中国人民银行西安分行办公大楼桩基础设计

第1章 绪论1.1 工程概况 中国人民银行西安分行办公大楼位于西安市高新技术产业技术开发区高新路与科技路什字路口东南角，北临科技路，西临高新路并与陕西邮电管理局中心隔路相望，交通十分便利。该办公大楼地上24层，地下2层，框架-核心筒结构，本工程0.000m为建筑物室内地坪，相当于绝对高程411.400m。建筑重要性系数为1.0 拟建场地地貌单元属散皂河级阶地，属非湿陷性黄土场地。拟建场地在勘探深度内，地基土主要由人工填土、第四纪全新世冲、洪积黄土状土，冲击砂类土、粉土及粉质粘土；晚更新世及中更新世冲击砂类土、粉土及粉质粘土等组成。拟建场地地基土自上而下分12层，根据勘察报告分析，拟建场地内各层粘性土均属中等压缩性土，各层砂类土的密度为中密密实，且不会液化。因此，各类砂土具低极低压缩性。 拟建场地地下水属潜水类型。勘探期间，稳定水位埋深为12.74m13.22m，稳定水位相对标高为395.20m395.42m。场地地下水主要为上覆黄土状土、粉质粘土和砂类土中的孔隙水。其主要补给方式为大气降水及地下径流补给，并通过自然蒸发、人工开采以及径流排泄。1.2 设计的主要思路和方法 中国人民银行西安分行办公大楼地理位置特殊，处于什字路口东南角，结构形式特殊，首层平面图为六边形。办公大楼由4层的裙房和24层主楼相连(如图1.1所示)，荷载差异很大，为满足办图1.1 中国人民银行西安分行办公楼公楼的正常使用，即要求两者的沉降量与沉降差在允许范围以内。在主楼部分采用桩基础，在群房部分采用柱下独立基础与墙下条形基础。在设计计算中先根据上部结构计算作用在基础上的荷载。采用荷载效应基本组合计算基础的承载力和结构设计，在裙房浅基础设计中用荷载效应标准组合确定基础底面尺寸，采用荷载效应准永久组合计算地基的沉降。 主楼下桩基础分为柱下独立承台桩基础和核心筒下桩伐基础，柱下独立承台由于荷载相对较小，沉降较小，采用第一种桩型：桩长24.6m，桩径700mm的钻孔灌注桩；筏板下由于荷载较大，沉降较大，采用第二种桩型，即桩长35.5m，桩径700mm的钻孔灌注桩。其次，柱下独立承台的桩基础主要分为两种：即六桩矩形承台桩基础和七桩正六边形承台桩基础，在这两种桩基础中将上部柱角有水平力和弯矩值的柱下独立承台桩基础与柱下仅有轴力的柱下独立承台的桩基础分别计算。裙房下浅基础主要分为了两种类型，即柱下独立基础和墙下条形基础。 第2章 上部结构荷载计算根据建筑结构荷载规范GB50009-2001第4章的有关规定，确定人行办公楼楼面和屋面恒荷载与活荷载，考虑到在屋面楼面的恒荷载中未包括结构主次梁的自重，给恒荷载值乘了1.15的放大系数将主次梁的自重计算在内。根据第3章的有关规定进行荷载效应组合，包括荷载效应基本组合、标准组合和准永久组合。然后根据柱子和核心筒承受荷载的面积分别计算作用在基础上的其相应的荷载值。为计算方便，对每一类柱子进行编号，分类的主要依据是柱所承受的荷载面图2.1 柱编号示意图积。主楼的框架柱以Z开头开始编号，从Z-1到Z-7,裙房的柱编号以QZ开头，从QZ-1到QZ-9，祥见图2.1。2.1 荷载效应组合2.1.1、恒荷载与活荷载（1）屋面楼面恒荷载屋面：V型轻钢龙骨吊顶： 0.2 KN/m2 水泥花砖地面（包括水泥粗砂打底）： 0.6 KN/m2 150mm厚钢筋混凝土楼板： 250.15=3.75 KN/m2 油毡防水层（八层作法）： 0.4 KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层： 200.02=0.4 KN/m2 150mm厚水泥 石保温层： 50.15=0.75 KN/m2 6.1 KN/m2 楼面： 瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）： 0.55 KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层： 200.02=0.40 KN/m2 150mm厚钢筋混凝土楼板： 250.15=3.75 KN/m2 V型轻钢龙骨吊顶： 0.2 KN/m2 4.9 KN/m2 （2）屋面楼面活荷载 屋面：2.0 KN/m2（上人屋面）； 0.5 KN/m2（不上人屋面） 楼面：2.0 KN/m22.1.2、荷载效应组合一、主楼部分 1、第25层屋面（电梯间和楼梯间高出的部分）横荷载：6.11.15=7.015 KN/m2 活荷载：0.5 KN/m2 荷载面积：14.48.0 m2 基本组合：=（1.357.015+0.71.40.5）14.48.0=1005.12 KN 准永久组合：=（7.015+0.40.5）14.48.0=831.168 KN 2、24层屋面（上人屋面）横荷载：6.11.15=7.015 KN/m2 活荷载：2.0 KN/m2 基本组合：=1.357.015+0.71.42.0=11.43 KN/m2 准永久组合：=7.015+0.42.0=7.815 KN/m2 3、-2到24层楼面 横荷载：4.91.15=5.635 KN/m2 活荷载：2.0 KN/m2 基本组合：=1.355.635+0.71.42.0=9.567 KN/m2 准永久组合：=5.635+0.42.0=6.435 KN/m2二、群房部分 1、4层屋面 横荷载：6.91.15=7.015 KN/m2 活荷载：2.0 KN/m2 基本组合：=1.357.015+0.71.42.0=11.43 KN/m2 准永久组合：=7.015+0.42.0=7.815 KN/m2 标准组合：=7.015+2.0=9.015 KN/m2 2、-2层到4层楼面 横荷载：4.91.15=5.635 KN/m2 活荷载：2.0 KN/m2 基本组合：=1.355.635+0.71.42.0=9.567 KN/m2 准永久组合：=5.635+0.42.0=6.435 KN/m2 标准组合：=5.635+2.0=7.635 KN/m22.2 柱（墙）脚荷载计算在结构中每根中柱子承受的荷载面积为其四个方向跨度的一半尺寸所围成的面积，边柱承受荷载的面积三个方向半跨尺寸和悬挑部分尺寸所围成的面积，角柱承受荷载的面积为两个方向半跨尺寸和悬挑部分尺寸所围成的面积。然后根据不同楼层中承受荷载面积与荷载效应值得到结构传到基础的竖向荷载。下面以Z-1柱为例进行计算。由于办公楼各层平面布置的不同，Z-1柱承受荷载的面积由三部分组成：6层以上主楼部分、2-5层与裙房相连部分和地下室部分。2.2.1、柱、核心筒与墙体不同楼层承受荷载面积的确定一、主楼部分 1、主楼部分（6层以上） Z-1：A11=（1.5+8/2）（1.5+7.7/2）=29.425 m2 2、与裙房相连部分（2-5层）Z-1：A12=（8.1+7.7）/2（7+8）/2=59.25 m2 3、地下室部分（-2层到1层） Z-1：A13=59.25 m2 核心筒部分承受荷载面积从上到下是相同的，为： AH=3415.7=533.8 m2 二、裙房部分裙房墙体承受荷载面积 1、2层到5层AQ139.6cos457.7/2cos45+39.6cos458.1/2cos45-7.7/2cos458.1/2cos45+33.5+3.53.5 =171.39 m22、-2层到层AQ2171.39-33.5=160.99 m22.2.2、柱（墙）脚荷载设计值的计算一、主楼部分1、柱脚荷载 Z-1: N11=A1111.43+9.567(24-6+1)+ (A12+ A13)9.567(5+2+1)=8733.558 KN柱子自重：G=V=251.00.8(83.7+411.4-402.5)=2315 KN传到基础上的力： =8733.558+2315=11048.59 KN同理，可得到主楼其它柱作用在基础上的力，见表2.1。表2.1 主楼各柱柱脚荷载基本组合值柱编号Z-1Z-2Z-3Z-4Z-5Z-6Z-7上部传来的荷载值/KN8733.5912096.9912385.0111370.877556.6410778.8411035.48柱自重/KN2315柱脚荷载/KN11048.5914411.9914700.0113685.879871.6413093.8413350.48由于此计算方法只是对柱脚竖向荷载的计算，无法得到柱脚水平力和弯矩值，为使此次设计计算更接近实际工程，以地下室外侧土的侧压力产生的水平力和弯矩值作为一些柱脚的水平力和弯矩值。见表2.2.表2.2 主楼部分柱剪力弯矩值柱编号Z-5Z-6Z-7剪力/KN705.53790.19809.00弯矩/KNm1348.731510.571546.542、核心筒部分 NH1= AH(25+2+1)+1005.12=131603.56 KN 核心筒自重： 从首层到顶层的墙体横截面积：A1=(26+8)20.3+(8+8+8+2.43)0.252=36 m2 底部加强层的墙体横截面积： A2=(26+8)20.4+(8+8+8+2.43)0.352=49.04 m2 墙体自重： G1=V1=25A1(83.7+4.2)0.8=65035.20 KN G2=V2=25A249.074.70.8=4609.76 KN GH= G1+ G2=69644.96 KN 二、群楼部分 1、群房柱荷载基本组合值QZ-1： N1=A1111.43+9.567(4-2+1)+A129.5672 +V=3826.87 KN同理，可得到裙房其它柱传给基础的竖向力，见表2.3。表2.3 群房各柱柱脚荷载基本组合值（设计值）柱编号QZ-1QZ-2QZ-3QZ-4QZ-5柱脚荷载/KN3826.873802.874235.014331.042453.81柱编号QZ-6QZ-7QZ-8QZ-9柱脚荷载/KN2724.072784.133994.933737.36 2、群房墙体荷载基本组合值墙体自重 G=V=2539.6cos4520.2522.4=7840.40 KNNQ=AQ111.43+9.567(4-2+1)+AQ29.5672+V=17799.42 KN2.2.3、各类柱（墙）荷载标准组合值的计算同理,各类柱柱脚荷载标准组合值计算结果见下表表2.4 群房各柱柱脚荷载标准值柱编号QZ-1QZ-2QZ-3QZ-4QZ-5荷载标准值/KN3138.073068.393412.413488.861994.10柱编号QZ-6QZ-7QZ-8QZ-9荷载标准值/KN2209.202256.993221.293016.25群房墙体荷载标准值经计算为：15767.96 KN2.2.4、各类柱（墙）荷载准永久组合值得计算同理，各类柱柱脚荷载准永久组合值计算结果见表2.5：表2.5 主楼各柱柱脚荷载准永久组合值柱编号Z-1Z-2Z-3Z-4Z-5Z-6Z-7荷载准永久值/KN8430.2510722.9610923.1510204.367547.049733.729910.41核心筒部分其荷载准永久组合值经计算为：160522.85 KN表2.6 群房各柱柱脚荷载准永久组合值柱编号QZ-1QZ-2QZ-3QZ-4QZ-5荷载准永久值/KN2647.182630.992922.512987.301721.40柱编号QZ-6QZ-7QZ-8QZ-9荷载准永久值/KN1903.771944.302760.562586.80群房墙体部分荷载准永久组合值经计算为：14559.15 KN第3章 单桩承载力的确定3.1、确定持力层由地质剖面图（见图3.1）可见，该场地地基土在勘察深度范围内，未见较坚硬岩层，而粉质粘土层较厚，且大多数属中等偏低压缩性图3.1 中国人民银行西安分行办公楼地质剖面图土，选择桩型为端承摩擦桩，粉质粘土层为持力层。 根据上部结构的荷载情况，结合单桩承载力情况，初步确定桩顶标高为绝对高程400.6m,桩长为24.6m,其中持力层为第九层土，桩端进入持力层深度2.025m2d=1.4m,桩顶嵌入承台深度为0.1m。3.2、确定单（基）桩承载力3.2.1、确定桩身材料 桩型：钢筋混凝土钻孔灌注桩； 桩经：700 mm 桩身混凝土强度等级：C35 钢筋：HRB335,初选钢筋816 混凝土保护层厚度：50 mm3.2.2、确定单桩竖向承载力 分别由桩身材料强度和经验参数法确定单桩承载力，比较后，选取较小值作为单桩承载力设计值。 一、由桩身材料强度确定单桩竖向承载力设计值 桩材料有关强度设计值为： 混凝土抗压强度fc=16.7 N/mm2, 受力主筋抗压强度fy=300 N/mm2, 桩的截面面积：AP=384700 mm2 桩身周长：=2.198 m 钢筋面积：As=1608.8 mm2对于钢筋混凝土钻孔灌注桩，取=1.0,c=0.8,则单桩竖向承载力设计值为： =1.0(0.816.738470010-3+3001608.810-3) =5622.232 KN二、由经验参数法确定基桩竖向承载力设计值 桩身穿越的土层及在其中的长度和土层提供的摩阻力见表3.1所示桩端阻力：qpk=900 KN/mm2表3.1桩身穿越的土层及在其中的长度和土层提供的摩阻力土层中粗砂粉质粘土中粗砂砾砂粉质粘土粉质粘土粉质粘土长度li/m1.32.73.852.7757.84.052.025摩阻力qsik(N/m2)7267.927211664.5665.1265.12 =2.198721.3+67.922.7+723.85+1162.775+64.56 7.8+65.124.05+65.22.025 =3902.013 KN =9000.3847=346.185 KN 不考虑承台效应，按照非复合桩基设计计算：即c=0 =3；=0.180.2；s=p=1.67；s=0.8, p=1.64，则： = =2209.20 KN 总结以上两方面单桩（基桩）竖向承载力设计值的结果，取最小值按由经验参数法确定的基桩竖向承载力设计R=2209.20 KN第4章 主楼部分桩基础设计 主楼下桩基础主要分为两种类型，即柱下独立承台桩基础与核心筒下桩伐基础。柱下独立承台桩基础中分为角柱下矩形承台桩基础和中柱下正六边形承台桩基础，初步拟定承台厚度为2.0m。根据桩基础设计计算步骤对这些桩基础类型分别进行设计计算。4.1、确定主楼柱下桩数与布桩 柱下两种独立承台中又分别分了两种：柱角仅有轴力和柱角有轴力、剪力、弯矩两种情况，分别计算。4.1.1、确定Z-1下桩数与布桩 Z-1：轴心受压。N=11048.56 KN 基桩承载力：R=2209.20 KN一、 确定桩数与布桩：1、确定桩数n: 由初步确定的承台底面尺寸及埋深可得，承台及承台上土的自重为： G=203.06.02.5=900 KN 则桩数： n=5.41 取n=6 2、布桩由设计要求，桩的中心距sa=3d=2100 mm 承台底布桩设计见图4.1 3、重新计算基桩承载力 =3.0；=0.1420.2图4.1 Z-1承台下布桩 查表：s=p=1.67；s=0.8, p=1.64； = =2209.20 KN 4、重新验算桩数 承台及承台上附土重： G=205.63.52.5=980 KN n=1.0=5.44 所以，取n=6合适。 二、验算基桩承载力 1、竖向承载力 KN 1.02004.76=2004.76 KNR=2209.20 KN 所以，基桩承载力满足要求。4.1.2、确定Z-5（含有剪力值与弯矩值的角柱）下布桩与桩数 Z-5: 偏心受压：N=9871.64 KN；V=705.53 KN；M=1348.73 KNm 基桩承载力：R=2209.20 KN 一、确定桩数与布桩1、确定桩数n，由初步确定的承台底面尺寸及埋深可得，承台及承台上土的自重为：G=203.06.02.5=900 KN 则桩数：n(1.11.2)(1.11.2)5.365.85 取n=6 2、承台下布桩 图4.2 Z-5承台下布桩3、重新验算基桩承载力=3.0；=0.1420.2 查表：s=p=1.67；s=0.8, p=1.64； = =2209.20 KN 4、重新验算桩数 承台及承台上附土重： G=205.63.52.5=980 KN n(1.11.2)(1.11.2)5.365.85 所以，取n=6合适。二、验算基桩承载力 1、竖向承载力 偏心受荷时验算如下： 1808.61 KNR=2209.20 KN =1808.61 = Nmax=2121.51 KN1.2R=2651.04 KN NmiN=1495.71 KN0 所以，基桩竖向承载力满足要求。2、水平承载力 桩身配筋率：0.42%0.65% 根据建筑桩基技术规范JGJ94-94第5.4.2中有关规定，桩身的平承载力可按下式计算： 其中： M=2；ft=1.57 N/mm2 m值的计算：按弹性桩设计 土层影响深度：2（0.7+1）=3.4 m 土层影响深度范围内共2层土: h1=1.3 m, 中粗砂，m=100 MN/m4 h2=2.1 m，粉质粘土，Il=0.43，m=14 MN/m4=26.57 MN/m4 d=0.7m1m，0.9(1.50.7+0.5)=1.395 m E=0.85Ec=0.853.15104 N/mm2=2.681010 N/m2 0.012 m4 0.65 m-1 d=0.7，d0=0.7-20.05=0.6 m =6.35 = =0.035 m3 4.0，取4.0 m 查表得：m=0.926；x=0.940 N=0.5； N=9871.64 KN = =0.393m2 = =516.82 KN 117.59 KNRh=516.92 KN所以，基桩水平承载力满足要求。综上所述：基桩承载力满足要求。4.1.3、确定Z-2,Z-3,Z-4（中柱）下桩数与布桩 在这三类柱中，Z-3柱荷载最大，这三类柱按Z-3设计 Z-3 轴心受压。N=14700.01 KN 基桩竖向承载力设计值：R=2209.20 KN 一、确定桩数与布桩1、确定桩数n，由初步确定的承台底面尺寸及埋深可得，承台及承台上土的自重为：G=203.06.02.5=900 KN 则桩数： 7.06 取n=7 2、布桩 取 mm。（承台下布桩见图3.3） 3、重新计算基桩承载力 0.150.2 查表得：s=p=1.67； s=0.9, p=1.35； = =2382.73 KN 4、重新验算桩数 承台及承台上覆土重： G=2035.562.5=1778 KN图4.3 Z-3承台下布桩 6.92 所以，取n=7合适二、验算基桩承载力竖向承载力： 2354.00 KNR=2382.73 KN 所以，基桩承载力满足要求。4.1.4、确定Z-6,Z-7（含有剪力值与弯矩值的中柱）下桩数与布桩 在这三类柱中，Z-7柱荷载最大，这三类柱按Z-7设计Z-7 偏心受压： N=13350.48 KN； V=809.00 KN； M=2382.73 KNm 基桩竖向承载力：R=2382.73 KN一、确定桩数与布桩1、确定桩数n，由初步确定的承台底面尺寸及埋深可得，承台及承台上土的自重为： G=20462.5=1200 KN 确定桩数： n(1.11.2)(1.11.2)6.717.32 2、布桩 Z-7柱下布桩见图4.43、重新计算基桩承载力 0.150.2 查表得：s=p=1.67； s=0.9, p=1.35；图4.4 Z-7承台下布桩 = =2382.73 KN4、重新验算桩数 承台及承台上覆土重： G=2035.562.5=1778 KN n(1.11.2)(1.11.2)6.987.62 所以，取n=7合适。二、验算基桩承载力 1、竖向承载力：柱7偏心受荷，验算如下： 2161.21 KNR=2382.73 KN =2161.21 = Nmax=2430.275 KN1.2R=1.22382.73=2859.28 KN Nmin=1892.145 KN0 所以，基桩竖向承载力满足要求。 2、水平承载力 =0.65；M=2； ft=1.57 N/mm2； 0=0.035 m3； m=0.926；x=0.940； N=0.5； N=13350.48 KN An=0.393 m3； = =661.33 KN 115.57 KNRh=661.33 KN 所以，基桩水平承载力满足要求。 综上所述：基桩承载力满足要求。4.2、确定主楼核心筒下桩数与布桩4.2.1、确定桩数与布桩 核心筒部分：N=201248.52 KN 桩长：24.6 m；桩身侧摩阻力：Qsk=3902.13 KN；桩端阻力：Qpk=346.19 KN 桩中心距取2.0 m；则Sa/d=2.86 一、确定基桩承载力 查表得：s=p=1.67； s=0.79, p=1.68； = =2194.18 KN二、确定桩数与布桩1、确定桩数n, 由初步确定的承台底面尺寸及埋深可得，承台及承台上土的自重为： G=2030142.5=21000 KN 则桩数 101.32、布桩 筏形承台下均匀布桩，横向布置7排，纵向布置16排，共112根(详见图4.5)3、重新计算基桩承载力 图4.5 核心筒伐形承台下布桩图 查表得：s=p=1.67； s=0.78, p=1.75； = =2208.69 KN4、重新验算桩数 承台及承台上覆土重： G=202.513.431.4=21038 KN 100.6 所以：桩数符合要求。二、验算基桩承载力 竖向承载力： KNR=2208.69 KN 所以，基桩承载力满足要求。4.3、柱下桩基础沉降计算4.3.1、计算土层自重应力s和附加应力z一、土层自重应力s的计算 第十层土以上的土的自重应力： =181.35+17.724.65+193(19.53-10)6 =467.33 KN/m2二、附加应力的计算 1、Z-1 长期荷载效应准永久组合情况下： Sq=8430.25 KN 基底压力： 430.12 KN/m2 基底附加压力： 1.6 查表得：KC=0.25 40.25430.115=430.12 KN/m2同理：其它柱下的承台底附加压力的计算结果见表4.1表4.1 柱下承台底附加压力柱编号Z-2Z-3Z-4Z-5Z-6Z-7基底附加压力(KN/m2)301.41307.04286.84385.05273.57278.544.3.2、柱下桩基础沉降计算 一、Z-1下桩基础的沉降计算 1、确定地基沉降计算深度Zn： 当3，即Zn=5.25时，符合地基沉降计算深度条件： 在此深度范围内，共有两层土，均为粉质粘土，厚度分别为3.975m和1.745m 2、沉降计算 8.91 MPa 8.57 MPa = =0.095410-6 =1 其中：nb=2 ； ； 查附录H得：C0=0.076； C1=1.615； C2=8.782 = =0.172 =410.172430.121030.095410-6 =28.2310-3 m =28.23 mm350 mm 所以，此桩基础的沉降量满足要求。 同理，可得到其它柱下地基的沉降量。见表4.2. 经计算，各个桩基础的沉降量和与其相邻的柱下桩基础的沉降差均在允许范围内。表4.2 柱下独立桩基础的沉降量表柱编号Z-1Z-2Z-3Z-4Z-5Z-6Z-7沉降量/mm28.2336.3430.8028.7824.6426.3027.94 4.4 核心筒部分桩基础沉降计算4.4.1、基底附加应力的计算 基底压力： 381.51 KPa 基底附加应力： 时； 0.25 381.51 KPa4.4.2、沉降计算 6.7 m 当2.91时，满足这一条件。此时，计算深度zn=19.497m表4.3 核心筒部分桩基础沉降计算表1层数1234567层厚(m)3.9752.7252.252.443.462.572.147zi(m)3.9756.78.9511.3914.7517.4219.497zi/b0.591.01.341.72.222.62.91i0.24550.23450.22250.20900.19000.17740.1679Esi(MPa)8.918.578.579.169.168.898.89 =+=0.3710-6 =1 其中：nb=7 ； ； 查附录H得：C0=0.102； C1=1.665； C2=8.381 = =0.429 =410.429381.511030.3710-6 =242.23 mm 由于此沉降量与柱下桩基础的沉降量数值差异太大，影响建筑物正常使用或施工进度，所以对此部分桩基础做部分调整。 布桩形式不变，增加桩长；桩端持力层选择在第十一层地基土中，桩长35.5m。重新计算基桩承载力： 查表得：s=p=1.67； s=0.79, p=1.68 =2.198(721.3+67.922.7+723.85+1162.775 +65.1217.85+71.284.97567.361.95) =5548.73 KN =9000.38465=346.19 KN 基桩承载力： = =2973.11 KN验算基桩承载力： 竖向承载力：KNR=2973.11 KN所以，基桩承载力满足要求。 再次验算沉降： p=381.51 KPa； b=6.7 m 当2.61时，满足这一条件。 此时，计算深度zn=17.487m表4.4 核心筒部分桩基础沉降计算表2层数12345层厚(m)3.952.754.023.554.087zi(m)3.956.79.8513.417.487z/b0.591.01.472.02.61i0.24540.23450.21760.19780.1771Esi(MPa)9.168.898.898.898.89 = + =0.34510-6 =1 其中：nb=7 ； ； 查附录H得：C0=0.077； C1=1.789； C2=10.303 = =0.36 =410.36381.511030.34510-6 =189.53 mm4.5、柱下承台结构计算4.5.1、Z-1承台结构计算 承台高度：h=1200mm， 承台有关材料强度： C35混凝土：； HRB335钢筋： 混凝土保护层厚度： 100+20=120mm 则承台的有效高度h0: 一、柱对承台的冲切矩形承台： 11048.56 KN 各个桩的净反力 M=0； =17.64 m2=1841.43 KN2100-500-350=1250 mm1050-400-350=300 mm 冲跨比：1.151，则1 0.28 冲切系数：0.6 1.5 =20.6(0.8+0.3)+1.5(1.0+1.25)1.571.08103 =13683 KN 1.011048.53=11048.53 KN13683 KN 所以，承台抗柱冲切承载力满足要求。二、角桩对承台的冲切 根据建筑桩基技术规范JGJ94-94有关规定，对于圆桩，计算时应将截面换算成方桩，即取桩截面边宽bp=0.8d bp=0.8d=0.80.7=0.56 m c1=700+560/2=980 mm； c1=700+560/2=980 mm2100-500-350=1250 mm； 1050-400-350=300 mm 1，取1 0.28 角桩冲切系数 0.4 1 =0.4(0.98+0.3/2)+1(0.98+1.25/2)1.571.08103 =3487 KN 1.01841.43=1841.43 KN3487 KN 所以，承台抗角桩冲切承载力满足要求。 综上所述，承台的抗冲切承载力满足要求。 三、承台抗剪承载力验算 1250 mm； 300 mm 1，取1 0.28 剪切系数：0.31.4 =0.09； =0.21 5681.34 KN 1.02Na=1.021841.43=3682.86 KN5681.34 KN 21210.34 KN 1.03Na=1.031841.43=5524.29 KN21210.34 KN 所以，承台的抗剪承载力满足要求。 四、承台配筋计算 -截面：21841.431.6=5892.58 KN-截面：31841.430.65=3590.79 KN20208 mm210420 mm2沿平行与承台长边方向，均匀布置3328，=20321.4 mm2沿垂直与承台长边方向，均匀布置3420，=10682.8 mm24.5.2、Z-5承台结构计算 同理，可计算Z-5下桩基础的承台。沿平行与承台长边方向，均匀布置3130，=21913.9 mm2沿垂直与承台长边方向，均匀布置3620，=11311.2 mm24.5.3、Z-2,Z-3,Z-4承台结构计算按Z-3计算承台高度：h=1600mm， 承台有关材料强度： C35混凝土：； HRB335钢筋： 混凝土保护层厚度： 100+20=120mm 则承台的有效高度h0: 一、柱对承台的冲切验算 F=14700.01 KN =1480 mm； =1480 mm 1； 1 0.6； 0.6 =20.6(1.0+1.48)+0.6(0.8+1.48)1.571.48103 =13272.40 KN12600.01 KN1.012600.01=12600.01 KN13272.40 KN二、角桩对承台的冲切验算 bp=0.8d=0.80.7=0.56 m 图4.6 角桩冲切示意图 1、1号桩的冲切450+280=730 mm； (3700-500/cos30)/2=1562 mm1562-730=832 mm=0.56； 0.63； 120。=0.63(20.73+0.832)tan(120/2)1.571.48103=5811.18 KN=21005811.18 KN承台对1号桩的冲切承载力满足要求。2、2号桩的冲切(900+280)/2=590 mm； (3700-400)/2=1650 mm1650-590=1060 mm=0.72； 0.52； 120。=0.52(20.59+1.06)tan(120/2)1.571.48103=4687.71 KN=2100 KN4687.71 KN承台对2号桩的冲切承载力满足要求。综上所述，承台对角桩的冲切承载力满足要求。 三、承台抗剪承载力验算 1400-400-350=650 mm； 1480 mm 1 剪切系数：0.31.4 =0.16； =0.09 25348.72 KN 1.02NC=1.0314700.01/7=6300 KN25348.72 KN 8230.43 KN 1.014700.01/72=4200 KN8230.43 KN 所以，承台的抗剪承载力满足要求。 四、承台配筋计算 -截面： =21002.4+21001.0 =7140 KNm-截面： =210021.925 =8085 KNm17868 mm220233 mm2沿平行与承台长边方向，均匀布置2930，=20500.1 mm2沿垂直与承台长边方向，均匀布置3725，=18163.3 mm24.5.4、Z-6，Z-7承台结构计算按Z-7设计：同理，可计算Z-7下桩基础的承台。沿平行与承台长边方向，均匀布置3432，=20500.1 mm2沿垂直与承台长边方向，均匀布置3828，=18163.3 mm24.5.5 承台配筋总结矩形承台按Z-5下承台配筋。 即：沿平行与承台长边方向，均匀布置3130；沿垂直与承台长边方向，均匀布置3620。 六边形承台按Z-7下承台配筋。 即：沿平行与承台长边方向，均匀布置3432；沿垂直与承台长边方向，均匀布置3828。4.6、筏形承台结构计算筏型承台除了要满足其它柱下独立承台的的承载力要求外，还要求对核心筒的抗冲切承载力和对桩群的抗冲切承载力满足要求。 承台高度：h=1100mm， 承台有关材料强度： C35混凝土：； HRB335钢筋： 混凝土保护层厚度： 100+20=120mm 承台有效高度h0: 一、内筒的冲切验算： 根据高层建筑箱形与伐形基础技术规范JGJ6-99有关规定，内筒的冲切按下式进行 ； 其中 =201248.52-1984.770=62319.52 KN =2(26+8+26+2h0+8+2h0）/2 =(26+0.98+8+0.98)2 =71.92 m =887.21 KPa0.6=0.61.57=942 KPa 所以，承台对内筒的冲切承载力满足要求。 二、桩对承台的冲切验算： 1、角桩的冲切承载力验算： bp=0.8d=0.80.7=0.56 m =0.98-0.56/2=0.7 m； =0.98-0.56/2=0.7 m =0.7+0.56/2=0.98 m； =0.7+0.56/2=0.98 m =0.71； =0.71； =0.53 =0.53(0.98+0.7/2)+1(0.98+0.7/2)1.570.98103=2169.12 KN 1.01984.7=1984.7 KN2169.12 KN2、筒体内部基桩对承台的冲切验算 bp=d=0.7 m； h0=0.98 m =2.4(0.7+0.98)1.570.98103=6203.64 KN 1.01984.7=1984.7 KN6203.64 KN 所以，承台对筒体内部角桩的冲切承载力满足要求。图4.7 承台受桩群的冲切承载力计算示意图3、承台受桩群的冲切承载力验算：计算公式： （1）、1区 =0.98； =0.98 =0.6 =2.0+0.7=2.7 m； =22.0+0.7=4.7 m =20.6(4.7+0.98)+0.6(2.7+0.98)1.570.98103 =27282.56 KN 1.01984.76=11908.2 KN17282.56 KN（2）、2区=0.98； =0.3； =0.98； 0.3/0.98=0.31； =0.6； =1.4=0.7 m； =22.0+0.7=4.7 m=0.6(4.7+0.98)+1.4(4.7+0.98)+0.6(0.7+0.98)+0.6(0.7+0.3)1.570.98103=19952.56 KN1.031984.7=5941.1 KN19952.56 KN（3）、3区 =0.98； =0.98 =0.6 =0.7m； =22.0+0.7=4.7m =20.6(4.7+0.98)+0.6(0.7+0.98)1.570.98103 =13588.92 KN 1.01984.73=5941.1 KN