柱下独立承台桩基础知识设计

柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计柱下独立承台钢筋混凝土桩基础是一种常用的桩基础形式，适用于柱子位于土层较深或土层较松软时的情况。

该类型的基础通过钢筋混凝土承台将柱子的荷载分散到多个桩上，从而提高承载能力。

下面将详细介绍柱下独立承台钢筋混凝土桩基础的设计及施工要点。

一、基础设计1.土壤力学参数的确定在进行柱下独立承台钢筋混凝土桩基础设计之前，需要先确定土壤力学参数。

通过地质勘察和实验室试验，获取土壤的抗剪强度、承载力和压缩模量等参数。

2.桩基础尺寸的确定桩基础的尺寸包括桩径和桩长。

根据土壤力学参数和工程要求，结合桩身的承载能力和抗倾覆能力，确定适当的桩径和桩长。

3.桩基础的承载力计算根据桩身的荷载传递机制，可以通过以下公式计算柱下独立承台钢筋混凝土桩基础的承载力：P=∑(Qc+Qt)+Qs+Qw-Qr其中，P为桩基础的承载力；Qc为柱子自重；Qt为柱子的其他荷载；Qs为桩身的沉降荷载；Qw为桩身的侧向摩擦力；Qr为桩身的抗拔力。

4.承台设计根据柱子的尺寸和荷载，设计合适的承台。

承台的尺寸应足够大，以保证荷载能够均匀分布到每个桩上。

同时，承台的厚度和钢筋配筋应满足抗弯和抗剪的要求。

5.桩身设计根据桩身的荷载和受力特点，设计合适的钢筋配筋。

桩身的钢筋应具有足够的强度和刚度，使其能够承受桩身的荷载，并保证桩身的稳定性和抗倾覆能力。

二、基础施工要点1.桩基础的施工方法2.基础施工过程中的质量控制在施工过程中，需要严格控制基础的施工质量，特别是钢筋的质量和混凝土的浇筑质量。

钢筋的焊接和连接应符合相关标准和规范，并进行质量检测。

混凝土的配合比应根据设计要求进行调整，并进行拌和试验和浇筑试块的强度检测。

3.基础的施工过程监控在施工过程中，需要对基础的施工过程进行监控，包括钢筋的布置、混凝土的浇筑和养护过程。

通过监控，及时发现和解决施工过程中的问题，确保基础施工的质量和安全。

通过上述基础设计和施工要点，可以合理设计和施工柱下独立承台钢筋混凝土桩基础。

目 录1 柱下独立基础课程设计 (3)1.1设计资料 (3)1.1.1地形 ...................................................................................................................... 3 1.1.2工程地质条件 .................................................................................................... 3 1.1.3岩土设计参数 .................................................................................................... 3 1.1.4水文地质条件 .................................................................................................... 4 1.1.5上部结构材料 .................................................................................................... 4 1.1.6材料 ...................................................................................................................... 4 1.1.7本人设计资料 .................................................................................................... 4 1.2独立基础设计 (5)1.2.1选择基础材料 .................................................................................................... 5 1.2.2选择基础埋置深度 ........................................................................................... 5 1.2.3求地基承载力特征值af (6)1.2.4初步选择基底尺寸 (6)土层编号土的名称重度γ3mKN孔隙比e液性指数I l粘聚力cKPa内摩擦角ϕ0()压缩模量(pa)s E M标准贯入锤击数N承载力特征值()ak f kPa① 杂填土 18 -- -- -- -- -- -- -- ② 粉质粘土 20 0.65 0.84 34 13 7.5 6 130 ③黏土19.40.580.7825238.211180④细砂21 0.62 -- -- 30 11.6 16 240⑤强风22 -- -- -- -- 18 22 300化砂质泥岩1 柱下独立基础课程设计1.1设计资料1.1.1地形拟建建筑地形平整1.1.2工程地质条件自上而下土层依次如下：①号土层：杂填土，层厚0.5m 含部分建筑垃圾。

任务书
一、工程设计概况
（1）拟建建筑及场地
某市拟建一栋6层框架结构的办公楼，其建筑场地地势平坦，地层层位稳定，地下水位埋深位于地表下3.2m处，场地的工程地质条件和土层物理性质指标（表1）如下。

试设计柱下独立承台桩基础（假设不考虑地震作用的影响），桩的类型（预制桩或灌注桩）及桩的施工方式自行设定。

场地土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.
表1 土层物理性质指标
（2）上部结构资料
拟建建筑物为6层框架结构，长30m，宽9.6m,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm，柱截面尺寸均为mm
400 ,横向
mm
400
承重，柱网布置如图1所示。

上部结构荷载作用：上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表2所示,上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表3所示。

表2 柱底荷载效应标准组合值
表3 柱底荷载效应基本组合值
二、设计内容及要求
（1）确定单桩竖向承载力特征值；
（2）确定桩数，桩的平面布置，承台平面尺寸，单桩承载力验算；（3）软弱下卧层承载力验算；
（4）桩基沉降验算；
（5）桩身结构设计及验算；
（6）承台结构设计及验算；
（7）桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明；
三、设计成果及提交
（1）计算说明书
（2）桩基础施工图。

基础工程课程设计————某住宅楼桩基础设计一：设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。

勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。

建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN mg，H = 50kN；柱的截面尺寸为：400×400mm；承台底面埋深：D ＝2.0m。

2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc＝15MPa，弯曲强度设计值为fm＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y＝310MPa 4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝1.5MPa。

、附：1）：土层主要物理力学指标；2）：桩静载荷试验曲线。

附表一：附表二：桩静载荷试验曲线二：设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。

三：桩基础设计 （一）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 （二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN •m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPa4φ16yf＝310MPa4）、承台材料：混凝土强度C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPatf＝1.5MPa（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定：1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7p ScyR kNff A A ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯= 2）、根据地基基础规范公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m100800(800)8805pa kPa q-=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1：1.0LI= ，17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2： 0.60LI= ，24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2p ippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN RR ==⨯=4）、确桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和土自重： 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 ：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m =2°、承台平面尺寸及柱排列如下图：桩平面布置图1：100桩立面图（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均力：3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===< 2、单桩所受最大及最小力：()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<<Q即 i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5o∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。

基础工程桩基础设计计算书一 .设计任务1.1工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼, 其场地位于临街地块居中部位, 无其它邻近建筑物, 地层层位稳定, 场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。

试设计柱下独立承台桩基础。

（1）地基基础设计等级为乙级；（3）柱的截面尺寸为: 450mm×600mm；（4）承台底面埋深: d=2.0m（也可自行按规范要求选定）；（5）根据地质资料以及上部荷载情况, 自行选择桩型、桩径和桩长；（6）桩基沉降量容许值: [s]= 200mm或查相关规范确定；（7）桩的类型: 预制桩或者灌注桩（自行斟酌设定）；（8）沉桩方式: 静压或者打入（自行斟酌设定）。

（9）方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层, 若不满足要求, 再行选择卵石或岩石层作为持力层, 并作简要对比说明。

1.2荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合: 轴力F=7900kN, 弯矩Mx=160kN·m, My=710kN。

（其中, Mx、My分别为沿柱截面短边和长边方向作用）1.3工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同, 自上而下划分为5层, 地质剖面与桩基计算指标见表1, 勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。

地下水水质分析结果表明, 本场地地下水无腐蚀性。

1.4设计内容及要求（1）确定单桩竖向承载力特征值；（2）确定桩数, 桩的平面布置, 承台平面尺寸, 单桩承载力验算；（3）若必要, 进行软弱下卧层承载力验算；（4）桩基沉降验算；（5）桩身结构设计及验算；（6）承台结构设计及验算；（7）桩及承台施工图设计: 包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明；表1 地质剖面与桩基计算指标1.5建议的设计步骤及涵盖内容（1）列出设计资料（包括上部结构资料、建筑场地资料）；（2）选择桩型、桩端持力层和承台埋深；（3）确定单桩机选承载力标准值；（4）确定桩数和承载底面尺寸； （5）确定群桩竖向承载力设计值； （6）桩基中单桩荷载验算；（7）桩基软弱下卧层和沉降验算（若不须验算桩基软弱下卧层沉降, 建议另行设定条件自行练习）；（8）承台设计（包括柱对承台以及角桩对承台的冲切计算、承台斜截面抗剪验算及承台配筋等）。

KN 905218102Quk Ra ===计算书一、设计资料学号：20180802258 柱尺寸：450mm ×600mm 水平力Hk ：500kN 竖向力F ：7500+100×8=8300kN 弯矩M ：950-25×5=825KN ·m表3-2 岩土设计参数表二、选择端桩持力层、承台埋深根据表地质条件，以粉细砂层为桩尖持力层，采用预装混凝土方桩，桩长L=20m ,截面尺寸为500mm ×500mm ，桩尖进入粉细砂层为5.4m 。

桩身材料：混凝土C30级，2/3.14mm N f c =；钢筋：三级钢，2/360'mm N f f y ==。

承台采用C25混凝土，22/27.1;/9.11mm N f mm N f t c ==，承台底面埋深m d 0.2=。

三、确定单桩极限承载力标准值桩的极限测阻力标准值，按表3-2取值四、单桩坚向承载力特征值：kN K Q R uk a 9782/1956/=== 为端承型桩，不考虑承台作用水平承载力特征值：oa x ha X V a 75.0= R 3EI 51EI mb a 1=2b W I 000=6bh 20=W 00.85EcI = EI 1956KN Quk 0.50.52400465.45.3423.8203.5560.54 Qpk Qsk Quk AP qpk qsikli up Qpk Qsk Quk =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=+=+∑=+=）（已知bxh=500mm ×500mm ，X Oa 一般取10mm 因为是矩形截面，b=500mm ＜1m ，所以b 0=1.5b+0.5=1.25m ，地基土横向抗力系数的比例系数m=6.0MN/m 4=6.0×103KN/m 4,E C =3.0×107KN/m 2把已知数据代入公式得：因为ah=7.035＞4，所以ah=4 V 0x =0.940五、确定桩数和承台尺寸9.797883001.105.1n =⨯⨯=≥ak G e R F ζζ初选取n=12根六、初定承台尺寸桩距取m s m d s 2,25.044==⨯=≥取mm a 5225.02b :7235.02:=⨯+⨯==⨯+⨯=承台短边承台长边承台埋深d=2m ，承台高度h=1.5，桩顶深入承台50mm 钢筋保护层70mm ，则承台有效高度为m h 415.1035.0050.05.10=--=m3021.060.50.526bh 20=⨯==W m 4301.021.250.0212b W I 000=⨯==m 331500100.0133.00.85 0.85EcI = EI 470=⨯⨯⨯=0.469513315001061.25351EI mb a 1=⨯⨯==7.035150.469ah =⨯=KN EI 123.270.010.940.4690.0052288000000.753=X Vx a 75.0= R oa 3ha =⨯⨯⨯⨯m 40520.0500.53121bh 3121I =⨯==。