基础工程课程设计计算书11.doc

长沙学院土木工程系基础工程课程设计 侯志定 2009111106基础工程课程设计计算书1、 桩型选择和持力层的确定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，地下水位里地表23米，该场地地下水对混凝土无腐蚀。表格 1各岩土层承载力特征值及设计预估单桩承载力参数土层名称厚度/m承载力特征指标fk/Kpa预制桩qsik/Kpa人工挖孔桩qsik/Kpa预制桩qpk/Kpa人工挖孔桩qpk/Kpa重度（k/m3）压缩模量Esi/MPa1、填土4.6702020192、粉质粘土0.5150565640080020853、粉质粘土2.82236767900180020934、细砂1.0280585818003200271395、粘土0.92955858900180020786、细砂4.0240676711001200201397、圆砾8.635011011024003500271808、粘土2.331567671400220020789、砾砂7.83601201201800300025167选择7号圆砾为持力层，为消除负摩阻力影响承台置于3号粉质粘土上，桩径为400桩，预制桩进入持力层深度为5d=2m，桩长10.65m。2、 单桩承载力计算确定单桩竖向极限承载力标准值Quk： 其中：=d=3.140.4=1.26m =d4=3.140.424=0.13m2 Quk=1.262.7671.0580.9584.0672.011024000.13 =981.67312=1293.67 kN单桩竖向承载力特征值Ra=QUK/2=646.84kN 三、确定桩数和承台底面尺寸 上部荷载设计值： 7A：N=3300.9KN；M=29.4KN；V=30.1kN； 7B：N=4520.5KN；M=25.4KN；V=20kN； 7E：N=3622.9KN；M=33.7KN；V=25.6kN； 由此可知： 7A：Nk=N1.25=2604 kN； 7B：Nk=N1.25=3616.4 kN； 7E：Nk=N1.25=2898.32 kN；3.1.1设计7A：初步估算桩数： nNkRa=2640646.84=4.08（根）暂取桩数n=6根，桩距Sa=3d=40.4=1.2m，取边桩中心至承台边缘距离为d=0.4m，由于n3，应考虑群桩效应和承台的效应确定R。，查得fak=223kpa 验算n取6是否合适：承台重G=203.22.01.2=153.6kN Gk=G/1.2=128kN 故n取6满足要求，且布置如图1。图1.7A桩数及布置3.1.2设计7B；初步估算：nNkRa=3616.4646.84=5.59（根）暂取桩数n=8根，桩距Sa=3d=30.4=1.2m，取边桩中心至承台边缘距离为0.4m，由于n3，应考虑群桩效应和承台的效应确定R。 查得，fak=223kpa验算n取8是否合适：G=204.421.2=211.2kN Gk=G/1.2=176kN故n取8合适，且布置如图2： 图2.7B桩数及布置3.1.3设计7E；初步估算桩数： nNkRa=2898.32646.84=4.48（根）暂取桩数n=6根，桩距Sa=3d=40.4=1.2m，取边桩中心至承台边缘距离为0.4m，由于n3，应考虑群桩效应和承台的效应确定R。，查得fak=223kpa验算n取6是否合适：G=203.221.2=153.6kN Gk=G/1.2=128kN故n取6合适，且布置如图3：图1.7E桩数及布置3.2初选承台尺寸3.2.1对于7A和7E：取承台长边和短边为：a=2(0.41.2)=3.2mb=20.41.2=2.0m承台埋深1.2m，承台高0.8m，桩顶深入承台50mm，钢筋保护层去35mm，则承台有效高度为h0=1.20.0500.035=1.115m=1115m承台自重为：G=203.22.01.2=153.6kN (取承台重度为G=20kN/m3)图4.7A、7E承台尺寸及截面布置3.1.2设计7B；取承台长边和短边为：a=2（1.8+0.4）=4.4mb=20.41.2=2.0m承台高1.2m，桩顶深入承台50mm，钢筋保护层去35mm，则承台有效高度为h0=1.20.0500.035=1.115m=1115m承台自重为：G=204.421.2=211.2kN (取承台及上土的平均重度为G=20kN/m3)图5.7E承台尺寸及截面布置四、桩基承载力的验算4.1对于7A：竖向承载力验算：桩顶竖向平均荷载设计值：桩顶最大荷载设计值：故竖向承载力满足要求。水平承载力演算： V1=V/n=30.1/6=5.02kN其值远小于单桩水平承载力特征值Rh=45Kn,因此无需验算考虑群桩效应的基桩水平承载力。4.2对于7B：竖向承载力验算：桩顶竖向平均荷载设计值：桩顶最大荷载设计值：故竖向承载力满足要求。水平承载力演算： V1=V/n=20/8=2.5kN其值远小于单桩水平承载力特征值Rh=45Kn,因此无需验算考虑群桩效应的基桩水平承载力。4.3对于7E：竖向承载力验算：桩顶竖向平均荷载设计值：桩顶最大荷载设计值：故竖向承载力满足要求。水平承载力演算： V1=V/n=30.1/6=5.02kN其值远小于单桩水平承载力特征值Rh=45Kn,因此无需验算考虑群桩效应的基桩水平承载力。五、承台验算 已经取得承台高1.2m，钢筋混凝土保护层厚度35mm，选用混凝土为其,钢筋选HRB335，Fy=300N/m。且已知柱的截面尺寸为：600mm650mm。5.1承台的冲切验算5.1.1对于7A： 5.1.2对于7B：5.1.3对于7E： 5.2角桩向上冲切计算5.2.1对于7A、7E：从角柱内边缘至承台外边缘距离C1=C2=0.6m， X方向角桩冲跨比：1x=0x, 1y=0y a1x=a0x, a1y=a0y X方向角桩冲切系数：1x = 0.56/(1x0.2) = 0.56/(0.610.2) =0.69 Y方向角桩冲切系数：1y = 0.56/(1y0.2) = 0.56/(0.250.2) = 1.24 1x (c2a1y/2)1y (c1a1x/2)hpfth = 0.69(0.60.1/2)1.24(0.60.675/2)1.001430.01.115 = 2568.6 kN Nmax= 470.43kN ,513.34kN 满足要求。5.2.2对于7B：从角柱内边缘至承台外边缘距离C1=C2=0.6m， X方向角桩冲跨比：1x=0x, 1y=0y a1x=a0x, a1y=a0y X方向角桩冲切系数：1x = 0.56/(1x0.2) = 0.56/(0.250.2) = 1.24 Y方向角桩冲切系数：1y = 0.56/(1y0.2) = 0.56/(0.250.2) = 1.24 1x (c2a1y/2)1y (c1a1x/2)hpfth0 = 1.24(0.60.1/2)1.24(0.60.075/2)1.001430.01.115 = 2545.5kN Nmax= 478.99 kN, 满足要求。5.3承台受剪切承载力验算5.3.1对于7A：-截面满足要求。-截面按0.3计，其受剪切承载力更大，故满足 5.3.2对于7B：-截面 满足要求。-截面按0.3计，其受剪切承载力更大，故满足 5.3.3对于7E：-截面满足要求。-截面按0.3计，其受剪切承载力更大，故满足5.4承台受弯承载力验算5.4.1对于7A：选用1014，As=1538mm2，沿平行y轴方向均匀布置。选用1218，As=3054mm2，沿平行x轴