问答题
某柱子(0.5m×0.5m)竖向荷载Fk＝2500kN，Mk＝560kN·m，采用0.3m×0.3m预制桩，桩长11.3m，承台底在地面下1.2m，如图所示，已做设计性试桩，单桩承载力特征值及Ra＝320kN，试：
(1)确定桩数；
(2)确定承台尺寸、桩间距；
(3)验算复合基桩竖向力特征值；
(4)承台C25混凝土，确定承台高度和验算冲切承载力；
(5)确定承台配筋(采用II级钢)。
(1)确定桩数；
(2)确定承台尺寸、桩间距；
(3)验算复合基桩竖向力特征值；
(4)承台C25混凝土，确定承台高度和验算冲切承载力；
(5)确定承台配筋(采用II级钢)。
【正确答案】
【答案解析】确定桩数
初设承台尺寸2.8m×2.8m
(2)确定桩布置
桩中心距为3d＝3×0.3＝0.9m，取1.1m
承台尺寸b＝l＝1.1×2+0.3×2＝2.8m
(3)验算基桩竖向力特征值
(4)承台高度设计及冲切承载力验算
①承台高度设计
承台受剪承载力 V＝βhsftαb0h0
设h＝0.74m，h0＝0.7m，h1＝0.4m
C25混凝土 ft＝1.27MPa
βhsftαb0h0＝1.0×1270×2.14×0.7×0.875＝1664.6kN
V＝1468.4kN≤βhsftαb0h0＝1664.6kN，满足。
②冲切承载力验算
Fl≤2[βox(bc+aoy)+βoy(hc+aox]fth0βhp
冲跨比 λ＝aox/h0＝0.7/0.7＝1.0
bc＝hc＝0.5m，aox＝aoy＝0.7m
C25混凝土 ft＝1270kN/m2
Fl＝1.35(F-∑Qi)＝1.35×(2500-277.8)＝3000kN
Fl＝3000kN＞2×[0.7×(0.5+0.7)×2]×1270×0.7＝2987kN，不满足。
(5)承台配筋计算
承台弯矩计算截面取柱边。
承台中间桩 Nj＝375kN
承台左边桩 Nj＝375-84.8＝290.2kN
柱右侧 My＝∑Njxi＝3×489.5×(0.7+0.15)＝1248kN·m
初设承台尺寸2.8m×2.8m
(2)确定桩布置
桩中心距为3d＝3×0.3＝0.9m，取1.1m
承台尺寸b＝l＝1.1×2+0.3×2＝2.8m
(3)验算基桩竖向力特征值
(4)承台高度设计及冲切承载力验算
①承台高度设计
承台受剪承载力 V＝βhsftαb0h0
设h＝0.74m，h0＝0.7m，h1＝0.4m
C25混凝土 ft＝1.27MPa
βhsftαb0h0＝1.0×1270×2.14×0.7×0.875＝1664.6kN
V＝1468.4kN≤βhsftαb0h0＝1664.6kN，满足。
②冲切承载力验算
Fl≤2[βox(bc+aoy)+βoy(hc+aox]fth0βhp
冲跨比 λ＝aox/h0＝0.7/0.7＝1.0
bc＝hc＝0.5m，aox＝aoy＝0.7m
C25混凝土 ft＝1270kN/m2
Fl＝1.35(F-∑Qi)＝1.35×(2500-277.8)＝3000kN
Fl＝3000kN＞2×[0.7×(0.5+0.7)×2]×1270×0.7＝2987kN，不满足。
(5)承台配筋计算
承台弯矩计算截面取柱边。
承台中间桩 Nj＝375kN
承台左边桩 Nj＝375-84.8＝290.2kN
柱右侧 My＝∑Njxi＝3×489.5×(0.7+0.15)＝1248kN·m