基础工程桩基础课程设计计算书.doc

目录1 .设计资料11.1 上料部结构资11.2 建筑物场地资料12 .选择桩型、桩端持力层 、承台埋深12.1 选择桩型12.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深23 .确定单桩极限承载力标准值33.1 确定单桩极限承载力标准值34 .确定桩数和承台底面尺寸44.1 C柱的桩和承台的确定45 .确定复合基桩竖向承载力设计值55.1 四桩承台承载力计算（C承台）56 .桩顶作用验算66.1 四桩承台验算（C承台）67 .桩基础沉降验算77.1 C柱沉降验算78 .桩身结构设计计算98.1 桩身结构设计计算99 .承台设计109.1 四桩承台设计（C柱）1010.参考文献131 设计资料1.1 建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦,建筑物场地位于非地震区，不考虑地震影响。 场地地下水类型为潜水，地下水位离地表3.2米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.2.1。1. 设计资料1.1 确定桩的规格根据地质勘察资料，确定第4层粉质粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为400mm400mm，桩长为11.5米。桩顶嵌入承台0.1米，则桩端进持力层1.4米。2.确定单桩竖向承载力标准值2.1确定单桩竖向承载力标准值Q根据静力触探法公式 ：查表内插求值得层 序深度（m）qsik（kPa）qpk（kPa）粘土2.20.3078淤泥质粘土8.01.7133粉质粘土1.20.40722500 按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值： 40.4(782.2+338.0+721.2)+25000.40.41235.2 kN取1235.2 kN2.2确定桩基竖向承载力设计值R 估算基桩竖向承载力设计值R为：查表得 1.65 748.6 kN 按静载荷实验确定单桩竖向承载力设计值R 查表得 1.60 kN则可以知：Rmin() kN3.确定桩数n、布置及承台的尺寸 3.1 桩数n 先不考虑承台质量，因偏心荷载，桩数初定为：取桩数 3.2 桩的中心距 通常桩的中心距为34d1.21.6m 取3.3 桩承台设计 根据桩的外缘每边外伸净距为0.5d200mm 则承台长度l为3600mm承台宽度b为2200mm，承台埋深设计2.0m 取承台及上覆土的平均重度 kN/,则承台及上覆土重 kN 4.确定复合基桩竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩，并n3,承台底面下并非欠固结土，新填土等，故承台底面不会于土脱离，所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值。目前，考虑桩基的群桩效应的有两种方法。地基规范采用等代实体法，桩基规范采用群桩效应系数法。下面用群桩效应系数法计算复合基桩的竖向承载力设计值4.1 六桩承台承载力计算 承台净面积：。 承台底地基土极限阻力标准值： 分项系数 因为桩分布不规则，所以要对桩的距径比进行修正，修正如下： 群桩效应系数查表得： 承台底土阻力群桩效应系数: 承台外区净面积 承台内区净面积承台内区净面积 查表 那么，经验计算复合桩基竖向承载力设计值R 由静载荷实验复合桩基竖向承载力设计值R 查得 5.桩顶作用验算5.1.六桩承台验算（1）荷载取K柱的组合：F2915 kN ，M209 kN*m，V78 kN 承台高度设为1.5m等厚，荷载作用于承台顶面。 桩基设计安全等级为乙级，建筑物的重要性系数1.0.作用在承台底形心处的竖向力有F,G,但是G的分项系数取为1.2.轴心竖向力作用下单桩竖向力 满足要求作用在承台底形心处的弯矩桩顶受力计算如下： 满足要求6桩基础沉降验算6.1 K柱沉降验算采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算。由于桩基础的桩中心距小于6d，所以可以采用分层总和法计算最终沉降量。竖向荷载标准值基底处压力基底自重压力基底处的附加应力桩端平面下的土的自重应力和附加应力（）计算如下：在z=0时： 135.66 在时： 在时： 在时在z=4m处，所以本基础取计算沉降量。的计算结果Z(m)0135.661.6400.25380.061.5147.511.641.360.16388.452151.461.641.820.091449.6025155.411.642.270.052528.49计算如下表：计算沉降量 Z(mm)01.6400.25015001.641.360.1690253.5253.5110003520001.641.820.0914182.825001.642.270.0525131.2535mm桩基础持力层性能良好，取沉降经验系数。短边方向桩数，等效距径比，长径比，承台的长宽比，查表：所以，桩基础最终沉降量= 满足要求7.桩身结构设计计算7.1吊装点桩的截面尺寸为400400，桩长11.5米。因桩的长度不大，桩的吊装及吊立时的吊立布置，采用同一个位置。吊装点为0.207L，0.56L和0.207L具体见下图7.2 桩身结构设计计算起吊时桩身最大正负弯矩，其中动力系数K=1.3; 。即为每延米桩的自重（1.2为恒载分项系数）。桩身长采用混凝土强度C30, 保护层厚度为. 级钢筋，所以：桩身截面有效高度桩身受拉主筋选用216，因此整个截面的主筋胃416，配筋率为。其他构造要求配筋见施工图。A.桩身强度：562.5 故满足要求B.桩的箍筋计算：565/4001.41 4满足0.25114.3400565807.95 kNVql(0.40.425)11.546kN V可以按构造配筋8120 As50.30.241.43/2100.16（250.3）/（400120）0.19 满足8.承台设计承台底钢筋混泥土保护层成厚度取100mm，混凝土强度等级为C20，受力钢筋采用HRB335级钢筋，非受力钢筋取HPB235。，初步拟定承台厚1.5m,其下做100mm厚C7素混凝土垫层。8.1 承台计算承台混凝土强度等级采用C20,承台是条形，双向配筋相同。各桩净反力计算如下： A桩： B桩：C桩：由于承台下粘土，考虑承台效应 II截面：IIII截面：钢筋抗拉强度设计值300 kN/mm，承台有效高度1500-1001400 mm 综上,II截面配筋,沿承台X方向每米长所需配筋配置1614（）, IIII截面配筋,沿承台Y方向每米长所需配筋1414（）8.2 承台冲切计算：承台厚度H1.5m,计算截面处的有效高度，承台底保护层厚度取100mm. 当，满足0.21.0900mm0.2260mm 取 900mm500mm614.37KN 故满足要求8.4 斜截面抗剪验算计算截面为I-I，截面有效高度，截面的计算宽度,柱下等厚度承台斜截面受剪承载力按下式计算II截面：V=2551.011102.02KN900/13000.690.12/（0.69+0.3）0.120.129.63.61.35391.36 kN V 1102.02KN满足要求IIII截面：V=1457.34 KN500/13000.380.12/（0.38+0.3）=0.180.189.62.21.34942.08 kN V1457.34 kN 满足要求8.5 承台局部受压验算由于承台的混凝土强度等级为C20，桩的混凝土强度等级为C30，因此按混凝土结构设计规范对承台的局部受压承载力进行验算： 满足要求10、 参 考 文 献【1】 中华人民共和国国家标准 建筑桩基础技术规范（JGJ9494） 北京，中国建筑工业出版社，2002【2】 中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范（GB500072002）北京，中国建筑工业出版社，2002【3】 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范（GB200102002）北京，中国建筑工业出版社，2002【4】 丁 星 编著桩基础课程设计指导与设计实例成都：四川大学建筑与环境学院，20