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1、复合桩基水平承载力计算书一、设计资料1.1桩基资料建筑桩基重要性系数: 1.0抗震设防烈度: 6度抗震1.2单桩信息桩类型: 预制桩桩截面类型: 方截面承载力性状: 摩擦桩桩截面边长: 0.80 m桩长: 15.00 m桩混凝土等级: C30桩顶约束: 固接桩顶允许水平位移: 10mm桩混凝土保护层: 50mm桩身配筋百分比: 0.01%1.3承台信息地面标高: 0.00 m水位标高: 0.00 m承台底标高: 0.00 mA: 1600 mmB: 1600 mmC: 800 mm1.4荷载信息弯矩M设计值: 350.00 (kNm)轴力N设计值: 300.00( kN)水平力H设计值: 25
2、0.00 (kN)基础与覆土的平均容重: 20.00 (kN/m3)1.5土层信息:土层参数表格土层土层名称厚度(m)内摩擦角()N63.5m(MN/m4)粘粒含量(%)1淤泥3.005.007.001.8040.002粉土15.0015.0014.002.1012.001.6桩在土层中的相对位置土层土层名称计算厚度(m)内摩擦角()N63.5m(MN/m4)粘粒含量(%)1淤泥3.005.007.001.8040.002粉土12.0015.0014.002.1012.001.7桩位信息:桩1,x = 0.80 m,y = 2.40 m桩2,x = 0.80 m,y = 0.80 m桩3,x
3、= 0.80 m,y = -0.80 m桩4,x = 0.80 m,y = -2.40 m桩5,x = -0.80 m,y = 2.40 m桩6,x = -0.80 m,y = 0.80 m桩7,x = -0.80 m,y = -0.80 m桩8,x = -0.80 m,y = -2.40 m1.8设计时执行的规范建筑桩基技术规范（JGJ 9494） 以下简称 桩基规范二、单桩水平承载力计算预制桩、灌注桩配筋率不小于0.65%, 所以单桩水平承载力设计值按桩基规范式(5.4.2-2)估算: 上式中: Rh - 单桩水平承载力设计值nx - 桩身水平位移系数a - 桩的水平变形系数 a = 上式
4、中: m - 地基土水平抗力系数的比例系数由桩基规范附录B第B.0.2.1 条, 桩基侧面主要影响深度hm = 2(d + 1) = 2 (0.80 + 1)=3.60 m范围内土层数 n = 2 h1 = 3.00, h2 = 0.60, m1 = 1.80, m2 = 2.10由桩基规范附录B式B-1得m = =1.89 MN/m4 b0 - 桩身计算宽度, 矩形截面, b0 = 1.5b + 0.5 = 1.5 0.80 + 0.5 = 1.70 mEI - 桩身抗弯刚度, EI = 0.85EcI0Ec - 混凝土弹性模量, C30, Ec = 3.00 104 N/mm2 = 3.0
5、0 107 kN/m2 矩形截面惯性矩, I0 = 0.034 m4aE - 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比值aE = 6.67 W0 = 0.09 m3EI = 0.85EcI0 = 0.85 3.00 107 0.034 = 8.704 105 kNm2a = 0.3262 ah = 0.3262 15.0000 = 4.8933 4, 取ah = 4.00查桩基规范表5.4.2, 当桩顶固接时得nm = 0.926, nx = 0.940, 单桩容许水平位移coa = 10 mm 所以, 单桩水平承载力设计值为: Rh = = = 321.47 kN 验算桩的水平承载力由桩基规范式5.1
6、.1-3验算H1 = H/nH = 250.00 kNH-作用于承台底面通过桩群形心x轴的水平设计值, H = 250.00 kN桩数: n = 8H1 = 250.00 / 8.00 = 31.250 kNg0H1 = 1.000 31.250 = 31.250kN Rh = 321.47 kN满足要求！三、群桩水平承载力计算群桩基础（不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况）的复合桩基水平承载力设计值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应, 可按规范5.4.3条确定: Rh1 = hhRhhh = hihr + hl + hb上式中: hh - 群桩效应综合系数hi - 桩的
7、相互影响效应系数hr - 桩顶约束效应系数, 按桩基规范表5.4.3-1取值ah = 4.0000, 位移控制承载力, hr = 2.05hl - 承台侧向土抗力效应系数hb - 承台底摩阻效应系数Sa/d - 沿水平荷载方向的距径比Sa/d = 2.00 n1, n2 - 分别为沿水平荷载方向与垂直于水平荷载方向每排桩中的桩数n1 = 2 m - 承台侧面土水平抗力系数的比例系数coa - 桩顶（承台）的水平位移容许值coa = 10 mm Bc - 承台受侧向土抗一边的计算宽度Bc = Bc + 1 = 6.40 + 1 = 7.40 m(Bc为承台宽度)hc - 承台高度hc = 0.8
8、00 mm - 承台底与基土间的摩擦系数m = 0.50Pc - 承台底地基土分担竖向荷载设计值, 按桩基规范第5.2.3条估算Pc = hcqckAc/gc承台底土阻力群桩效应系数计算: Aci、Ace为承台内区和外区的净面积, Aci= 2.40 5.60 - 8 0.64 = 8.32 m2承台底地基土净面积Ac= 3.20 6.40 - 8 0.64 = 15.36 m2Ace=Ac-Aci= 15.36 - 8.32 = 7.04 m2由Sa/d= 2.00 ,Bc/l= 0.43,查桩基规范表5.2.3-2, 得hci = 0.15, hce = 0.63qck - 承台底1/2承
9、台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值qck = 200.00 kPagc - 承台底土阻抗力分项系数, 本程序一律取gc = 1.70 Pc = hcqckAc/gc = 0.37 200.00 15.36 / 1.70 = 668.61 kNhi = 0.54hl = 0.02hb = 0.13hh = 1.25所以, 考虑承台、桩群、土相互作用后, 复合桩基的水平承载力设计为: Rh1 = 1.25 321.47 = 400.90kN 验算群桩的水平承载力由桩基规范式5.1.1-3验算H1 = H/nH = 250.00 kNH-作用于承台底面通过桩群形心x轴的水平设计值, H =
10、 250.00 kN桩数: n = 8H1 = 250.00 / 8.00 = 31.250 kNg0H1 = 1.000 31.250 = 31.250kN Rh1 = 400.90 kN满足要求！四、单桩内力计算结果基本计算参数: 地基土水平抗力系数的比例系数m = 1.89 MN/m4桩底面地基土竖向抗力系数的比例系数m0 = m = 1.89 MN/m4桩身抗弯刚度EI = 870400.05 kNm2桩的水平变形系数a = 0.33桩身轴向压力传布系数zN = 0.50桩的入土深度h = 15.00 m,(当h小于10m时按10m计算)桩底面地基土竖向抗力系数C0 = m0h = 2
11、8.38 MN/m3承台埋深hn = 1.00 m ,(当hn小于1m时按1m计算)承台底面地基土竖向抗力系数Cb = m0hn = 1.89 MN/m3承台底与基土间的摩擦系数m = 0.50单桩桩底压力分布面积A0 = 2.01 m2单桩横截面面积A = 0.64 m2桩身弹性模量E = 3.00 104 N/mm2系数Kh = 0.00单位力作用于桩顶处, 桩身在该处产生的变位: H0 = 1作用时dHH = 8.07689e-005 m/kN ,dMH = 1.74998e-005 1/kNM0 = 1作用时dHM = 1.74998e-005 1/kN ,dMM = 6.16518e
12、-006 1/kNm桩顶发生单位变位时, 在桩顶引起的内力: 发生单位竖向位移时: 轴向力rNN = 5.58076e+004 kN发生单位水平位移时rNN = 5.58076e+004 kN水平力rHH = 3.21586e+004 kN弯矩rMH = 9.12818e+004 kNm发生单位转角时: 水平力rHM = 9.12818e+004 kN弯矩rMM = 4.21303e+005 kNm承台发生单位变位时, 所有在桩顶、承台和侧墙引起的反力和: 发生单位竖向位移时: 竖向反力gVV = 4.75517e+005 kN水平反力gUV = 1.45280e+004 kN发生单位水平位移
13、时rNN = 5.58076e+004 kN水平反力gUU = 2.64268e+005 kN反弯矩gbU = -7.23255e+005 kNm发生单位转角时: 水平反力gUb = -7.23255e+005 kN反弯矩rbb = 3.68419e+006 kNm承台变位: 竖向位移: V = 0.00063 m水平位移: U = 0.00253 m转角（弧度）b = 0.00059 弧度桩顶处桩身内力: 弯矩 M0 = 18.32 kNm 水平力 H0 = 27.37 kN 承台和侧墙的弹性抗力: 水平抗力: HE = 19.098 kN反弯矩: ME = 6.596 kNm承台底地基土的弹性抗力和摩阻力: 竖向抗力: Nb = 18.331 kN水平抗力: Hb = 9.166 kN反弯矩: Mb = 15.900 kNm桩身的最大弯矩及其位置: 由CI = aM0/H0 = 0.22,ah = 4.00查桩基规范附表B-7得ay = 1.15950,CII = 3.23738
