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桩基抗压抗拔验算,防水板和地下室外墙计算详细步骤

某地块保障性住房项目桩基础计算书Ⅰ、基础设计信息:1、本工程±0.00相当于绝对标高10.000m,底板面标高为-4.900m。

2、本工程场地内多处存在强风化夹中风化、微风化岩层,采用旋挖灌注桩,桩径选用800,桩身砼等级C30.3、本工程桩端持力层选用强风化砂岩为持力层(层序号6-2), 局部强风化砂岩厚度不满足13米时,直接以中-微风化为持力层(层序号6-3,6-4),中风化抗压强度f rk=5000 kP a,桩端进入持力层≥2米。

4、桩长选用≥13m.5、选取桩孔各土层信息根据地质报告中ZK121孔,6-2层层面绝对标高-14.02m;桩长17米,入强风化岩层7米土层编号层底高程(m)分层厚度桩极限侧阻力标准值(KPa)桩侧土摩阻力标准值<1> -3.88 2.8 / /<3-1> 0.68 3.2 12 38.4<4-1> -1.32 2 50 100<6-1> -4.62 3.3 80 264<6-2> -14.02 9.4 140 1316根据地质报告中ZK116孔,6-3层层面绝对标高-6.55m;桩长13米,入微风化岩层土层编号层底高程(m)分层厚度桩极限侧阻力标准值(KPa)桩侧土摩阻力标准值<3-1> 0.45 5 12 60<4-1> -1.05 1.5 50 75<4-3> -3.05 2 75 150 <6-2> -5.05 2 140 280<6-3> -6.55 1.5 / /根据地质报告中ZK123孔,6-2层层面绝对标高-10.27m;桩长13米土层编号层底高程(m)分层厚度桩极限侧阻力标准值(KPa)桩侧土摩阻力标准值<2> 5.23 1 20 20<3-1> 2.53 2.7 12 32.4<4-1> 0.03 2.5 50 125<4-2> -1.77 1.8 25 45<6-1> -3.77 2 80 160<6-2> -10.27 6.5 140 910根据地质报告中ZK129孔,6-2-1层层面绝对标高-15.65m;桩长13米土层编号层底高程(m)分层厚度桩极限侧阻力标准值(KPa)桩侧土摩阻力标准值<2> 5.35 0.5 20 10<3-1> -0.65 6 12 72<4-1> -1.55 0.9 50 45<4-2> -2.95 1.4 25 35<6-1> -5.35 2.4 80 192<6-2-1> -15.65 10.3 / /Ⅱ、详细计算结果如下:1、单桩竖向承载力验算:a )选取钻孔ZK116,以中风化岩层为持力层,按嵌岩桩计算,桩长13mp rk r i sik rk sk uk A f l q u Q Q Q ζ+=+=∑据《建筑桩基技术规范》表5.3.9,取ζr =1Q uk =π0.8×(12×4+50×1.5+75×2+140×2)+1×5000π×0.82/4 =1390+2512=3902KNuk a Q kR 1=,取R a =2000KNb )选取钻孔ZK121,以强风化岩层为持力层,按摩擦桩计算,桩长按进入持力层7mp pk p i sik si rk sk uk A q l q u Q Q Q ψψ+=+=∑据《建筑桩基技术规范》表5.3.6-2,取ψsi =1,ψp =1Q uk =π0.8×(12×3.2+50×2+80×3.3+140×7)+1500π×0.82/4 =3472.5888+753.6=4226KNuk a Q kR 1=,取R a =2000KNc )选取钻孔ZK129,以中风化岩层为持力层,按嵌岩桩计算,桩端进入持力层2.65mp rk r i sik rk sk uk A f l q u Q Q Q ζ+=+=∑据《建筑桩基技术规范》表5.3.9,取ζr =1.40Q uk =π0.8×(12×5.65+50×0.9+25×1.4+80×2.4)+1.40×5000π×0.82/4 =853.5776+3516.8=4370KNuk a Q kR 1=,取R a =2000KN综上,单桩竖向承载力特征值取R a =2000KN 。

2、单桩抗拔承载力验算: a )ZK123,按桩长13m 计算∑=i i sik i uk l u q T λ=π0.8×(12×2.4×0.6+50×2.5×0.6+25×1.8×0.5+80×2×0.7+140×4×0.6) =1413.7KN单桩抗拔承载力特征值,取T a =650KNb )ZK129,桩端进入持力层2.65m∑=i i sik i uk l u q T λ=π0.8×(12×5.65×0.6+50×0.9×0.6+25×1.4×0.5+80×2.4×0.7) =551KN单桩抗拔承载力特征值,取T a =250KN3、抗拔桩裂缝配筋验算: a )、抗拔桩单桩抗拔承载力特征值R a =500KN ,设计值R d =625KN ,极限值R k =1000KN 。

配筋为1322,则f y A s =300×13×380=1482>Rd d eq =22,f tk =2.01N/mm 2d cr =2.7,c s =70mm ,E s =2×105 N/mm 201.08004380132=⨯⨯=πteρ2mm N A M S C s /21.10138013105003=⨯⨯==σ19.021.10101.001.265.01.1-=⨯-=ϕ,取0.2mm 084.010221.101)176133(2.07.25max=⨯⨯+⨯⨯=ω<0.2mm ,满足要求b )、桩径800的旋挖灌注桩抗压验算,特征值R a =2000KN ,设计值N=2500KN 。

KN A f R ps c c 53884/80014.33.1475.02=⨯⨯⨯==ψ>N满足要求4、桩抗拔验算:地下室深度5m ,水浮力F=5×10=50KN/m 2.a )纯地下室区域:覆土600mm ,柱跨7.2m ×7.25m S=18×0.6+0.18×25+0.5×25 =27.8KN/m 2需要抗拔桩提供的每平米抗拔力为F -S=22.2KN/m 2每根柱子承受的拔力R=22.2×7.2×7.25=1160KN ,650KN 抗拔桩需要至少2根b )塔楼部分:宿舍 S=0.12×6×25+0.18×25+0.5×25+2×6=47KN/m 2 柱跨取7.2m ×4.5m需要抗拔桩提供的每平米抗拔力为F -S=3KN/m 2每根柱子承受的拔力R=3×7.2×4.5=97.2KN ,650KN 抗拔桩需要至少1根食堂 S=0.12×4×25+0.18×25+0.5×25+2.5×4=39KN/m 2 柱跨取8.5m ×7.15m需要抗拔桩提供的每平米抗拔力为F -S=11KN/m 2每根柱子承受的拔力R=11×8.5×7.15=668.525KN ,650KN 抗拔桩需要至少2根柱跨取8m ×6m每根柱子承受的拔力R=11×8×6=525KN ,250KN 抗拔桩需要至少2根Ⅲ、防水板计算:1、防水板按无梁楼盖设计荷载计算50mm厚细石混凝土面层q s1=24×0.05=1.2KN/m2500mm厚防水板q s2=25×0.5=12.5KN/m2地下水浮力q sw=10×5=50KN/m2由地下水浮力控制的内力组合中,防水板的荷载设计值为q wj=1.4×50-1.0×(1.2+12.5)=56.3KN/m2b cex=1.6m,b cey=3.68m,l x=8m,l y=8.5mM x=q wj l y(l x-2b cex/3)2/8=56.3×8.5×(8-2×1.6/3)2 /8=2876KN.mM y=q wj l x(l y-2b cey/3)2/8=56.3×8×(8.5-2×3.68/3)2 /8=2058KN.m取M=M x=2876KN.m防水板各截面的弯矩及计算配筋截面位置柱下板带跨中板带弯矩(KN.m) 计算配筋(mm2) 弯矩(KN.m) 计算配筋(mm2)端跨边支座截面负弯矩949.1 1532 115 186 跨中正弯矩747.8 1207 632 1021 第一内支座截面负弯矩1438 2321 488.9 789中跨边支座截面负弯矩1438 2321 488.9 789 跨中正弯矩517.7 836 431.4 696防水板单位宽度的构造配筋面积As min=0.002×1000×500=1000mm2,柱下板带底面配筋为18@100(As=2545mm2>2321mm2),其余配筋均为18@200(As=1272mm2>1207mm2>As min)2、防水板下设置50mm厚聚苯板垫层,强度不低于15KPa.Ⅳ、地下室外墙计算:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》钢筋:d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400; R - HRBF500 -----------------------------------------------------------------------1 基本资料1.1 几何信息1.2 荷载信息土压力计算方法静止土压力土的内摩擦角(O)----静止土压力系数0.333地下水的容重(kN/m3)11.00土的天然容重(kN/m3)18.00土的饱和容重(kN/m3)20.00竖向永久荷载标准值(kN/m)50.00竖向可变荷载标准值(kN/m)50.00地面可变荷载标准值(kN/m2)12.00永久荷载分项系数 1.35可变荷载分项系数 1.40可变荷载准永久值系数0.501.3 钢筋混凝土信息混凝土强度等级C40钢筋级别HRB400外纵筋保护层(mm)50配筋调整系数 1.0内纵筋保护层(mm)20竖向配筋方式非对称泊松比0.20裂缝最大限值(mm)0.20考虑p-δ效应ㄨ按裂缝控制配筋√2 计算内容(1)荷载计算(2)内力计算(3)配筋计算(4)裂缝验算3 计算过程及结果单位说明:弯矩:kN.m/m,竖向力:kN/m,钢筋面积:mm2/m,裂缝宽度:mm 荷载说明:永久荷载:土压力荷载,竖向荷载可变荷载:地下水压力,地面荷载,竖向荷载3.1 荷载计算3.1.1 竖向荷载竖向荷载基本组合:N=1.40×50.00+1.35×50.00=137.50kN/m竖向荷载准永久组合:N q=0.50×50.00+50.00=75.00kN/m3.1.2 侧压力荷载(1)土压力:按静止土压力计算,静止土压力系数K b = 0.333p K b h(2)地面荷载导算侧压力:p k = 0.333×12.00 = 4.00kN/m2(3)侧压力荷载计算表(kN/m2)部位标高地面荷载标准值土压力标准值水压力标准值基本组合准永久组合顶边-0.05 4.000.300.00 6.00 2.30地面0.00 4.000.000.00 5.59 2.00地下水位-0.05 4.000.300.00 6.00 2.30底边-4.90 4.0014.8453.35100.3143.513.2 内力计算3.2.1 竖向压力计算竖向压力基本组合:137.50kN/m竖向压力准永久组合:75.00kN/m3.2.2 弯矩计算(1)弯矩正负号规定内侧受拉为正,外侧受拉为负(2)计算类型按双向板(Lx = 8.000m,Ly = 4.850m)计算(3)荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)部位基本组合准永久组合水平-左边0.000.00跨中29.5812.75右边0.000.00竖直-顶边0.000.00跨中67.6529.10底边-155.18-66.933.3 配筋计算3.3.1 计算配筋面积竖向按压弯构件计算,水平向按纯弯构件计算3.3.2 裂缝控制配筋不进行裂缝控制配筋计算3.3.3 配筋及裂缝计算表部位M q(kN.m/m)N q(kN/m)As(mm2)选筋方案实配As(mm2)裂缝(mm)水平左边-外侧0.00-----641E14@2007700.00跨中-内侧12.75-----641E14@2007700.02右边-外侧0.00-----641E14@2007700.00竖直顶边-外侧0.0075.00600E16@20010050.00-内侧----------600E16@20010050.00跨中-外侧29.1075.00600E16@20010050.00-内侧----------895E16@20010050.03底边-外侧-66.9375.002246E18@200/E16@20022770.06-内侧----------600E16@20010050.00说明:(1)弯矩及配筋计算以每米板宽为计算单元;(2)计算As=-1时表示计算超筋。

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