Nmax?F?Gn?Myxmax?5573.3?3000?500?34?42?5643.61
?Xi2?0Nmax?1?5643.61?5643.61?1.2R?7360.08
所以基桩竖向承载力满足要求。 (2)验算基桩水平承载力
Hi?Qn?5006?83.3KN
5、承台计算:承台受弯计算,承台冲切计算,承台受剪计算。 (1)承台高度的验算; 设
承
台
高
度
为
1.5m
,
采
用
2c30混
2凝土,
fc?13.8N/mm;钢筋为HRB335,ft?1.39N/mm;fy?300N/mm;
按构造要求,承台保护层厚度?70mm,主要考虑桩顶深入承台部分。取保护层
厚度为;?35+65?mm=100mm?70mm其中:钢筋保护层厚度为35mm;桩顶深入承台的厚度50mm。承台的有效高度为h0?1500?35?65??1400mm。
1)承台的冲切验算。(沿承台变阶处对承台的冲切验算)
?0Fl?2??0Xbc?a0y???0y?hc?a0x??fth0
??Fl?F??N
iFl?F??Ni?20000?0?20000KN
各个桩的净反力:
My??3000?500?3??4500KN?M
2i2?XNa??4?4?64
Fn?Myxa?X2i?200004500?4??????3052.08KN664??
4
Nb?Fn?200006?3333.3KN
Nyxac?Fn?M??200004500?4???
??664??3614.58KNX2?i??0.720??0.2,???h;
0ax?750mm,ay?1250mm;
冲垮比: ?0xa0y0x?ah?0.54;?0y?0h?0.89;
0冲切系数:?0.720x???0.74;?0y?0.720x?0.2?0y?0.2?0.66;
2???0X?bc?a0y???0y?hc?a0x???fth0?2??0.97??3.5?1.25??0.66??4.5?0.75????1390?1.4?21014.854
?0Fl?20000KN?2???0X?bc?a0y???0y?hc?a0x???fth0?21014.854KN
所以承台的冲切验算符合要求。
2)角桩对承台的冲切。
c?2.5m,c2?2.5m
则角桩冲垮比:
?0y1x??0x?a0xh?0.54;?1y??0y?a0h?0.89;
0角桩冲垮系数:
?0.481y???0.65;?1y?0.72?0.44;
1x?0.2?1y?0.2a1x?a0x?750mm,a1y?a0y?1250mm;
????1xca1y?????a2????1?c1x???2?y?12???fth0 ???0.65???1.25??2.5??0.75????2??0.44??2.5????1390?1.4?6414.5025KN??2??
5
3)承台抗剪承载力验算。 剪跨比同前,?x??0x?a0xh0?0.54;?y??0y?a0yh0?0.89;均在
0.3?1.4之间,
?x,?y两个取最大值,使?计算值小,偏于安全。取?y?0.89;则
??0.12?y?0.3?0.101
承台有效计算宽度b0?b,则
?fcb0h0?0.101?13800?10?1.4?19513.2KN
在I-I截面右侧2根均为b桩,取V?2Nb
?0V?2Nc?2?3614058?7229.16KN?19513.2,故满足要求。
综上三步计算得,承台符合要求。 (2)承台配筋计算
I-I截面: M?2?Nc?1.75?2?3614.58?1.75?12651.03KN?m
As?M0.9fyh0?12651.03?1060.9?300?1400?33468.3mm
2II-II截面:
As?M0.9fyh0?7999.968?1060.9?300?1400?21163.93mm
2钢筋布置沿平行于承台长边方向,均匀布置,配置90根直径为22的钢筋, 钢筋面积为34209mm,钢筋布置沿平行于承台短边方向,均匀布置,配 置56根直径为22的钢筋,钢筋面积为21285.6mm2。 6、桩顶位移验算。
桩的计算宽度:由d=1.0m得:b1?kkfd?1? 平行于水平力作用方向的桩间净距为:L1?3m; 局部冲刷线以下桩的计算埋入深度为:h1?3?d?1??6;
与平行于水平力作用方向的一排桩的桩数n有关的系数b2,由n=3得
6
b2?0.5;
平行于水平力作用方向的桩间相互影响系数为: k?b1?b2L13112?0.6?h?0.5?0.510.6?6?12
桩形状换算系数为:kf?0.9 所以得:b1?kkf?d?1??1112?0.9??1?1??1.65m
桩基中桩的变形系数为:,EI?0.8EcI 4桩的毛截面面积惯性矩:I??d464??(1650)64?3.6?1011mm4
桩的混凝土抗压弹性模量:Ec?3.0?104Mpa
非岩石地基水平向抗力系数的比例系数:m?5000kN/m4 所以得:??5mb155000?1.65EI?30000000?0.36?0.23
?l?0.23?14.1?3.243?2.5,所以为弹性桩。
计算桩端位移即计算承台位移:按下面公式计算:
xQ00M000??3EIAx0??2EIBx0
?Z?0.23?3?0.69
查规范得:A0B0x0?0.9,x0?0.7
x05000?Q00M0?3EIAx0??2EIBx0?0.233EI??0.9??30000.32EI?0.7?0.0129m7、绘制桩基础施工详图。
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主要参考资料
1、JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范(条文部分)之“5 桩基础”。
2、JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范(条文部分)之“附录P 按m法计算弹性桩水平位移及作用效应”。
3、课件“基础工程---7.ppt”。 4、桩基础课程设计报告 样本。 5、教材“基础工程”。 6、桩基础设计流程。
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