第十二章-基礎配筋計算

1、第12章基礎配筋計算§ 12.1樁基礎的設計及驗算§ 12.1.1. 設計資料表11 1工程地址資料基礎埋深m土層厚度m巖土名稱地基土靜荷載代表值KN2.202.20雜填土1008.005.80粉質粘土14016.208.20粘土16020.704.50中密的細沙一25.004.30基巖一圖12 1柱網布置圖由內力組合表可知，樁基作用到基礎頂面處的設計荷載為：M=0.81KN.m N=2831.17KN V=-175.86KN基礎梁及底層半墻自重：33G =25KN/m (5.4m 5.4m) 0.4m 0.25m/2 18KN /m (5.4m 5.4m) 0.24m 4

2、.7m/2-123.14KN設計值：1.2G=1.2 123.14KN =147.77KN實際的內力控制值：M=336.75KN.m N=2831.17 KN + 147.77 KN =2978.94 KNV=-203.62KN§ 12.1.2.確定樁的規(guī)格數量及初定承臺的尺寸根據建筑樁基礎設計規(guī)范（JGT194-94法）：采用沉管灌注樁，據地質勘探資料，確定第三層為持力層，進入持力層深度5.2m>1.5d=0.75m 。樁直徑為0.5m，樁長具體樁尺寸詳見 圖 12.2 , 圖 12.3混凝土為 C30 ,f14.3N /mm"。鋼筋為 HRB335,fy=300N

3、/mm2根據地質資料查規(guī)范得：樁的極限側阻力標準值：粉質黏土 qsik二60 Kpa、黏土 qsik二70Kpa樁的極限端阻力標準值：黏土 qPk二3800 Kpa§ 12.1.3. 單樁豎向承載力特征值Qk = Qsk ' Qpk 二 qpkAp “ 二qsikLi式中：qsi：樁側第i層土的極限側阻力標準值;qpk :樁的極限端阻力標準值；Ap :樁身的恒截面面積0.5 ;4-:樁身的周長 二0.5;Qsk:單樁總極限側阻力標準值；Qpk:單樁總極限端阻力標準值；Qk - Qsk Qpk = q pk Ap 匕 qsik Lj= 0.5二 m (60Kpa 5.8m 70

4、Kpa 5.2m)20.5 :+m 3800 Kpa= 1863.59KN§ 12.1.4. 確定樁的數量暫不考慮群樁效應，估算單樁豎向承載力特征值：Quksp1863.591.70=1096.23 KN式中：sp 樁側阻端阻綜合阻抗力分項系數；F 2978 94則，粗估樁數n = =.一 =2.72 （根）、取 n=4根。R 1096.23應考慮群樁效應及承臺效應（取樁數n=4根，樁的排列按行列排 列。樁距取Sa = 3d = 1.5m。承臺底面尺寸取2.5m 2.5m）則其復合基樁 的豎向承載力設計值為：rQs ；- QpQcks 訂p vc L./spc式中：s 樁側阻抗力分項

5、系數；p樁端阻抗力分項系數；c 承臺底土阻抗力分項系數；s樁側阻群樁效應系數；p樁端群樁效應系數；/ sp 樁側阻端阻綜合群樁效應系數；Qck 樁側阻群樁效應系數；qck .Acn2= 190.75 KN140 Kpa 5.45m4式中：qck 承臺1/2承臺寬度深度范圍（5m）內地基土的極限阻力標準值140Kpa ；24 漢 0.52 兀 22Ac 承臺地基凈面積 m 代=2.5m 2.5mm二5.45m ；4式中：A、Ac -iec、c -承臺內區(qū)（外圍樁邊包絡區(qū)），外區(qū)凈面積，A Aci Ace;-承臺內外區(qū)土阻力群樁效應系數；i0.5 ：二 22A = 2.0m 2.0m-4m = 3

6、.22m4e2Ac2.5m 2.5m-2.0m 2.0m = 2.25m2Ac = 5.45m ；Sa1.5md 0.5mBc 2.5mL 11m= 0.227式中：Bc，l 分別為承臺的寬度和入土深度，Sa為樁的中心距。查荷載規(guī)范可得：ies=0.80,c -0.12，p=1.67c -0.63，sp =0.93，貝 U ci,丄ce 乞=0.12 322 0.63 225 =0.331AcA5.455.45則 spQu cQckspc= 0.931863.59 KN1.700.331190.75KN1.70=1056.63 KN§ 12.1.5. 樁承臺的設計一. 承臺尺寸：設計

7、樁承臺尺寸長2500伽,寬2500伽因為邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑，且樁的外邊緣至 承臺的邊緣距離不小于150伽，所以承臺的尺寸取2500伽X 2500伽。二. 承臺及上覆土重，取承臺及覆土的平均重度r°=20KN/m3。樁的位置如下圖所示：/ 訂4 ：|/ 產山：4行二 ” hCl /圖11 2樁位置布置圖圖11 3樁的尺寸§ 12.1.6.基樁的承載能力驗算(1) 樁基中各樁豎向承載力驗算基樁所受的平均豎向作用力：3F +G (2978.94 KN+ 2.m 2.520N 族 1.7 韜 86KNn4則樁基中基樁的最大壓頂力為：“ F+G MyXmax(0

8、.81KN.m + 175.86KN x1.7m)Nmax2- = 797.86KN-n 織4=872.80KN :：: 1.2R = 1056.63KN 1.2 = 1267.96KN ；樁基中基樁的最小壓頂力為：1 KN5.8 6n1.7)F +G MyXmax( 0 KN m +Nm i 亍 F一G T2 =7 9 7 .KN6 - (m .一nIXj4-722.92KN0 ；故復合樁基豎向承載力滿足要求。(2) 樁基中各樁水平向超載力驗算由于水平力H = 175.86KN與豎向力的合力作用線即鉛錘線的夾角3tan . =H /(F G) =175.86KN /(2978.94 KN 2

9、.5m 2.5m 20KN /m 1.7m) =0.0551 則一 =3.16° : 50。故可不驗算水平向承載力。§ 12.1.7. 承臺結構計算(1)承臺抗沖切驗算取承臺厚1.7m，近側取承臺底面鋼筋混凝土保護厚度為135mm。則承臺沖切破壞錐體的有效高度為h0 = 1.7m -0.135m = 1.565m。a.柱對承臺的沖切驗算對于柱下矩形獨立承臺受柱沖切的承載力按下式驗算：F2"x(bc 冷)'(he a°x)hpfth0 ；-0x=0.84/( d+0.2)、6 =0.84/( 6+0.2)；F = F -遲 Ni ；式中：R 扣除承

10、臺及上填土自重的設計值；ho 沖切破壞錐體的有效高度；訕一受沖切承載力截面高度影響系數，其值按地基規(guī)范第827條取 用；：0x、-0y 沖切系數；ox、-Oy 沖跨比，0X二aox/h、 yo二ay(/h，aox、a°y為柱邊或變階處至樁 邊 的水平距離；當 aox(aoy) cO.2ho 時，aox(a®)= 0 h2o 當 aox(aoy)>h° 時， aox(a (y) = h oF 柱根部軸力設計值；a Ni 沖切破壞錐體范圍內各樁的凈反力設計值之和；其中 a(x = a(y = 0.20m、hc =bc = 0 . 6hO；Ox 二 aOx/ h0

11、=0.20m/1.565 m = 0.13、 0y 二 a0y / h0 二 0.20m /1.565m = 0.13 ； h J?0y =0.84/(0.130.2) =2.54 ；根據樁建筑樁基規(guī)范：h_ 800mm時：hp = 1.0， h _ 2000mm時 hp =0.9，則期間按線性內插取值，當1700m m時 飛=0.975 ；2 -0x(bc a°y)-0y(hc a°x) ：hpfth。=2 2.54 2 (0.6m 0.2m) 0.975 1430KN /m2 1.565m = 17735.31KN則 R 二 F Ni = 2978.94KN ：1773

12、5.31KN故承臺受柱沖切承載力滿足要求。b.角樁沖切驗算多樁矩形承臺受角樁沖切的承載力按下式計算：Nl < '-1x(02 - a1y/2)y(c - a1x/2)hpfth°s=0.56/( 0x+°.2)、® =0.56/(心+0.2)式中：N 扣除承臺及上填土自重后的角樁樁頂相應于荷載效應基本 組合時的豎向力設計值；h。一承臺外邊緣的有效高度；hp 受沖切承載力截面高度影響系數，其值按地基規(guī)范第8.2.7 條取用；X、'1y 角樁沖切系數；1x、沖跨比，1x = a 食 / h、' y a y / h , 0 其值滿足 0.2

13、 0.1 ； 弧、a1y 從承臺底角樁內邊緣引45度沖切線與承臺頂面或承臺變階處相交點至角樁內邊緣的水平距離；Cp C2 -從角樁內邊緣至承臺外邊緣的距離；其中 a1x = a1y = 0.20m、 h0 = 1 . 5 6x5-0m. =31m ©65C2 二 0.75m1x = aix / h0=0.20m/1.265m =0.16、 iy = a“ /h0 = 0.20m/1.265 m = 0.16 ； 仏=0.56/(0.160.2) =1.56 ；1x(C2 a“/2)”9 無/2)怖価=2 1.56 (0.75m 0.20m/2) 0.975 1430KN/m2 1.2

14、65m = 4677.40KN取NlF Myxmax2978.94KNmax2b ' x4(0.81 KN.m 175.86KN 1.7m) 0.75m 24 匯(0.75m)844.66 KN= 744.735 KN _99.924KN 二644.81KN貝U N =Nmax 844.66KN : 4677.40 KN故承臺受角樁沖切承載力滿足要求。(2)承臺受剪計算承臺斜截面受剪承載力可按下列式進行計算：V 乞 * ftb°h°-:一 1.75"1.0式中：V 口除承臺及其填土自重后相應于荷載效應組合時斜截面的 最大剪力設計值；b°承臺計算截

15、面處的寬度；h。一計算寬度處的承臺有效高度；一：一剪切系數；hs 受剪切承載力截面高度系數；'計算截面的剪跨比， x = a* / h°、 = ay / h0, a%、ay為柱邊或變階處至x、y方向計算一排樁的樁邊的水平距離； 當hv0.3時，取九=0. 3當扎3時，取九=3。其中 ax = ay =0. 2m、h0 =1 . 5 m5 妝=婦=0.20m/1.565m =0.13 (取 0.3 )1.75"11.751.0 0.3= 1.35800)”4ho(800 1/4 二( )1565= 0.85因為是錐體承臺，對A A、BB兩個截面的計算寬度按下式計算:h

16、i by20%»1一0牢1一評1卩0.50.3m1.565m(10.6m2.5m)2.5m = 2.32m ；貝Uftb0h0 =0.85 1.35 1430KN /m2 2.32m 1.565m = 4413.24 KN ； 由圖可知危險截面A A右側共有2#、4#兩根樁切均為Nma故：V =2 844.66KN “689.32KN : 4413.24KN ； 故承臺受剪承載力滿足要求。(3) 承臺受彎計算1#、 3# 樁：N1 =N3二N min644.81KN ;2#、4#樁：N2 = N4 = Nmax=844. 66CN各樁對A A、B B截面的彎矩為：Ma_a='

17、 N ixi8 4 4 . 6K N 2 0 .n751 2 6 N mMb_b=' Ny =(644.81KN 844.66KN) 0.75m = 1117.10KN .m。承臺的有效計算高度：1565mm，承臺有效計算寬度：h = 2.32m配用 HRB335 級鋼筋、fy =300N /m m：AsA -AA-A0.9fyh01266.99KN .m 10320.9 300N / mm 1.565m2=2998.43mm故沿x軸方向選用1020 ,鋼筋間距100mm,則實用鋼筋面積2A = 6280mm。驗算最小配筋率26280mm2320mm 1565mm=0.173% ?mi產 0.15%(構造)M B _B0.9fyh。1117.10KN.m 1030.9 300N / mm2 1.565m=2644mm2故沿y軸方