四桩承台设计计算书

承 台 设 计 计 算 书

项目名称_____________构件编号_____________日期_____________ 设 计_____________校 对_____________审核_____________

一、示意图

二、基本资料

承台类型：四桩承台 承台计算方式：承台尺寸验算 1、几何参数

圆桩直径Ds = 3000 mm承台边缘至桩中心距: C = 2500 mm 桩列间距: A = 6500 mm 桩行间距: B = 6500 mm

承台高度: H = 3500 mm纵筋合力点到底边的距离: as = 200 mm 矩形柱宽: Bc = 9000 mm矩形柱高: Hc = 4000 mm

承台顶面以上土层覆土厚度ds=2.5m 圆桩换算桩截面边宽：bp=0.8D=2400mm 2、荷载设计值（作用在承台顶部） 竖向荷载: F = 34000.00 kN 3、材料信息

混凝土强度等级：C35

fc = 16.70 N/mm2ft = 1.57 N/mm2 钢筋强度等级: HRB400 fy = 360.00 N/mm2 4、依据规范

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2011） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010）

三、计算过程

1、撑杆—系杆体系承载力验算

桩中心到墩身边缘距离符合撑杆—系杆体系

(1) 撑杆抗压承载力验算

?i?tan?1h0 a?xi压力线与拉力线的夹角θ1=1.084，即62.13°； 撑杆计算高度t1=2314.2mm

基桩竖向力设计值Nid=68000.00KN

撑杆压力设计值Did=Nid/sinθ1=76921.7KN 系杆拉力设计值Tid=Nid/tanθ1=35957.6KN

2id??i???0.002cot?i ?AE??ss??T??x=0.00106

fcd ,s?fcu,k1.43?304?i ?0.48fcu,k

fcd,s=19.977Mpa，而0.48fcu,k=16.8Mpa，取fcd,s=16.8Mpa。 r0*Did=76921.7KN≤t*bs*fcd,s=447109.3KN，满足要求。 (2) 系杆抗拉承载力验算

r0*Tid=35957.6KN≤fsd*As=38191.1KN，满足要求。 2、弯矩与配筋计算

计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2011） Mx ＝ ∑Ni·yi （8.5.18－1） 计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2011） My ＝ ∑Ni·xi （8.5.18－2）

按照简易方法配筋计算

? 0MA s = 0.9 fh

y 0

(1) 垂直X轴方向计算截面处弯矩计算： My ＝ ∑Ni·xi = -85000 kN·m 相对受压区高度：ζ= 0.074424 配筋率：ρ= 0.19% X向钢筋: Asx = 60650mm2 (2) 垂直Y轴方向计算截面处弯矩计算： Mx = ∑Ni·yi = 85000 kN·m 相对受压区高度：ζ= 0.074424 配筋率：ρ= 0.19% Y向钢筋: Asy =60650m2 (3) 配筋结果 X向: 计算面积(总计): 60650mm2

采用方案(总计): 15B32 实配面积(总计): 61927.07mm2 Y向:

计算面积(总计): 60650mm2

采用方案(总计): 15B32

实配面积(总计): 61927.07 mm2 3、抗冲切验算

(1) 柱冲切验算 计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2011） Fl ≤ 2[β0x·(bc＋a0y)＋β0y·(hc＋a0x)+·βhp·ft·h0 圆桩换算成方桩bp=0.8d=2400mm 作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值： Fl = F－∑Qi = 136000.00－0.00 = 136000.00 kN X方向冲跨比：λ0x = a0x/h0 =0.2；λ0x实取0.25 Y方向冲跨比：λ0y = a0y/h0 = 0.2；λ0y实取0.25 X方向冲切系数：β0x = 0.84/(λ0x＋0.2) = 1.8 Y方向冲切系数：β0y = 0.84/(λ0y＋0.2) = 1.8 2*β0x·(Hc＋a0y)＋β0y·(Bc＋a0x)+·βhp·ft·h0 = 2×[1.8×(4＋0.05)＋1.8×(9-2.45)]×1.00×1570.00×3.3 = 197707 kN > Fl = 136000.00 kN, 柱冲切满足要求。 (2) 角桩冲切验算

计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2011） Nl ≤ [β1x·(c2＋a1y/2)＋β1y·(c1＋a1x/2)+·βhp·ft·h0 角桩竖向冲反力设计值：Nl = 34000 kN 从角桩内边缘至承台外边缘的距离： c1 = C＋bp/2 = 2.5＋2.4/2 = 3.7 m c2 = C＋bp/2 = 2.5＋2.4/2 = 3.7 m X方向角桩冲跨比：λ1x = a1x/h0 = 0.2 ；λ1x实取0.25 y方向角桩冲跨比：λ1y = a1y/h0 = 0.2 ；λ1y实取0.25 X方向角桩冲切系数：β1x = 0.56/(λ1x＋0.2) = 1.4 Y方向角桩冲切系数：β1y = 0.56/(λ1y＋0.2) = 1.4 *β1x·(c2＋a1y/2)＋β1y·(c1＋a1x/2)+·βhp·ft·h0 = [1.4×(2.5-0.05/2)＋1.4×(2.5＋2.45/2)]×1.00×1570.00×3.3 = 44971.1kN > Nl = 34000 kN, 角桩冲切满足要求。 4、剪切验算

计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2011） Fl ≤ βhs·β·ft·b0·h0 (1) 垂直Y方向截面的抗剪计算 计算截面处承台宽度： b = A＋2C = 6.5＋2×2.5 = 11.5m 斜截面上最大剪力设计值：Vl = 68000kN 计算截面的剪跨比：λ＝ a0/h0 = 0.3 剪切系数： β = 1.75/(λ＋1.0) = 1.346 承台计算截面的计算宽度：be = b = 11.5m βhs·β·ft·be·h0

（8.5.19－1）

（8.5.19－5）

（8.5.21－1）

= 1.00×1.346×1430.00×11.5×3.3

= 73045.4kN > Vl = 68000kN, 满足要求。 (2) 垂直X方向截面的抗剪计算 计算截面处承台宽度：

b = B＋2C = 6.5＋2×2.5 = 11.5 m

斜截面上最大剪力设计值：Vl =68000 kN 计算截面的剪跨比：λ＝ a0/h0 = 0.3 剪切系数：

β = 1.75/(λ＋1.0) = 1.346

承台计算截面的计算宽度：be = b = 11.50 m βhs·β·ft·be·h0

= 1.00×1.346×1570.00×11.5×3.3

= 80196.7kN > Vl = 68000kN, 满足要求。 5、局部受压验算

计算公式：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010） Fl ≤ 1.35βc·βl·fc·Aln （7.8.1－1） 局部荷载设计值：Fl = Fc = 136000.00 kN 混凝土局部受压面积：Al = Bc·Hc = 4×9 = 36m2 混凝土局部受压计算面积：Ab = 204 m2 混凝土受压时强度提高系数：βl = sq.(Ab/Al) = sq.(204/36) = 2.38 1.35βc·βl·fc·Al = 1.35×1.00×2.38×16700.00×36

= 1931655.6kN > Fl = 136000.00 kN, 局部受压满足要求。

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