1.设计资料本课程设计题目为温州某后勤大楼柱下桩基础设计，提供地质堪察资料如下图，地基承极限侧阻力极限端阻力标）标准值 q sk准值 q pk（kpa层厚压缩模量载力特（ kpa）层序岩土名称（m）（Mpa ）征值预制灌注预制灌注（ kpa）桩桩桩桩(1)素填土0.5------（ 2）粘土 3.57.51022420--（ 3）淤泥6 2.5551210--(2)淤泥质粘11 3.8702016--土(3)碎石混砂1216195403223001800(5)中风化岩未钻2000-450-6500穿柱子尺寸、平面布置及荷载基本组合（N、 M 、H）见附图。

柱底荷载标准组合： Fk=1403KN，M kx=30kN，H kx=22kNM ky=-42kN H ky=-34kN柱底荷载基本组合 =柱底荷载标准组合× 1.352.选择桩端持力层、承台埋深根据上表土层条件，以碎石混砂层为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩，型号。

桩端进入持力层 1.0m（ >2d）.工程桩桩入土深度h=0.5+3.5+6+11+1=22m，则桩基有效长度为L=22-2.0=20m. 桩基尺寸选择 400mmx400mm。

本工程桩身混凝土强度等级为C80。

承台用 C20 级混凝土桩，取 f t=1100kPA配置HRB335级?y＝ 300N/mm2。

3.确定单桩极限承载力标准值极限侧阻力标准值 q sk粘土q s1k=24kpa淤泥q =12kpas2k淤泥质粘土q s3k=20kpa碎石混砂q s4k=40kpa极限端阻力标准值 q pk q pk=2300kpa=2300x0.42+4x0.4x(24x2+12x6+20x11+40x1)=976kNK 取 2单桩竖向承载力特征值：R a=Q uk/K=976/2=488kNA-⑦4.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取 s=1.6m.预设承台尺寸：承台的边长 a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。

承台为边长 =2.4m 的正方形。

初设承台埋深 2m，承台高度 h=1.2m，桩顶伸入承台 50mm，钢筋保护层取70mm。

承台的有效高度为：h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm取承台及其上土的平均重度。

n≥FK+ Gk1403 + 20 2.4 2.4 2 = 3.34 R a488暂取 n=4 根。

5.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Q k=（ F k+G k） /n= （1403+20x2.4x2.4x2） /4=408.35KN<R a=488kNmax （ M kx+ H kx h）y i(M ky + H ky h)x i（30 + 221.2） 0.8(-42 + -34 1.2) 0.8Qmin= Q k±∑y i2±= 408.35±±∑x i2(4x0.82 )(4x0.82 )= 408.35±17.62525.875416.6KN < 1.2Ra = 585.6KN400.1KN相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35F k=1.35x1403=1894.05kNM=1.35M kx=1.35x30=40.5kN=1.35M ky=1.35x-42=-56.7kNH=1.35H kx=1.35x22=29.7kN=1.35H ky=1.35x-34=-45.9kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=473.5kNmax （M kx + H kx h） y i(M ky + H ky h) x i=473.5±23.8 34.9Nmin= N ±±∑y i2∑x i2=484.6kN462.4kN6.承台受冲切承载力验算①柱边冲切计算：冲切力F l F N i1894.05 01894.05kN受冲切承载力截面高度影响系数βhp计算因为 h0=2m 所以βhp0.9冲垮比λ与系数β的计算a0 x0.35 0 xh00.3101.13β0 x0.840.84 1.6470.20.3100 x0.2a0 y0.35 0 yh00.3101.13β0 y0.840.841.6470.20.3100 y0.2β（b c a ）β（b c）β2[0 x0y0 y a0 y]hp f t h 02[1.647( 0.5 0.35) 1.647(0.5 0.35)] 0.9 1100 1.136264kN F l1894.05kN (可以 )②角柱向上冲切， c1=c2=0.6m,a1x=a0x=a1y=a0y=0.35,λ1x=λ0x=λ1y=λ0y=0.310β1 x0.560.561.0980.20.3101x0.2β1 y0.560.561.0980.20.3101 y0.2β（c2）β（）β[1 x a1y / 21y c1a1x ]hpfth[1.098(0.60.35 / 2) 1.098(0.6 0.35 / 2)] 0.9 1100 1.131904 kN Nmax484.6kN (可以 )7.承台受剪切承载力计算剪跨比与以上冲切跨比相同。

受剪切承载力截面高度影响系数βhs 计算hs( 800 )1 / 4( 800 )1/ 40.917h01130对 I-I斜截面x0xλ =λ =0.3101.75 1.75 1.3361.00.310剪切系数 1.0hsf t b 0 h 00.917 1.336 1100 1.13 2.43655kN2N max2 484.6969.2kN (可以 )对Ⅱ - Ⅱ斜截面λ y =λ0y =0.3101.751.75 1.3361.00.310 1.0 剪切系数hs f tb 0h0.917 1.336 1100 1.13 2.4 kN3 N 3 473.5 kN 可以 )36551420.5 ( 从以上计算可见， 该承台高度首先取决于 I-I 斜截面的受剪切承载力， 其次取决于沿柱边的受冲切承载力。

8. 承台受弯承载力计算Mx=∑N i y i =2×473.5× 0.55=520.85kN ·mA sM x 520.85 1061707mm 20.9 f y h 00.9 300 1130按最小配筋率 0.15%计算，需 A s =2400×1130×0.15%=4068mm 2，16 182，沿平行 y 轴方向均匀布置。

现选用 ，A s=4072mm My=∑N i x i =2×484.6× 0.55=533.06kN ·mA sM x 533.06 1061747mm 20.9 f y h 00.9 300 1130按最小配筋率 0.15%计算，需 A s =2400×1130×0.15%=4068mm 2，16 182，沿平行 y 轴方向均匀布置。

现选用，A s=4072mm为满足锚固长度要求，钢筋两端均向上弯折，弯折段长度为 200mm 。

KZ11R a=Q uk/K=976/2=488kN柱底荷载标准组合： Fk=1564KN，M kx=-35kN，H kx=33kNM ky=-51kN H ky=-27kN柱底荷载基本组合 =柱底荷载标准组合×1.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取 s=1.6m.预设承台尺寸：承台的边长 a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。

取承台及其上土的平均重度1.35。

n≥FK+ Gk1564 + 20 2.4 2.4 2 = 3.67 R a488暂取 n=4 根。

承台的边长 a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。

承台为边长 =2.4m 的正方形。

初设承台埋深 2m，承台高度 h=1.2m，桩顶伸入承台 50mm，钢筋保护层取70mm。

承台的有效高度为：h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Q k=（ F k+G k） /n= （1564+20x2.4x2.4x2） /4=448.6KN<R a=488kNmax （ M kx + H kx h）y i(M ky + H ky h)x i（ - 35 + 331.2） 0.8(-51+ -27 1.2) 0.8Qmin= Q k±±448.6 ±±∑y i2∑x i2(4x0.82 )(4x0.82 ) = 448.6 ±1.43826.063473.2KN < 1.2Ra = 585.6KN424KN符合要求。

相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35F k=1.35x1564=2111.4kNM=1.35M kx=1.35x-35=-47.25kN=1.35M ky=1.35x-51=-68.85kNH=1.35H kx=1.35x33=44.55kN=1.35H ky=1.35x-27=-36.45kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=527.85kNmax （M kx + H kx h） y i(M ky + H ky h) x i=527.85±1.94 35.18Nmin= N ±±∑y i2∑x i2=561.09kN494.61kNKZ1R a=488kN柱底荷载标准组合： Fk=780KN， M kx=-30kN，H kx=32kNM ky=-40kN H ky=-24kN 柱底荷载基本组合 =柱底荷载标准组合× 1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取 s=1.6m.承台尺寸：初设承台的边长a=b=（ 0.4+0.8）x2=2.4m.取承台及其上土的平均重度n≥FK+ Gk780 + 20 2.4 2.4 2= 2.07 R a488暂取 n=4 根承台的边长 a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深 2m，承台高度 h=1.2m，桩顶伸入承台 50mm，钢筋保护层取70mm。

承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Q k=（ F k+G k） /n= （780+20x2.4x2.4x2）/4=252.6KN<R a=488kNmax （ M kx + H kx h） y i(M ky + H ky h)x i( 30 + 32 1.2） 0.8(40 + -24 1.2) 0.8Qmin= Q k±±252.6 ±2 )±2 )∑y i2∑x i2(4x0.8(4x0.8 = 252.6 ±2.625 ±3.50258.7KN < 1.2Ra = 585.6KN246.5KN符合要求。