预制方桩水平承载力计算书

'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:0.80m桩长:15.00m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:0.00m水位标高:0.00m承台底标高:0.00mA:1600mmB:1600mmC:800mm1.4荷载信息弯矩M设计值:350.00(kN·m)轴力N设计值:300.00(kN)水平力H设计值:250.00(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=0.80m,y=2.40m桩2,x=0.80m,y=0.80m桩3,x=0.80m,y=-0.80m桩4,x=0.80m,y=-2.40m桩5,x=-0.80m,y=2.40m桩6,x=-0.80m,y=0.80m桩7,x=-0.80m,y=-0.80m桩8,x=-0.80m,y=-2.40m1.8设计时执行的规范《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）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)=3.60m范围内土层数n=2h1=3.00,h2=0.60,m1=1.80,m2=2.10由"桩基规范"附录B式B-1得m== =1.89MN/m4b0----桩身计算宽度,矩形截面,b0=1.5b+0.5=1.5×0.80+0.5=1.70mEI----桩身抗弯刚度,EI=0.85EcI0Ec----混凝土弹性模量,C30,Ec=3.00×104N/mm2=3.00×107kN/m2矩形截面惯性矩,I0=0.034m4aE----钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比值aE=6.67W0=0.09m3EI=0.85EcI0=0.85×3.00×107×0.034=8.704×105kN·m2a=0.3262ah=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=10mm所以,单桩水平承载力设计值为:Rh===321.47kN验算桩的水平承载力由"桩基规范"式5.1.1-3验算H1=H/nH=250.00kNH--作用于承台底面通过桩群形心x轴的水平设计值,H=250.00kN桩数:n=8H1=250.00/8.00=31.250kNg0H1=1.000×31.250=31.250kN≤Rh=321.47kN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=2.00n1,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=2m----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=10mmB"c----承台受侧向土抗一边的计算宽度B"c=Bc+1=6.40+1=7.40m(Bc为承台宽度)hc----承台高度hc=0.800mm----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=8.32m2承台底地基土净面积Ac=3.20×6.40-8×0.64=15.36m2Ace=Ac-Aci=15.36-8.32=7.04m2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承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值qck=200.00kPagc----承台底土阻抗力分项系数,本程序一律取gc=1.70Pc=hcqckAc/gc=0.37×200.00×15.36/1.70=668.61kNhi=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=250.00kNH--作用于承台底面通过桩群形心x轴的水平设计值,H=250.00kN桩数:n=8H1=250.00/8.00=31.250kNg0H1=1.000×31.250=31.250kN≤Rh1=400.90kN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=1.89MN/m4桩底面地基土竖向抗力系数的比例系数m0=m=1.89MN/m4桩身抗弯刚度EI=870400.05kN·m2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=15.00m,(当h小于10m时按10m计算)桩底面地基土竖向抗力系数C0=m0h=28.38MN/m3承台埋深hn=1.00m,(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=1.89MN/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=2.01m2单桩横截面面积A=0.64m2桩身弹性模量E=3.00×104N/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-005m/kN,dMH=1.74998e-0051/kNM0=1作用时dHM=1.74998e-0051/kN,dMM=6.16518e-0061/kN·m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+004kN发生单位水平位移时rNN=5.58076e+004kN水平力rHH=3.21586e+004kN弯矩rMH=9.12818e+004kN·m发生单位转角时:水平力rHM=9.12818e+004kN 弯矩rMM=4.21303e+005kN·m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+005kN水平反力gUV=1.45280e+004kN发生单位水平位移时rNN=5.58076e+004kN水平反力gUU=2.64268e+005kN反弯矩gbU=-7.23255e+005kN·m发生单位转角时:水平反力gUb=-7.23255e+005kN反弯矩rbb=3.68419e+006kN·m承台变位:竖向位移:V=0.00063m水平位移:U=0.00253m转角（弧度）b=0.00059弧度桩顶处桩身内力:弯矩M0=18.32kN·m水平力H0=27.37kN承台和侧墙的弹性抗力:水平抗力:HE=19.098kN反弯矩:ME=6.596kN·m承台底地基土的弹性抗力和摩阻力:竖向抗力:Nb=18.331kN水平抗力:Hb=9.166kN反弯矩:Mb=15.900kN·m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按规范直接计算所得的最大弯矩位置(L)yMmax=3.55433按规范直接计算所得的最大弯矩(F×L)Mmax=59.30624 五、桩身内力计算结果桩1,x=0.80m,y=2.40m桩身轴力:61.636kN桩身最大弯矩:-3943.36kN·m桩身最大剪力:-2307.70kN桩2,x=0.80m,y=0.80m桩身轴力:61.636kN桩身最大弯矩:-3943.36kN·m桩身最大剪力:-2307.70kN桩3,x=0.80m,y=-0.80m桩身轴力:61.636kN桩身最大弯矩:-3943.36kN·m桩身最大剪力:-2307.70kN桩4,x=0.80m,y=-2.40m桩身轴力:61.636kN桩身最大弯矩:-3943.36kN·m桩身最大剪力:-2307.70kN桩5,x=-0.80m,y=2.40m桩身轴力:8.781kN桩身最大弯矩:-3943.36kN·m桩身最大剪力:-2307.70kN桩6,x=-0.80m,y=0.80m桩身轴力:8.781kN桩身最大弯矩:-3943.36kN·m桩身最大剪力:-2307.70kN桩7,x=-0.80m,y=-0.80m桩身轴力:8.781kN桩身最大弯矩:-3943.36kN·m桩身最大剪力:-2307.70kN桩8,x=-0.80m,y=-2.40m桩身轴力:8.781kN桩身最大弯矩:-3943.36kN·m桩身最大剪力:-2307.70kN'