桩基础课程设计-计算书

某高层写字楼桩基础设计计算书1.基本资料（1）D柱：柱的截面尺寸为：600450mm；Nmax=2560 KN， Mmax=186KN.m，Vmax=60KN.m（2）工程地质情况：建筑场地各土层分布情况及其物理、力学指标详下表，拟建场地位于抗震设防烈度为6度的区域，可不考虑地震对设计的影响。地下水位离地表为4.0m，对混凝土无腐蚀作用。施工对周围环境没有影响。场地土层编号土层名称层厚m天然重度含水量相对密度孔隙比液限塑限饱和度内聚力内摩擦角压缩系数压缩模量承载力特征值三1杂填土1.517.52粉质粘土2.518.531.22.700.831190.8910200.538.51753饱和软粘土5.518.651.02.701.142.624.11.08200.954.0954粘土8.021.427.02.700.532.512.50.9815200.1813.0210承台底面埋深不小于D=2.0m。2.桩的材料和尺寸根据地质勘察资料，确定第4层粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为350mm350mm，桩长为12m。承台埋深2.0m ，桩顶嵌入承台0.05m，则桩端进持力层3.95m。桩材料：混凝土C30，钢筋HRB335，承台混凝土C30.3.确定单桩竖向承载力特征值（1）由桩材料强度 c0.75， Ap=350350= mm2Ra=Apfcc1313.81 KN（2）根据经验公式桩尖土端承力：粘土=0.725，入土深度14m，查表得. 桩侧的摩擦力：粉质粘土=1.02，=24kpa饱和软粘土=1.45，=24kpa粘土=0.725，=68.5kpa=40.35（242.0245.568.53.95）21200.35=890.505KN=890.505/2=445.25KN,取=445.25KN4.桩数量及布置设桩承台平面尺寸为2m4m，F=2560KN，承台和覆土重G=20224=320（KN）n=1.1=7.1取n=8根。桩中心距s=1.1m3d=1.05m.、5.桩基承载力和沉降验算（1）轴心竖向力作用下，满足要求偏心竖向力作用下=360+= 435.271.2=534.303kpa，满足要求 （2）群桩地基强度验算以=/2=20/4=，从桩顶外围向下扩散传布压力，扩散面积a = a0+2Ltan=3.65+2x11.95tan=5.74 m b = b0+2Ltan=1.45+2x11.95tan=3.54 m桩尖标高以上的平均容重为=6.86（KN/m）桩尖粘土的承载力设计值，查表得：=210kpa。宽度修正系数0.3，深度修正系数1.6，则经修正后粘土的承载力特征值为 =+(b-3)+(d-0.5)=210+0.3x1.85x(3.54-3)+1.6x6.86x(13.45-0.5)=355.14(kpa) 桩处扩大面积A以上，abcd体积的基础自重G为：近似取承台，桩图混合重度r=20KN/m，地下水位以下=10KN/m，则 G=3.54 x5.74 x（4 x20+9.45 x10）=3545.8KN基础底面以上的压力中心荷载作用下 =352.42kpa，满足要求偏心荷载作用下1.2=426.2（kpa），满足要求6. 群桩地基变形验算 桩尖平面处平均压力 p=300.5kpa = =6.61（KN/m） 附加压力=-d =300.5-164.8=149.9kpa=-d=286.3-164.8=121.5kpa ，等效=135.7kpa 计算深度 Z=b(2.5-0.4lnb)=7.1m ，分层厚度 h=1.4m 计算各分层沉降量 S=沉降量计算表Z（m）l/bz/bZZ-ZE(kpa)S(mm)S(mm)01.42.84.25.66.57.11.600.81.62.43.23.84.00.25000.23950.20790.17570.14970.13400.083500.33530.58220.737940.838320.871000.592850.33530.246820.155820.100380.03268-0.2781513.01014.010.36.54.21.4-11.636.4-24.8由于S/=-0.460.025，计算到桩尖下7.1m的压缩层下限已满足要求。取沉降系数，桩基的最后沉降量 S=11.78mm7.承台计算（）承台正截面抗弯计算单桩最大净反力 F=435.27-2x4x20x2.0/8=395.27（KN）单桩平均净反力 N=2560/8=320（KN） 对于多桩承台，各桩的净反力需沿xy两个方向进行分配=338.8KN=56.47KN =161.7KN =161.7KN=（56.47 x2+161.70 x2）x1.35=589.06KN=（338.8 x2+161.70 x2）x0.225=269.78KN承台钢筋保护层厚度取100mm，采用HRB335级钢筋，=300Mpa，承台厚h=1.5m,=1.5-0.1=1.4m=1400mm=1558.36(mm)(平行于y轴均匀布置2016180)，保护层厚度130mm=713.7(mm)(平行于x轴均匀布置1016180)，保护层厚度110mm（2）承台冲切计算A 式中 ： 75mm0.20,取=208mm，=0.2 , 150mm 0.90.9 x395.27= 355.74kN，满足要求B 角桩冲切计算：其中C1=525mm，C2=625mm ，1350mm，325mm，=0.96，=0.230.90.9 x395.27= 355.74kN,满足要求（3）承台斜截面抗剪计算A-A截面=2586.6KNV=269.781079.12KN，满足要求B-B截面取0.25， =7851.34KNV=589.062356.24KN，满足要求（4）承台局部受压计算 N=8F=3162.16KN445.25KN, 满足要求(2)吊装点桩的截面尺寸为350350，桩长12m，箍筋为热轧HPB235级钢筋210Mpa, 钢筋保护层为35mm，混凝土强度等级C30。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，0.586L和0.207L具体见下图桩的吊装位置(3)桩的主筋计算 控制弯矩为吊立时的情况取动力系数为1.50.0