基础工程基础工程桩基础课程设计文档良心出品

1、1.设计资料本课程设计题目为温州某后勤大楼柱下桩根底设计,提供地质堪察资料如以下图,层序右上名称层厚(m)压缩模量(Mpa)地基承载力特征值(kpa)极限侧阻力 标准值qsk (kpa)极限端阻力标 准值 qpk (kpa)预制 桩灌注 桩预制 桩灌注 桩(1)素填土0.5-(2)粘土3.57.51022420-(3)淤泥62.5551210-(2)淤泥质粘 土113.8702016-(3)碎石混砂1216195403223001800(5)中风化岩未钻牙2000-450-6500柱子尺寸、平面布置及荷载根本组合(N、M、H)见附图2d).工程桩桩入土深度 h=0.5+3.5+6+11+1=2

2、2m那么桩基有效长度为 L=22-2.0=20m. 桩基尺寸选择400mmx400mm本工程桩身混凝土强度等级为 C80.承台用C20级混凝土桩,取ft=1100kPA配置HRB335级？y= 300N/mm2.3. 确定单桩极限承载力标准值极限侧阻力标准值qsk粘土qs1k=24kpa淤泥qs2k=12kpa淤泥质粘土qs3k=20kpa碎石混砂qs4k=40kpa极限端阻力标准值qpkqpk=2300kpa=2300x0.42+4x0.4x(24x2+12x6+20x11+40x1)=976kNK取2单桩竖向承载力特征值：Fa=Quk/K=976/2=488kNA-4. 确定桩的根数、布桩

3、及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm s=1.6m.预设承台尺寸：承台的边长 a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.承台为边长=2.4m的正方形.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm承台的有效高度为：h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm取承台及其上土的平均重度* = 20 KTV/m,.488n Fk+G：1403 + 20 2.4 2.4 2 =3 34暂取n=4根.5. 计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk= (Fc+G) /n= (1403+20x2.4x2.4x2 /4=408.35KN

4、R=488kNQmax = Q ( Mkx+Hkxh) y 土(M ky + 九扪乂D2=408.35 17.625 25.875416.6KN 1.2Ra=585.6KN400.1KNEx2= 408.35 土(30 + 22 1.2) 0.8 七(-42+ -34 1.2) 0.82 (4x0.82)_2(4x0.82)相应丁作用的根本组合是作用丁柱底的荷载设计值为:F=1.35F=1.35x1403=1894.05kNM=1.35Mkx=1.35x30=40.5kN=1.35Mky=1.35x-42=-56.7kNH=1.35Hx=1.35x22=29.7kN=1.35Hky=1.35x

5、34=45.9kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=473.5kN max _ M ,(Mkx+Hkxh) yi ,(M Nmin = N b 2max min=47323-834.9=484.6kN=462.4kN6. 承台受冲切承载力验算柱边冲切计算：冲切力F|FNi 1894.05 0 1894.05kN受冲切承载力截面高度影响系数8计算 p由于h0=2m所以80.9冲垮比入与系数6的计算0xaoxho0.351.130.3100yayh00.840x 0.20.351130.840.840.310 0.20.3100.840.310 0.22卬 0 x(bay)ay

6、)8 hpfth1.6471.64721.647 (0.5 0.35) 1.647 (0.5 0.35) 0.9 1100 1.136264kNFl 1894.05kN(可以)角柱向上冲切,C1=c2=0.6m,a1x=ajx=a1y=ajy=0.35,入 1x=入 0x=入 1y=入 0y=0.3101x1y0.561x 0.20.561y 0.20.56 d g 1.098 0.310 0.20.3100.56 d g1.098 0.281 x(C ay/2)1.098 (0.61904 kN NS y(G0.35/2)max 484.6 kN (可以)800 1/4 hs (.) h0(

7、800 )1/411300.917aU 8 hpfth.1.098 (0.6 0.35/2) 0.9 1100 1.137. 承台受剪切承载力计算剪跨比与以上冲切跨比相同.受剪切承载力截面高度影响系数6hs计算对I-I斜截面剪切系数入 x=入 0x=0.3101.751.751.00.310 1.01.336hs fttbn3655kN0.917 1.336 1100 1.13 2.42Nmax 2 484.6 969.2kN 可以对u - n斜截面0y=0.310剪切系数1.751.01.750.310 1.01.336hs ftb0h0 0.917 1.336 1100 1.13 2.4

8、3655kN 3N 3 473.5 1420.5kN可以其次取决从以上计算可见,该承台高度首先取决丁 I-I斜截面的受剪切承载力, 丁沿柱边的受冲切承载力.8. 承台受弯承载力计算Mx=ENiyi=2X 473.5X 0.55=520.85kN mMxAs,0.9fyh0520.85 1060.9 300 11301707mm2按最小配筋率 0.15%计算,需 As=2400X 1130X 0.15%=4068mm2,16 18现选用 ,As=4072mm2,沿平行y轴方向均匀布置.My=ENiX=2X 484.6X 0.55=533.06kN mMx0.9fyh.53306 1060.9 3

9、00 113021747mm2按最小配筋率 0.15%计算,需 As=2400X 1130X 0.15%=4068mm2,16 18现选用 ,As=4072mm2,沿平行y轴方向均匀布置.为满足锚固长度要求,钢筋两端均向上弯折,弯折段长度为200mmKZ11&=Quk/K=976/2=488kN柱底荷载标准组合：Fk=1564KN Mkx=-35kN,Hkx=33kNMky=-51kNHky=-27kN柱底荷载根本组合=柱底荷载标准组合X 1.351. 确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm s=1.6m.预设承台尺寸：承台的边长 a=b= (0.4+0.8) x

10、2=2.4m.取承台及其上土的平均重度* = 20 KN&.n aFk +Gk 1564+20 2.4 2.4 2 = 3 67 Ra488一 .暂取n=4根.承台的边长 a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.承台为边长=2.4m的正方形.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm.承台的有效高度为：h0=1.2-0.07=1.13m,1130mm2. 计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度-.桩顶平均竖向力：Qk=(斥+G) /n= (1564+20x2.4x2.4x2 /4=448.6KNR=488kNcmax c +( Mkx+Hkxh) y

11、i (M & + Hkyh)xi(-35 + 33 1.2) 0.8 (-51 + -27 1.2) 0.8Qmin = Qk448.6kE y2Ex2(4x0.82)(4x0.82)=448.6 .438 26.063473.2KN 1.2Ra=585.6KN424KN符合要求.相应丁作用的根本组合是作用丁柱底的荷载设计值为：F=1.35F=1.35x1564=2111.4kNM=1.35Mkx=1.35x-35=-47.25kN=1.35Mky=1.35x-51=-68.85kNH=1.35Hx=1.35x33=44.55kN=1.35Hky=1.35x27=36.45kN扣除承台和其上填

12、土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=527.85kNK i max| ( M kxNmin = N 土+ Hvh) y (Mw +H&h)Xinkxh； yi&* s =527.85土 1.94 35.18=561.09kN=494.61kNKZ1Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk=780KN Mkx=-30kN,Hkx=32kNMky=-40kNHky=-24kN柱底荷载根本组合=柱底荷载标准组合X 1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm s=1.6m.承台尺寸：初设承台的边长a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.取承台及其上土的平均重

13、度.-.780 + 20 2.4 2.4 2 =2.07488暂取n=4根承台的边长 a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度-桩顶平均竖向力：Qk= (F+G) /n= (780+20x2.4x2.4x2 /4=252.6KNR=488kN(Mkx+Hkxh) yi JMky +H0)xi; 士; 252.6 士D2E x2=252.6 2.625 3.50Qmax 入 |min = Qk 土(30 +

14、 32 1.2) 0.8 +(40+ -24 1.2) 0.8.2(4x0.8 ).2(4x0.8 )258.7KN 呈三 962 + 20 2.4 2.4 2 = 2.44Ra488暂取n=4根承台的边长 a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度-桩顶平均竖向力：Qmax = q(Mkx +H,h) yi 叽 +Hkyh)xik 2DiQk= (F+G) /n= (962+20x2.4x2.4x2 /4

15、=298.1KNR=488kN1 J28 + 41 1.2) 0.8 +(-53 +-32 1.2) 0.8 .(4x0.82)(4x0.82)=298.1 24.125 28.56299.5KN 1.2Ra = 585.6KN293.7KN符合要求.相应丁作用的根本组合是作用丁柱底的荷载设计值为：F=1.35F=1.35x962=1298.7kNM=1.35Mkx=1.35x28=37.8kN=1.35Mky=1.35x-53=-71.6kNH=1.35Hx=1.35x41=55.4kN=1.35Hky=1.35x-32=-43.2kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=3

16、24.7kNNm斜=Nk(Mkx +Hh)yi 土(Mky +Hkyh)xi =324.7土32.5875 38.575= min k22工 yiUxi330.7kN318.7kNKZ3&=488kN柱底荷载标准组合：Fk=1127KN Mkx=70kN,Hkx=27kNMky=85kNHky=-34kN柱底荷载根本组合=柱底荷载标准组合X 1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm s=1.6m.承台尺寸：假设承台的边长a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.1127 + 20 2.42.42=2.78488取n=4根承台的边长 a=b= (0.4

17、+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm.承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度-桩顶平均竖向力：Qk=(斥+G) /n= (1127+20x2.4x2.4x2 /4=339.35KNR=488kN】ax _ c (Mx+Hkxh)yi+(Mky+ Hkyh)xi(70271.2)0.8 + (85 - 34 1.2)0.8(4x0.8 2)(4x0.8 2)Qmin = Qn一2339.35 己 y2E x2=339.35 土 32 土 13.81385.1

18、6KN Ra983 + 20 2.42.422.49488取n=4根承台的边长 a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm.承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度 虹=KN/n？桩顶平均竖向力：Qk=(吊+G) /n= (9+20x2.4x2.4x2 /4=303.35KNR=488kNmax (Mkx+Hkxh) yi +(Mky+Hkyh)xi(-37 51 1.2 0.8 J-43-40 1.2) 0.8Qmin=QkE y2303.35(4

19、x08)= 303.357.56 28.4375324.23KN- = 2.38取n=4根承台的边长 a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2. 计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度-桩顶平均竖向力：Qk=(斥+G) /n= (932+20x2.4x2.4x2 /4=290.6KNR=488kNcmax_c (Mkx+Hkxh) y(M & + H ky 6 j Qmin = QkD2=290.6 -0.5 28.8_2906+(44-38

20、1.2) 0.8 七(61 + 26 1.2) 0.8290.6 o 2(4x0.82)2(4x0.82)318.9KN 1.2Ra=585.6KN262.3KN符合要求.相应丁作用的根本组合是作用丁柱底的荷载设计值为:F=1.35F=1.35x932=1258.2kNM=1.35Mkx=1.35x44=59.4kN=1.35Mky=1.35x61=82.35kNH=1.35H- = 4.14取n=6根承台的边长 a= (0.4+1.6) x2=4.0m.b= (0.4+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm承台的有效高度为

21、h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度 桩顶平均竖向力：Qk= (Fc+G) /n= (1788+20x4.0x2.4x2 /6=362KNR=488kNcmax_c (Mkx +Hkxh) yi (Mky +Hkyh)XQmin = Qk 2一2362 一_x iD2= 362 土 .16 18.125(50-37 1.2 0.8+(74 + 35 1.2) 1.6(6x0.82)(4x1.62)381.285KN 1.2Ra = 585.6KN342.715KN符合要求.相应丁作用的根本组合是作用丁柱底的荷载设计值为:F=1.35F=1.3

22、5x1788=2413.8kNM=1.35Mkx=1.35x50=67.5kN=1.35Mky=1.35x74=99.9kNH=1.35H FK+Gk 2163+20 2.4 2.4 2 = 490Ra488取n=6根承台的边长 a= (0.4+1.6) x2=4.0m.b= (0.4+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm.承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度-桩顶平均竖向力：Qk=(吊+G) /n= (2163+20x4.0x2.4x2 /6=425KN

23、R=488kNcmax_c (M 版+Hkxh) yi (M ky + Hyh)xi(-70-25 1.2)0.8 .(-92 +39 1.2) 1.Qmin = Qk_2 2 425 2 2E y2E x2(6x0.82)(4x1.62)=425 -20.83 -7.062452.90KN 3Ra2237 + 202.42.42=5.1取n=6根承台的边长a=488(0.4+1.6) x2=4.0m.b= (0.4+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm.承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m,1130mm2.

24、计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度一 -.桩顶平均竖向力：Qk= (H+Gc) /n= (2237+20x4.0x2.4x2 /6=437KNR=488kN2 (6x0.82)2 (4x1.62)axp (Mkx+Hkxh)yi +(叫 +Hkyh)xi (-81-36 1.2)0.8 (-101+28 1.2) 1.6 Q =Q.43 7 min k_习 y2Ex2ii=437 -25.88 -10.53473.41KN 1.2Ra = 585.6KN400.59KN符合要求.相应丁作用的根本组合是作用丁柱底的荷载设计值为：F=1.35F=1.35x2237=3019.95kNM=1.35

25、Mkx=1.35x-81=-109.35kN=1.35Mky=1.35x-101=- 136.35kNH=1.35Hx=1.35*36=-48.6kN=1.35Hky=1.35x28=37.8kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=503.325kNNmax_ N +( Mkx + Hkxh) yi +(Mky +Hkyh)Xi _503325 34931+ 14217_N min = Nk 22503.325H -34.931 -14.21/ EyiExi552.473 kN454.177 kNKZ9Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk1282KN Mkx-38kN,Hk

26、x-42kNMky=50kNHky47kN柱底荷载根本组合柱底荷载标准组合X 1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm s=1.6m.承台尺寸：初设承台的边长a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.取承台及其上土的平均重度FK+Gk1282 + 20 2.4 2.4 2n 洪- = 3.10暂取n=4根承台的边长 a=b= (0.4+0.8) x2=2.4m.初设承台埋深2m,承台高度h=1.2m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取70mm承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度.-桩

27、顶平均竖向力：Qk= (Fc+G) /n= (1282+20 2.4 2.4 2) /4=378.1KNR=488kNcmax . c J Mkx+Hkxh) V 十业*吏外 Q . JQmin = Qk 22378.1 士Zj xiEy2= 378.1 27.625 33.25(-38-42 1.2) 0.8 七(50 + 47 1.2) 0.82(4x0.82)2(4x0.82)383.7KN 1.2Ra=585.6KN372.5KN符合要求.相应丁作用的根本组合是作用丁柱底的荷载设计值为:F=1.35F=1.35x1282=1730.7kNM=1.35Mkx=1.35x (-38) =-51.3kN=1.35Mky=1.35x50=67.5kNH=1.35Hx=1.35x (-42) =-56.7kN=1.35Hky=1.35x47=63.45kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=433kNNmax = Nk 土(M