因按中心受压桩基计算桩数n F k G k时 G k3， d 为承R G Ad (G 20KN / m台埋深， A 为承台底面积 ) 时 A 也与桩数 n 或者桩的平面布置，因此，可先仅考虑F k，将得到的桩数扩大 5 ～ 10 ％ 用 于 考 虑 G k 。
对 本 设 计 ， 因 F k =8200kN ， 故F k 8200 7.88 ， n 2 =(1.05 1.1)n 1=8.27 8.66 ，故可取 n 2 9 。
n 11041.2R（C ）因本工程为偏心受压桩基 ( 作用在承台底面处的弯矩 M k =580+220 2=1020KN.m ），因此，还应根据偏心情况将中心受压时的桩数扩大(10～20％)。
即。
但是因为考虑承台效应时R 增加、桩数 n 减小，故 n 可取 92根。
（D ）进行平面布置：基桩间距s 取 4d 。
此外， 因规范规定 “承台边缘至边桩中心的距离不宜小于桩的直径a或边长，且边缘挑出部分不应小于150mm ”，故桩基平面布置如下图1 示。
（E ）确定考虑承台效应的基桩承载力特征值 R当 n=9 时： A55252而A psd 23.14 0.520.196 m 2m4 4A cA n A ps25 9 0.196 =2.58m2；取桩中心间距 Sa=4d ，承台宽度 Bc=5m ，桩n9长 l=22.05m ， Bc/l=0.227<0.4，故查表8.16 有 c =0.14 。
承 台 下1承台宽度为2Bc/2=5/2=2.5m<5m ， 该 深度 内 土层 地 基承 载力特征值为1.39 150+1.11 75fak=2.5 =117KPa 。
此时有R R ac fak A c=1041.2+0.14 117 2.58=1083.46KN五、确定桩数和布置1、确定桩数 n前面已初步确定了桩数 n （ 9 或 10 根）并进行了布置。
现再考虑承台及其上方填土自重 Gk及弯矩 M 作用条件下的桩数。
当 n=9 时： k 20 5 5 2 1000 中心受压时KNG G AdnF kG k8200 1000 10% 20% ），R8.49 ，考虑弯矩作用时再增大（1083.46即 (1.1~1.2)n=9.3310.19 可取 n 10故理论上应取 n 10 ，但为了减小造价并方便布桩，暂取 n 9 计算，若验算不满足要求再取 n 102、 进行平面布置如图（ 1）所示六、基桩竖向承载力验算G k G Ad205521000KN F k8200 KN轴心受压：N k F k G k8200 10001083.46KN 满足要求n91022 KN偏心受压时：M yk= M k H k.d580220 2 1020KN .m x max 2.0m 22 3 222m4x iNk max F k G k M y k x maxn x i2=1022+(1020 2)/24=1107KN<1.2R=1.2 1083.46=1300KN 满足要求七、桩基水平承载力验算单桩水平力 H ikH k =220/9=24.44KN C40 混凝土弹性模量是 3.25 10 4MPa ，钢筋弹性n2.0 5模量取2.0105MPa ，则E =104 =6.153.2510W 0d [ d 2 2( E 1) g d 02 ] =W 00.5 [0.5 2 2(6.15 1) 1%0.422 ] =0.013 m 33232W 0 D 0 W 0D 0 1.3 107420 = 2.7394I 0 ==2 210 mm2桩的水平变形系数5 mb 0EI式中： m ——桩侧水平抗力系数的比例系数b 0 ——桩身的计算宽度（m ）其中：圆形桩：当直径d 1m b 0 0. 9 ( 1d. 5 0. 5)当直径 d 1mb 0 0. 9d(1 )520 106 10 12 11253/ mm故7.54 131.86 1010EI0.85 3.25 104 2.73 109 7.54 1013N.mm 2Rha0.753EI= R ha 0.753EI0.75 49.543 7.54 10130a0a 2.44110 1490KNxx所以H ikh R ha （ h 为群桩效应综合系数）八、拟定承台尺寸及埋深1、承台埋深承台地面标高在 26.00m 处，故承台埋深 d28 262m 600mm 满足要求2、 承台尺寸承台的底面尺寸可通过对桩的平面布置确定(如见图 1)，而立面尺寸确定时应通盘考虑多项因素：主要有根据基础埋深最小原则，承台顶面距离地面的距离不小于500 mm ；承台厚度不小于 300 ~ 400mm ，埋深不应小于600 mm ；钢筋保护层厚度，有混凝土垫层时不应小于 50 mm ，无混凝土垫层时不应小于70 mm ；桩嵌入承台深度不应小于100 mm （大直径桩）或 50 mm （中等直径桩和小直径桩）3、 确定承台厚度本设计中， 首先确定承台内钢筋保护层厚度为70 m m ，嵌入承台深度 50 mm 。