桩基承台设计讲义讲稿(含示意图、计算书).ppt

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1、4.8 桩承台设计4.8.1 构造要求1）独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150 mm。对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。最小埋深为500mm。承台作用：连结各桩，转换、调整、分配荷载。桩基承台可分为柱下独立承台、柱下或墙下条形承台（梁式承台）、筏板承台、箱形承台。桩基承台的构造，应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求，0.5d且不宜小且不宜小于于150mm500mm厚度厚度300mm条基条基75mm承台最小埋深承台最小埋深

2、500mm混凝土强度混凝土强度C20 垫层：垫层：100mm厚素混厚素混凝土垫层凝土垫层C7.52）高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm，墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。3）高层建筑箱形承台的构造应符合高层建筑筏形与箱形基础技术规范JGJ6的规定。承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。承台的钢筋配置应符合下列规定：1）柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置(图4.2.3-a)，对四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内(图4.2.3-

3、b)。纵向钢筋锚固长度自边桩内侧（当为圆桩时，应将其直径乘以0.8等效为方桩）算起，不应小于35dg(dg为钢筋直径)；当不满足时应将纵向钢筋向上弯折，此时水平段的长度不应小于25dg，弯折段长度不应小于10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm，间距不应大于200mm。柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。2）柱下独立两桩承台，应按现行国家标准混凝土结构设计规范（GB 50010）中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。图4.2.3承台配筋示意（a）矩形承台配筋 （b）三桩承台配筋 （c）墙下承台梁配

4、筋图3）条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准混凝土结构设计规范（GB 50010）关于最小配筋率的规定（图4.2.3-c），主筋直径不应小于12mm，架立筋直径不应小于10mm，箍筋直径不应小于6mm。承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。4）筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用时，考虑到整体弯曲的影响，在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%；上层钢筋应按计算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于2000mm时，宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm的双向钢筋网。5）承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有混凝土垫层时，不应小于

5、50mm，无垫层时不应小于70mm；此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。钢筋：钢筋：承台内钢筋承台内钢筋 (a)直径直径:12 (b)间距间距100200mm承台梁承台梁 412（架力筋（架力筋10）钢筋保护层钢筋保护层 （a）70mm（无垫层）（无垫层）（b）可小些（有垫层）可小些（有垫层）桩与承台的连接构造应符合下列规定：1）桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于50mm；对大直径桩不宜小于100mm。2）混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩，桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准混凝土结构设计规范（GB 50010）确定。3）对于大直径灌注

6、桩，当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。柱与承台的连接构造应符合下列规定：1）对于一柱一桩基础，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于35倍纵向主筋直径。2）对于多桩承台，柱纵向主筋应锚入承台不应小于35倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向呈90弯折。3）当有抗震设防要求时，对于一、二级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数；对于三级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数。承台与承台之间的连接构造应符合下列规定：1）一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于

7、2时，可不设联系梁。2）两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。3）有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主轴方向设置联系梁。4）联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距的1/101/15，且不宜小于400mm。5）联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm钢筋；位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土，或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小于0.94。4.8.2 柱下桩基独立承台1、受弯计算（1）柱下多桩矩形承台 配筋不足时，呈梁式破坏（弯曲破坏）。承台弯矩计算示

8、意承台弯矩计算示意（a）矩形多桩承台；（）矩形多桩承台；（b）等边三桩承台；（）等边三桩承台；（c）等腰三桩承台）等腰三桩承台 iiyiixxNMyNM两桩条形承台和多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处，可按下列公式计算：三桩承台的正截面弯距值按下列方法计算：1）等边三桩承台)43(3maxcsNMaMmaxN通过承台形心至各边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值；不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下三桩中最大基桩 竖向反力设计值；分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值；xMyMixiy垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离；不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下的

9、第i基桩竖向反力设计值。iN桩中心距；asc方柱边长，圆柱时c=0.8d（为圆柱直径）d2）等腰三桩承台)475.0(312max1csNMa)475.0(322max2csNMa分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值；1M2M 长向桩中心距；as短向桩中心距与长向桩中心距之比，当 小于0.5时，应按变截面的二桩承台设计；分别为垂直于、平行于承台底边的柱截面边长。1c2c 柱下条形承台梁的弯矩可按下列规定计算：1）可按弹性地基梁（地基计算模型应根据地基土层特性选取）进行分析计算；2）当桩端持力层深厚坚硬且桩柱轴线不重合时，可视桩为不动铰支座，按连续梁计算。砌体墙下

10、条形承台梁，可按倒置弹性地基梁计算弯矩和剪力。（1）均布荷载法）均布荷载法计算弯矩最大，结果太保守。计算弯矩最大，结果太保守。以桩为支座，视墙体传下的荷载均布于承台梁上。（2）过梁荷载法）过梁荷载法计算弯矩最小，结果偏小。计算弯矩最小，结果偏小。一般连续梁一般连续梁取hw高度范围全部墙体作均布荷载。时当Lhw31连续梁连续梁时当Lhw31取L/3范围内墙体作均布荷载。连续梁连续梁（3）倒置弹性地基梁法）倒置弹性地基梁法考虑的墙梁的共同作用，结果适中。考虑的墙梁的共同作用，结果适中。视墙体为弹性地基，承台梁为桩顶反力作用下的倒置弹性地基梁。倒置弹性地基梁。箱形承台和筏形承台的弯矩宜考虑地基土层性

11、质、基桩分布、承台和上部结构类型和刚度，按地基桩承台上部结构共同作用原理分析计算。对于箱形承台，当桩端持力层为基岩、密实的碎石类土、砂土，且较均匀时，或当上部结构为剪力墙、12层以上框架、框架剪力墙体系且箱形承台的整体刚度较大时，箱形承台顶、底板可仅考虑局部弯曲作用进行计算。对于筏形承台，当桩端持力层坚硬均匀、上部结构刚度较好，且柱荷载及柱间距的变化不超过20%时，可仅考虑局部弯曲作用按倒楼盖法计算；当桩端以下有中、高压缩性土、非均匀土层、上部结构刚度较差或桩间距变化较大时，应按弹性地基梁板进行计算。2、受冲切计算、受冲切计算 冲切破坏锥体应采用自柱（墙）边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成

12、的锥体，锥体斜面与承台底面之夹角不应小于45。1）对于柱下矩形独立承台：0)()(2hfahabFthpoxcoyoycoxlilQFF2.084.000 xx2.084.000yy 柱对承台的冲切计算示意柱对承台的冲切计算示意 不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值；lF对于圆柱及圆桩，计算时应将其截面换算成方柱及方桩。对于柱下两桩承台，宜计算受弯、受剪承载力，不需要进行受冲切承载力计算。2）角桩冲切承载力（1）四桩以上（含四桩）承台受角桩冲切的承载力可按下列公式计算：01111212/)2/(hfacacNthpxyyxl2.056.011xx2.056

13、.011yy（a）锥形承台；）锥形承台；(b)阶形承台阶形承台 四桩以上（含四桩）承台角桩冲切计算示意四桩以上（含四桩）承台角桩冲切计算示意（2）三桩三角形承台可按下列公式计算受角桩冲切的承载力：底部角桩：三桩三角形承台角桩冲切计算示意三桩三角形承台角桩冲切计算示意othplhftgacN221111112.056.01111othplhftgacN222122122.056.01212顶部角桩：3）对于箱形、筏形承台，应计算承台受内部基桩的冲切承载力：基桩对筏形承台的冲切和墙对筏形承台的冲切计算示意基桩对筏形承台的冲切和墙对筏形承台的冲切计算示意（a）受基桩的冲切）受基桩的冲切 （b）受桩群

14、的冲切）受桩群的冲切 3、受剪计算、受剪计算 柱（墙）下桩基承台，应分别对柱（墙）边、变阶处和柱（墙）下桩基承台，应分别对柱（墙）边、变阶处和桩边联线形成的贯通承台的斜截面的受剪承载力进行验算。当桩边联线形成的贯通承台的斜截面的受剪承载力进行验算。当承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时，应对每个斜截面的承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时，应对每个斜截面的受剪承载力进行验算。受剪承载力进行验算。1）承台斜截面受剪承载力可按下列公式计算：承台斜截面受剪承载力可按下列公式计算：00hbfVths175.14/10)800(hhs承台斜截面受剪计算示意承台斜截面受剪计算示意（1）对于阶梯形承台应分别

15、在变阶处（A1-A1,B1-B1）及柱边处（A2-A2,B2-B2）进行斜截面受剪承载力计算。计算变阶处截面（A1-A1,B1-B1）的斜截面受剪承载力时，其截面有效高度均为h10,截面计算宽度分别为by1和bx1。阶梯形承台斜截面受剪计算示意阶梯形承台斜截面受剪计算示意 锥形承台斜截面受剪计算示意锥形承台斜截面受剪计算示意 计算柱边截面（A2-A2,B2-B2）的斜截面受剪承载力时，其截面有效高度均为h10+h20，截面计算宽度分别为：1120200)1(5.01 yyyybbbhhb对A-A 对B-B 1120200)1(5.01 xxxxbbbhhb20102021010hhhbhbby

16、yy20102021010hhhbhbbxxx（2）对于锥形承台应对变阶处及柱边处（A-A及B-B）两个截面进行受剪承载力计算，截面有效高度均为ho，截面的计算宽度分别为：对A-A 对B-B 进行斜截面抗剪计算时应注意以下几点:（1）当柱边（墙边）外有多排桩形成多个剪切斜截面时，需对每个截面进行验算。（2）对阶梯形承台需分别在变阶处及柱边进行斜截面受剪计算。（3）对锥形承台需在承台顶斜面与平面交接位置进行斜截面受剪计算。（4）墙（柱）下条形承台梁斜截面受剪，根据规范（GB50010 2002）计算。（5）承台配有箍筋和弯起钢筋时，按下式计算。当只配箍筋不配弯起筋时，只需在公式中取Asb=0即可。ssbyytsin8.025.17.00s000AfhsAfhbfV 同一截面弯起钢筋的截面面积；弯起钢筋的抗拉强度设计值；斜截面上弯起钢筋与承台底面的夹角。斜截面上弯起钢筋与承台底面的夹角。sbAyfs4、局部受压计算对于柱下桩基，当承台混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时，应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力。当进行承台的抗震验算时，应根据现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011的