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地基基础课程设计1.确定桩型、桩基材料、几何尺寸和承台埋深由任务书可知，该框架跨度大，柱底荷载大，不宜采用浅基础，故采用深基础，且该场地土层分层比较均匀，采用混凝土预制桩比较合理。桩身采用混凝土，钢筋采用级钢筋，桩截面尺寸选用，承台采用混凝土，钢筋采用级钢筋，厚度为，桩顶深入承台，钢筋保护层取，则承台有效高度为：依据地基土分布，第层是粘土，较合适为桩端持力层，桩端全断面进入持力层，桩的实际长度为 桩的有效长度为 承台埋深为，桩基以及土层分布如图1所示。图1 桩基以及土层分布示意图2.确定单桩极限承载力特征值对直径的预制桩，单桩竖向极限承载力标准值可按下式计算：其中：桩的极限侧阻力标准值 桩的极限端阻力标准值、可通过计算查表得到，见表1。表1 极限桩侧、桩端阻力标准值编号土层名称土层厚度(m)(%)I粉质粘土2.81531.717.2-0.152100II淤泥质粘土8.645.343.422.825III粉土7.01731.016.280IV粘土302046.825.9-0.2821006000按经验参数法确定单桩竖向极限承载力标准值：=40.41001.2258.6807+100160000.4=2552根据建筑地基基础设计规范，单桩竖向承载力特征值取其极限承载力标准值的一半，即：3.确定桩数、承台底面尺寸和桩的平面布置初步估算桩数,先不考虑群桩效应，则，暂取。，取承台底面尺寸为,柱下桩基的平面布置图如下： 图2 柱位平面布置图4.验算桩基承载力4.1桩基中各基桩竖向承载力验算取承台及其上土的平均重度，计算时的基础埋深为，则 ,所以满足要求。4.2桩基中各基桩水平承载力验算 由于水平力，与竖向力的合力作用线即铅垂线的夹角， ，竖直桩的水平承载力满足设计要求，可不设斜桩，但要求基桩的桩顶水平荷载设计值。 查表8.17 ，满足水平承载力验算。5.桩身设计计算桩身材料采用C30混凝土，；钢筋选用钢筋，钢筋保护层厚度为。桩分俩段预制，一段桩长为,第二段桩长为，按单点起吊计算，动力系数采用K=1.3，桩身混凝土重度，桩顶处土层为坚硬，取。沿桩身轴线均匀分布的自重荷载为 故桩身最大弯矩 因为。桩截面有效高度为 故钢筋面积 均选用414，不满足，则按构造配筋。由，选用816，。6.承台设计计算6.1承台受冲切计算1柱对承台的冲切验算受冲切力设计值，承台有效高度为：冲跨比，,承台混凝土强度等级为，则 故厚度为900mm的承台能够满足柱对承台的冲切要求。（2）角桩对承台的冲切 角桩向上冲切，从角桩内边缘至承台外边缘距离，。 则：故厚度为900mm的承台能够满足角桩承台的冲切要求。6.2承台抗剪验算承台剪切破坏发生在柱边与桩边连线所形成的斜截面处，剪跨比与以上冲跨比相同，对于-斜截面， 受剪切承载力高度影响系数计算：所以满足要求。对II-II斜截面：，故剪切系数因为，则所以满足要求。6.3承台受弯承载力计算 对于I-I截面，选用1220，对于II-II截面， 选用2016（），沿平行y轴方向均匀布置，满足要求。6.4承台局部受压验算(1)承台在柱下局部受压柱的面积，局部受压的计算底面积 混凝土局部受压时强度提高系数 混凝土局部受压净面积 承台采用混凝土，混凝土强度影响系数，局部抗压承载力 所以满足要求。（2）承台在角桩上局部受压混凝土局部受压面积 混凝土局部受压净面积 局部受压计算底面积 混凝土局部受压时强度提高系数 局部抗压承载力 ,所以满足要求。7.桩基础沉降验算桩中心距为，假定桩群为一假想的实体深基础，对于摩擦型群桩基础来说，主要通过每根桩侧的摩擦阻力将上部荷载传递到桩周及桩端土层中，且一般假定桩侧摩阻力在土中引起的附加应力按某一角度，沿桩长向下扩散分布，至桩端平面处。 实体深基础尺寸： 计算实体深基础基底附加压力 桩基础实体重度近似取，,而，则基底附加压力为 地基变形计算深度 因为基础宽度为，所以基础中点的地基沉降计算深度可按下式估算：按该深度沉降量应计算至粘土层顶面向下处，因为，所以。（4）沉降计算，见下表1表2 用规范法计算基础最终沉降量点号 000014.403.832025.762025.760.04285.0825.004.352070.0044.240.0421.8686.940.021 ，所以满足要求。 查桩基规范可知， ，所以。短边方向桩数，等效距径比，长径比，承台的长宽比，查建筑桩基技术规范得 因此桩基础最终沉降量 查建筑桩基技术规范JGJ94-2008表5.5.4该结构的桩基