基础工程课程设计

1、基础工程课程设计报告题 目：某多层住宅小区基础工程设计院（系）： 土木工程系专业班级：2013级土木工程1班学生姓名：*学 号:指导教师:13031*任杰2016年5月3日至2016年6月7日课程设计成绩评定表成绩评定评定等级优 良 中 及格 不及格指导教师（签名）：2016年6月7日某建筑工地桩基础工程设计一、基本设计资料1 .工程概况某建筑工地，拟建高层建筑小区，地基基础采用桩基础，拟建小 区面积长400ml宽300m建筑物结构传至柱下端的荷载组合为：荷 载标准组合，竖向荷载 Fk=3000KN弯矩M=200KN*rm荷载准永久组 合，竖向荷载Fq=2000KN弯矩M=150KN*m荷载基

2、本组合，竖向荷载 F=4000KN弯矩 M=300KN*m桩径选择在 0.51.2m之间取值，承台 埋深2m2 .地勘资料地基土物理力学指标 根据钻探揭露情况及上述试验统计成果，并结合当地建筑经验，地基土物理力学指标评价见下表，地下水位位于地表以下5m处指 地、标层、土层厚度天然重度r(kN/m 3)承载力 特征值 fak(kPa)压缩模 量EsMPa内聚力C(kPa)内摩擦 角() (0 )孔隙比e液性 指数IL可塑粉 质粘土118.501404.411170.70.6硬塑粉 质粘土120.001606.019200.40.2淤泥4171002850.91.1硬塑粉 质粘土120.00160

3、6.019200.40.2强风化 泥岩以下均是24.002503.主要材料混凝土：材料自选 钢筋：主筋用HRB335其它的自选。4 .计算方法极限状态设计法（正常使用极限状态设计和承载能力极限状态 设计）。5 .设计依据与参考资料1）建筑地基基础设计规范（GB5007-2011）;2）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）3）基础工程教材；4）提供的技术资料；二、选择桩型、桩长采用直径为800mm长为1+1+4+1-2+0.2+0.1=5.3m的钻孔灌注桩， 混凝土用 C30,钢筋主筋采用 HRB345其他 HPB300经查表得 fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2; fy=

4、fy =300N/mm2 初选第五层（强 风化泥岩）作为持力层，桩端进入持力层不得小于0.2d=0.16m,同时不小于0.2m,所以实际取0.2米；初选承台底面埋深2m,桩顶嵌入承 台不宜小于50mm取0.1m。三、确定单桩竖向承载力特征值Ra1.根据桩身材料确定，初选配筋率p=0.4%,少c=0.8 ,计算得RacfcAps 0. 9fyAs0.8 14.380024 0.9 300 0.00480%6293KN2.按经验参数法确定，qs2k86.4kpa, qs3k15kpa ,qs4k86. 4kpa , qs5k150kpa , qpk2000kpa 则Qk Qpku qsikliqp

5、kAp0.8 (15 486. 4 11500.2)2000 0.82/ 4 Ra=0.1448KN5Quk=1448/2=724KN单桩竖向承载力特征值取上述两种中的最小值，即 Ra=724KN四、确定桩的数量和平面布置1 .桩的数量不计承台和承台上覆土重估算桩的数量。因偏心荷载，桩数初7E为F k3000n 1. 1 4.56根Ra724取桩数n=5根。2 .桩的中心距通常桩的中心距为Sa 3d 2.4m,这里实际取3.2米。3 .桩的布置如图所示：五、桩承台设计1 .承台尺寸根据桩的布置，桩的外缘每边外伸净距为 0.5d=400mm则桩 承台长度为4800mm承台宽度b=4000mm承台

6、埋设计为2m,承 台高为1.0m。2 .承台及上覆土重取承台及上覆土的平均重度 G 20 KNm3 ,则承台及上覆土重 为：GkGAd 20 4.8 4 2 768KN验算考虑承台效应的基桩竖向承载力特征值不考虑地震作用时RRacfakA查表得c 0.1,基桩对应的承台底净面积AC(A- nW nAc(4. 8450. 82/4) / 53. 337m2承台下1/2承台宽度且不超过5米深度范围内各层土的地基承载力特征值加权平均值为100KPa757. 7909. 24KNRRacfakA 7240. 1100 3. 37757. 7KN六、桩基承载力验算1.中心荷载作用下NkFGSRn3000

7、768 753. 6KN 757. 7KN52.偏心荷载作用下F K GKMfKyiNik2n VNkmax1.2RMfKxiX：计算承台四角边缘最不利的桩的受力情况:maxFkGkMfKX maxN k min厂nXi737. 975KN,769. 225KN30007682003. 2 753.615.625543. 22Nkmax769KN1.2R1.2Nk而737 0因此不受上拔力，偏心作用下，最边缘桩承载力满足要求，受 力安全。七、承台设计承台混凝土强度C3Q采用等厚度承台，高度为1底面钢筋保护层厚0.1m （承台有效高度0.9m）,圆桩直径换算成方桩的边长为0.7m。1.受弯计算单

8、桩净反力（不计承台和承台土重）的平均值为：N=F/n=4000/5=800KN边角桩的最大和最小净反力为:Nmiax FMYkxmax4000 300_3.2800 46.875846. 875KN,753. 125KNnxi254 3.22轴向柱间的中间净反力为：（800+846.875） /2=823.44KNMxNI yi2800 (1. 20.6 / 2)1440KN.mMyNI 42846.875 (1.60. 8 /2)2032KN.m承台X向配筋为:MySfy h020321060. 9 30090028362 mmSfxh。0.9 300 900可选配18根直径2520隹冈筋，

9、则As=8836mm 承台Y向配筋为:Mx1440 10625926mm可选配16根直径22200钢筋，则As=6082mm2Fl2.受冲切计算2 0x( bca 0y ) 0y( hca 0x ) hp ft h0作用在冲切破坏椎体上相应荷载效应基本组合的冲切设计值为：FlF4000823. 443176. 56KNx ax h00. 6/0. 90. 678yax. h00.4 / 0.90.4440X0. 840.6780720. 950y0.840.4441.30.2柱下矩形承台受冲切承载力为:20x(bca0y )0y( hc a0x )hpft h02 0. 95 (0. 80.4

10、5)1. 3 (0. 87720KN亏 3176. 55KN0. 85)0. 91.431030. 9故柱对承台的冲切承载力满足要求。角柱对承台的冲切验算:Nl(C2a iy)1y( C1hpf t h0Nl40008001yn0. 942y0. 51x0. 560. 940. 20.450. 491y0. 56 0. 80. 50.21x0. 85C20. 8公式右边即为:0. 9 1.43 103 0. 91716. 8KN0. 450. 850.49 (0. 8)0. 8 (0. 8)22Nl8001716.8KN故角柱桩对承台的冲切承载力满足要求。3.受剪切计算V hs ftboho1. 751. 750. 9410. 91. 751.75 1.17、，10. 51hs( 800)1/4ho(800)1/49000. 97斜截面最大剪力设计值：V846 2 1692KNxVy800 2 1600KN斜截面受剪承载力设计值为：hs xftb0xh0