按如下公式验算: ?z??0(F?G)?2(A0?B0)?qsikli
(A0?2ttan?)(B0?2ttan?)w ?z??iz?quk/?q
各参数确定如下:Es1?11.07MPa,Es2?3.1MPa,Es1/Es2?3.57; 持力层厚度:
t?6?0.7?5.3m;A0、B0分别为桩群外缘矩形面积的长和宽。 A0?4.9?0.35?4.55m A0?2.4?0.35?2.05m
t?5.3m?0.5B0?0.5?2.05?1.03m 由《建筑地基基础设计规范》查得:??23.5?
?qsiki l?Qsk/u?459.3/(4?0.35)?32.60kPa下卧层顶以上的土的加权平均有效重度,?i?9.01kN/m3, 下卧层软土层埋深d?17.3m。 ?z??iz?(2800?282.2)?2(4.55?2.05)?328.0?9.01?17.3?135.5kPa ??(4.55?2?5.3tan23.57)(2.05?2?5.3tan23.57) 软弱下卧层经深度修正后的地基承载力标准值按下式计算:
wquk?fk??1?b(b?3)??2?d(d?0.5)
本题中地基承载力标准值取84kPa,基础底面以下土的有效重度为?1?7.8kN/m3,基础底面以上土加权平均重度?2?9.01kN/m3,基础宽度和埋深修正系数查《建筑地基基础设计规范》,?b?0,?d?1.0,地基承载力修正系数?q?1.65,
基础底面宽度b0?B0?2ltan?04,
净桩长l?10.8?1.2?9.6m,内摩擦角?0?18?,则
6
b0?B0?2ltan0=3.56m
4?w?84?7.8?0(3.56?3)?9.01?1.0(17.3?0.5)?235.4kPa quk ?z??iz?135.5kPa?2.6承台板设计
wqsk?q?234.5 满足要求。 ?142.6kPa1.65 承台的平面尺寸为4900?2400mm,厚度由冲切、弯曲、局部承压等因素综合确定,初步拟定承台厚度800mm,其中边缘厚度600mm,其承台顶平台边缘离柱边距离300mm,混凝土采用C30,保护层取100mm,钢筋采用HRB335级钢筋。其下做100mm厚C7.5素混凝土垫层,如下图所示。
2.6.1 抗弯验算
计算各排桩竖向反力及净反力
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①桩:N1?2800?282.2480?2.1??436.7kN 2284?(0.7?2.1) 净反力:N1'?N1? ②桩:N2?G?436.7?282.2/8?401.4kN 82800?282.2480?0.7??402.4kN 2284?(0.7?2.1)' 净反力:N2?N2?G?402.4?282.2/8?367.1kN 8
③桩:N3?2800?282.2480?0.7??368.1kN 2284?(0.7?2.1)' 净反力:N3?N3?G?368.1?282.2/8?332.9kN 8
④桩:N4?2800?282.2480?2.1??333.8kN 2284?(0.7?2.1)' 净反力:N4?N4?G?333.8?282.2/8?298.6kN 8 因承台下有淤泥质土,即不考虑承台效应,故x-x截面桩边缘处最大弯矩应采用桩的净反力计算:
Mx??Niyi?(436.7?402.4?368.1?33.8)?(0.85?0.4/2?0.35/2)?732.5kN.m 承台计算截面处的有效高度h0?700mm,有
732?106 As???3748mm2
0.9fyh00.9?310?700?0Mx 配置8?25钢筋(As?3927mm2)
y-y截面桩边缘处最大弯矩应采用桩的净反力计算:
My??Nixi?2?436.7?(2.1?0.8/2)?2?402.4?(0.7?0.8/2)?1725.2kN.m
承台计算截面处的有效高度h0?700mm,有
1726.2?106As???8839mm2
0.9fyh00.9?310?700?0My 8
配置9?36钢筋(As?8839mm2) 2.6.2冲切验算
①柱对承台的冲切验算
柱截面为400?800mm,柱短边到最近桩内边缘的水平距离为:
?0y?
?0x?2100?800/2?350/2?1525mm?h0?700mm,取?0x?h0?700mm
柱长边到最近桩内边缘水平距离:
?0x?850?400/2?350/2?475mm?0.2h0?140mm 充跨比:?0x??0xh0?700?1 700?0yh0?475 ?0.675700?0x、?0y满足0.2~1.2。
冲切系数:
?0x??0y?0.840.84??0.700
?0x?0.21.0?0.20.840.84??0.956
?0y?0.20.679?0.2
柱截面短边bc?400mm,长边hc?800mm
根据《建筑地基基础设计规范》,受冲切承载力截面高度影响系数?hp在h不大于
800mm时取1.0,查《混凝土结构设计规范》,ft?1.43MPa
作用于柱底竖向荷载设计值F?2800kN.m
冲切破坏锥体范围内各基桩净反力设计值之和?Ni?367.1?332.9?700kN 作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值:
Fl?F??N?2800?700?2100kN
2[?0x(bc??0y)??0y(hc??0x)]?hpfth0?4097.1kN?Fl?2100kN 满足要求。
9
②角桩对承台的冲切验算
角桩内边缘至承台外缘距离:c1?c2?350?350/2?525mm
在x方向,从角桩内缘引45?冲切线,与承台顶面交点到角桩内缘水平距离
a1x?632mm
在y方向,因柱子在该45?冲切线内,取柱边缘至角桩内缘水平距离a1x?475mm 角桩充跨比:
?1x?a1x632??0.903 h0700
?1y?ayxh0?475?0.679 700角桩冲切系数:
?1x??1y?0.56?0.508
?1x?0.2
0.56?0.632
?1y?0.2
角桩竖向净反力:Fl?401.4kN,有
2[?1x(c2??1y/2)??1y(c1??1x/2)]?hpfth0?924.0kN?Fl?401.1kN
满足要求。
2.6.3 承台斜截面抗剪强度验算
① y-y截面
柱边至边桩内缘水平距离ax?1525mm, 承台计算宽度b0?2400mm, 计算截面处的有效高度h0?700mm, 剪垮比?x?ax1525??2.179, h0700
剪切系数??1.75?0.550
?x?1.010