大廈柱下樁基礎設計案例報告摘要本設計對象為亳州市吉美大廈柱下樁作為打底，對邊柱、中柱和角柱重新改造。該設計的上部柱截面尺寸為450×450mm，樁身及承臺所用混凝土是C30，鋼筋用的是HRB400，這兩種材料的性價比非常高，而能夠使用的年限為半個世紀。依照柱底的標準恒+活荷載組合，初步確定單樁承載力特征值以及基礎樁長，并設計邊柱、中柱和角柱的樁數和承臺尺寸。根據柱底的基本恒+活荷載組合，在對承臺高度進行確定時，則借助于驗算中柱、邊柱以及角柱承臺的抗沖切和抗剪完成，而且在對樁身和承臺的配筋進行驗算時，則借助于抗彎完成。最終，結合中柱底端的活荷載和準永久恒兩者相互結合的方式，驗算樁身沉降。關鍵詞：承臺設計;承載力;樁基沉降目錄1相關計算參數 11.1地質參數 11.2設計資料 22中樁配筋計算 42.1初步確定基礎樁長 42.2確定單樁承載力特征值 42.3初步確定樁數及承臺尺寸 52.4群樁基礎中單樁承載力驗算 52.5承臺內力計算 62.6承臺抗沖切驗算 62.6.1柱對承臺的沖切驗算 62.6.2角樁沖切驗算 72.7承臺抗剪驗算 82.8承臺抗彎計算及鋼筋設計 93邊樁配筋計算 103.1基礎中單樁承載力驗算 103.2承臺內力計算 113.3承臺抗沖切驗算 113.3.1柱對承臺的沖切驗算 113.3.2角樁沖切驗算 123.4承臺抗剪驗算 123.5承臺鋼筋設計 134角樁配筋計算 154.1基礎中單樁承載力驗算 154.2承臺內力計算 164.3承臺抗沖切驗算 164.3.1柱對承臺的沖切驗算 164.3.2角樁沖切驗算 174.4承臺抗剪驗算 184.5承臺鋼筋設計 195樁身沉降計算 206樁身結構設計 21參考文獻 221相關計算參數1.1地質參數結合設計書的內容能夠獲得不同土層的相關力學指標，其中包括承載力特征值厚度，預制樁、壓縮模量以及重度等，如下表所示與相關數據參數。表1地基土層參數1.2設計資料通常情況下，設計所采用的為尺寸值的矩形截面，通常使用，選擇使用澆筑承臺和樁身的混凝土的強度都是選擇C30等級，并全部選擇使用型號為HRB400的鋼筋，可以使用半個世紀，品質優秀，使用的中樁A，邊樁B和角樁C如下圖所示，設計的荷載基本組合，標準組合，準永久組合如下3、4圖顯示。圖1框架柱底層平面圖（A-中樁B-邊樁C-角樁）2.中樁配筋計算2.1初步確定基礎樁長大量資料證明，樁徑采用450mm是最優的選擇。通過表格1能夠知道，采取第七層圓礫層為樁端持力層，樁端進入持力層的長度需要達到兩倍以上直徑才可以，除此之外，還需要將承臺埋進1.5m深度，這樣計算下來，樁基可以達到。2.2確定單樁承載力特征值（1）對一根基礎樁，在豎直方向上能夠承載的最大力的標準值進行計算：（2-1）（2）對一根基礎樁，在豎直方向上能夠承載的力的特征值進行計算，如下所示為計算公式：2.3初步確定樁數及承臺尺寸接下來以A樁為標準，進行運算。將承臺尺寸設置成300cm×800cm，縱向達到1.50cm，承臺和承臺上土平均重度一般情況下設置成20KN/m3，這種情況下進行運算，結果如下：Gk=20×3×3×1.5=270kN根據式n≥（Fk+Gk）/Ra=（5218+270）/640=8.43，考慮偏心受壓，故n=1.1×8.43=9.27≈10，所以取10根樁，將承臺的平面尺寸制定為長三米寬八米的尺寸。其中，承臺外緣設置為60厘米，樁中心距設置為大于3倍樁徑的長度，這樣的情況下Sa達到2.3。2.4群樁基礎中單樁承載力驗算按照設計的承臺尺寸，計算Gk=20×3×3×1.5=270kN單樁的平均豎向力：Nk=（Fk+Gk）/n=(5128+270)/10=540kN<640kN因此設計的尺寸完全達到標準。2.5承臺內力計算通過荷載效應組合設計值的方式計算承臺內力，那么基樁凈反力的結果則為：不同基礎樁豎向力的平均值為豎向力的極限值為：2.6承臺抗沖切驗算開始制定的承臺高度為150厘米，設定鋼筋砼保護層厚度為五十毫米，這樣的設定一次，h0可以達到150厘米。2.6.1柱對承臺的沖切驗算由于，在柱邊450線范圍以內所以，進行如下方式運算：；； λox=λoy=0.31；α0y=α0y=1.05承臺選用C30混凝土，則；F1=F-∑Ni=6769-0=6769(KN)可以從上面的公式（2-2）當中看到：因此，因此通過設計獲得的承臺的尺寸值完全能夠達到承臺受到柱的抗沖切提出的標準。2.6.2角樁沖切驗算因為在計算時忽略承臺和承臺以上的重量，所以進行如下計算：；；；==2.21.43可以從上面得到，是符合要求的。2.7承臺抗剪驗算（2-9）（2-10）式子中：；；對X向柱邊處： ；λx=0.31；β=1.34；抗剪切力符合要求。2.8承臺抗彎計算及鋼筋設計yi=0.775mY方向：xi=0.775m所以，承臺兩個軸可以選擇φ36@110實際配筋As=48859mm2。%×3000×8000=48000mm2，完全達到構造尺寸的標準。3邊樁配筋計算3.1基礎中單樁承載力驗算結合荷載組合值的區別，能夠知道，通過A樁來制定大小的方式是沒問題的。依據設計進行計算，計算Gk=20×3×3×1.5=270kNn≥（Fk+Gk）/Ra=（1243+270）/640=2.36，考慮偏心受壓，故n=1.4×2.36=3≈4，因此第一步制定的情況能夠完成使用者的要求。3.2承臺內力計算通過荷載效應組合設計值的方式計算承臺內力，那么基樁凈反力的結果則為：不同基礎樁豎向力的標準值為3.3承臺抗沖切驗算最開始對承臺的高度設計成1.5米，選取鋼筋砼保護層為50毫米的厚度，那么。3.3.1驗算承臺在受到柱的沖切力按照下面的公式來展開計算：，二者是柱邊450線范圍中的水平距離，所以可以進行如下運算：在這里面的式子當中：；；λox=λoy=0.39；αox=αoy=1.05承臺一般情況下選擇C30，所以；結合如下所示的公式完成計算：因此通過設計獲得的承臺的尺寸值完全能夠達到承臺受到柱的抗沖切提出的標準。3.3.2驗證角樁沖切式子中：；；；=1.0=2符合要求。3.4承臺抗剪驗算其中：；； ；λx=；；λx=；抗剪切力是能夠符合要求的。3.5承臺鋼筋設計 通過以上運算可以看出，承臺雙向可以采取48φ36實際配筋48858mm2。%×3000×8000=48000mm2，實現實際需求。4角樁配筋計算4.1基礎中單樁承載力驗算結合荷載組合值，能夠通過A樁設計尺寸，這種方式是沒有問題的。通過制定其大小，計算Gk=20×3×3×1.5=270kNn≥（Fk+Gk）/Ra=（2312+270）/640=4.03，考慮偏心受壓，故n=1.,1×4.03=4.43≈5，所以在這里所進行的設計從初步上來看，是能夠達到要求的。4.2承臺內力計算承臺內力運算通過荷載效應組合設計值手段，所以基樁凈反力設計值計算方式如下：4.3承臺抗沖切驗算最開始對承臺的高度設計成1.5米，選取鋼筋砼保護層為50毫米的厚度，那么。4.3.1驗算承臺在受到柱的沖切力；；λox=λoy=0.39；αox=αoy=1.05；承臺一般情況下使用的是C30，則；結合如下所示的公式完成計算因此通過設計獲得的承臺的尺寸值完全能夠達到承臺受到柱的抗沖切提出的標準。4.3.2驗證角樁沖切；；；λ1x=λ1y=0.39符合要求。4.4承臺抗剪驗算此處：；；對X向柱邊位置： ；λx=； ；λx=；完全達到標準。4.5承臺鋼筋設計得到首先從X方向來看：其次再來看Y方向的情況： 所以，雙向都利用48φ36。。%×3000×8000=48000mm2，可以達到實際使用的需求。5中柱的沉降計算因為中柱荷載較大，所以需要驗算中柱沉降。準永久組合值相應的附加應力是是P0=30.5由上表可知，，ψe=C0+=3.32s=ψψesˊ=0.4×3.32×0.91=1.21mm所以，完全達到形狀發生變化的標準。6樁身結構設計驗算樁配筋：結合下列公式可得：在這里：，，那么從公式以及計算的情況來看：因為采用的HRB400最小配筋率只有針對樁身基礎完成配筋，選擇使用的鋼筋為12C10的HRB400級別，并選擇使用C6@200的HRB400級作為箍筋，一般情況下，方式是：樁頭處焊接圓鋼片，把主筋焊接好，可是因為筋籠的長度過長，所以可以在間隔200cm的地方，再加一道箍筋，實現加固的作用，以便更好的進行實