兩樁承臺(tái)設(shè)計(jì)

3.5二樁承臺(tái)設(shè)計(jì)3.5.1樁底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值和柱底荷載效應(yīng)基本值如下所示（1）樁底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值如下。Fk=4300kN；Mk=327kN·m；Vk=209kN。（2）柱底荷載效應(yīng)基本組合值如下。F=4600kN；M=470kN·m；V=259kN。3.5.2灌注樁基設(shè)計(jì)建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案采用混凝土灌注樁，具體設(shè)計(jì)方案如下：擬采用截面為直徑為700mm的混凝土灌注樁，以7-1號(hào)土層粉質(zhì)粘土為持力層，樁尖伸入持力層1.6m，承臺(tái)底面埋置深度為-1.8m,樁頂伸入承臺(tái)80mm設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)42m，初步設(shè)計(jì)承臺(tái)高1.4m，樁頂伸入承臺(tái)1.0m。3.5.3單樁承載力由3-1，3-2可知單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk=3281.6kN，基樁豎向承載力特征值R=Ra=3776.42kN根據(jù)上部荷載初步估計(jì)樁數(shù)為n==1.14則設(shè)計(jì)樁數(shù)為2根3.5.4樁基豎向承載力的驗(yàn)算根據(jù)《建設(shè)樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008），當(dāng)按單樁承載力特征值進(jìn)行計(jì)算時(shí)，荷載應(yīng)取其效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值。由于樁基所處的抗震設(shè)防烈度為7度，且場(chǎng)地?zé)o可液化砂土、粉土問(wèn)題，因此可不進(jìn)行地震效應(yīng)的豎向承載力驗(yàn)算。圖3-3二樁承臺(tái)平面布置圖根據(jù)樁數(shù)及承臺(tái)尺寸構(gòu)造要求初步設(shè)計(jì)矩形承臺(tái)（見圖3-3）取承臺(tái)邊長(zhǎng)為1.2m×3.2m的矩形布樁，樁中心距取2000mm，樁心距承臺(tái)邊緣均為600mm。承臺(tái)及其上填土的總重量為：Gk=1.2×3.2×1.8×20=138.24kN2369.12kN<R(=3776.42kN)計(jì)算時(shí)取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，則Nkmax<1.2R(=1.2×3776.42=4531.70kN)Nkmin=1952.82>0滿足設(shè)計(jì)要求，故初步設(shè)計(jì)是合理的(3-8)3.5.5承臺(tái)設(shè)計(jì)根據(jù)以上樁基設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求，承臺(tái)尺寸為3.6m×3.6m，預(yù)估承臺(tái)厚0.9m（見圖3-4），承臺(tái)混凝土選用C40，ft=1.71N/mm2，fc=MM39.1N/mm2；承臺(tái)鋼筋選用HRB335級(jí)鋼筋，fy=300N/mm2。圖3-4四樁承臺(tái)計(jì)算簡(jiǎn)圖1.承臺(tái)內(nèi)力計(jì)算承臺(tái)內(nèi)力計(jì)算荷載采用荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值，則基樁凈反力設(shè)值為(3-14)F=12400kN；M=780kN·m；V=762kN(3-15)2.承臺(tái)厚度及受沖切承載力驗(yàn)算為了防止承臺(tái)產(chǎn)生沖切破壞，承臺(tái)應(yīng)具有一定的厚度，初步設(shè)計(jì)承臺(tái)厚度1.4m，承臺(tái)底保護(hù)層厚60mm，則h0=1400－60=1340mm。分別對(duì)柱邊沖切和角樁沖切進(jìn)行計(jì)算，以驗(yàn)算承臺(tái)厚度的合理性。由于基樁時(shí)圓形樁，計(jì)算時(shí)應(yīng)將截面換算為方樁，則換算方樁截面邊長(zhǎng)為bp=0.8d=0.8×700=560mm圖中所示承臺(tái)計(jì)算簡(jiǎn)圖中的基樁即為換算后邊長(zhǎng)為560mm的方樁(1)柱對(duì)承臺(tái)的沖切。承臺(tái)受樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式：(3-16)式中——不計(jì)承臺(tái)及其上土重，在荷載效應(yīng)基本組合下作用于沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值，kN；——承臺(tái)受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤800mm時(shí)取1.0，當(dāng)h≥2000mm時(shí)取0.9，其間按線性內(nèi)插法取值；——承臺(tái)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，kPa；——承臺(tái)沖切破壞錐體的有效高度，m；——x、y方向柱的沖切系數(shù)；——沖跨比，其值均應(yīng)滿足0.25~1.0的要求；——x、y方向柱邊至最近樁邊的水平距離，m；——x、y方向的柱截面的邊長(zhǎng)，m；——不計(jì)承臺(tái)及其上土重，在荷載效應(yīng)基本組合作用下柱（墻）底的豎向荷載設(shè)計(jì)值，kN；——不計(jì)承臺(tái)及其上土重，在荷載效應(yīng)基本組合下沖切破壞錐體內(nèi)各基樁或復(fù)合基樁的反力設(shè)計(jì)值之和由于Fl=F－∑Ni=4600－0=4600kNm則沖跨比為由于承臺(tái)為正方形，故沖切系數(shù)為β0x===1.11由于承臺(tái)為正方形，故(3-MM39)由線性內(nèi)插法可知，2×［β0x×（bc+a0y）+β0y×（hc+aox）］×βhp×ft×h02×［1.11×（0.6+0.72）+1.11×（0.6+0.72）］×0.96×1710×1.34=13026.55kN>Fl(=11600kN)故厚度為1.2m的承臺(tái)能夠滿足柱對(duì)承臺(tái)的沖切要求。(2)角樁沖切驗(yàn)算。承臺(tái)受角樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式：(3-21)由于3188.96從角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣距離為c1=c2=0.4+0.28=0.68m==0.720.86則［β1x（c2+）+β1y（c1+）］βhpfth0=［0.86（0.68+）+0.86（0.68+）］×0.96×1710×1.34=3783.56>N/max(=3188.96kN)故厚度為1.2m的承臺(tái)能夠滿足角樁對(duì)承臺(tái)的沖切要求。3.承臺(tái)受剪承載力計(jì)算承臺(tái)剪切破壞發(fā)生在柱邊與柱邊連線所形成的斜截面處，對(duì)于Ⅰ-Ⅰ截面，λ0y=（介于0.25～3之間）剪切系數(shù)為α==1.14受剪切承載力高度影響系數(shù)為Βhs=Ⅰ-Ⅰ截面剪力為V=2N/max=2×3188.96=6377.92kN則βhsftb0h0=0.88*1.39*1.71*103*3.6*1.34=13792.39kN>V(=6377.92kN)(3-26)故滿足抗剪切要求。4.承臺(tái)受彎承載力計(jì)算承臺(tái)計(jì)算截面彎矩如下。對(duì)于Ⅰ-Ⅰ截面，取樁基凈反力最大值N/max=3188.96kN進(jìn)行計(jì)算，則yi=1.12-0.4=0.72Mx=As1=12690.93(3-27)(3-28)因此，承臺(tái)選用25@150，則鋼筋根數(shù)為取2525@150，實(shí)配鋼筋A(yù)s=12272.5mm2。配筋率：，滿足要求。由于此承臺(tái)為四樁正方形布置，故另一方向的配筋相同。5.承臺(tái)構(gòu)造設(shè)計(jì)混凝土樁頂伸入承臺(tái)長(zhǎng)度為60mm。兩承臺(tái)間設(shè)置連系梁，梁頂面標(biāo)高-1.0m，與承臺(tái)頂齊平，根據(jù)構(gòu)造要求，梁寬600mm，梁高850mm，梁內(nèi)主筋上下共16Φ24通長(zhǎng)配筋,上層8根，下層8根，箍筋采用Φ8@200。承臺(tái)底做100mm厚C10素混凝土墊層，墊層挑出承臺(tái)邊緣100mm。3.5.6樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)灌注樁的樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用C35，鋼筋選用HRB335級(jí)。根據(jù)《建筑基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）第5.8.2條的規(guī)定，樁頂軸向壓力應(yīng)符合以下規(guī)定：Nmax≤φψcfcAps（1）樁底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值如下。Fk=4300kN；Mk=327kN·m；Vk=209kN。（2）柱底荷載效應(yīng)基本組合值如下。F=4600kN；M=470kN·m；V=259kN。Nmax=+=kNNmin=-=kN(3-30)計(jì)算樁身軸心抗壓強(qiáng)度時(shí)，一般不考慮壓屈影響，故取穩(wěn)定數(shù)=1；對(duì)于灌注樁，樁基施工工藝系數(shù)ψc=0.80,C35級(jí)混凝土，fc=16.7N/mm2，則φψcfcAps=1×0.80×16.7×106××3.14×0.72=5138.92kN>Nmax(=2977.24kN)(3-31)故樁身軸向承載力滿足要求2.樁身水平承載力驗(yàn)算由設(shè)計(jì)資料的柱底傳至承臺(tái)頂面的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為501kN，每根基樁受水平荷載為Hik===104.5kN樁身按構(gòu)造要求配筋，樁身配10φ12縱向鋼筋，As=1131mm2,則樁身配筋率為ρg==0.29%滿足0.2%~0.65%之間的要求。對(duì)于配筋率小于0.65%的灌注樁，單樁水平承載力特征值按下式計(jì)算：Rha樁身為圓形截面，故=2,=0.5由于根據(jù)灌注樁周主要土層的類別，查表，取樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m=25圓形樁樁身的計(jì)算寬度為m根據(jù)對(duì)C30級(jí)混凝土，有對(duì)HRB300級(jí)鋼筋，有扣除保護(hù)層后的樁直徑為==3.46*10-2m2則樁頂最大彎矩系數(shù)取值：由于樁的入土深度h=15.0m，樁與承臺(tái)為固