桩基础课程设计

1、桩根底课程设计一设计题目：桩根底课程设计二设计荷载：柱底荷载标准组合与柱底荷载效应根本组合见桩根底设 计任务书表3,表4。1题号：4号2柱底荷载效应标组合值A轴:Fk=2040KNMK=242KN.MB轴：Fk=2280KNMk=223KN.MC轴：Fk=2460KNMk=221KN.MVK=145KN。Vk=158KN。Vk=148KN。3柱底荷载效应标准组合值A轴:Fk=2650KNMk=253KN.MB轴：Fk=3560KNMk=228KN.MC轴：Fk=3120KNMk=244KN.MVk=193KN。Vk=175KNVk=188KN 。4地层条件及其参数土层编号土的名称孔隙比e含水量

2、(%)液性指数II标贯锤击数N (次)压缩模量ES(Mpa)1素填土一一一一5.02淤泥质土1.0462.41.08一3.83粉沙0.8127.6一147.54粉质粘土0.7931.20.74一9.25粉沙土0.58一一一16.8地基各土层物理性质参数单位：kpa土层编号土的名称桩侧阻力qsk桩端阻力qpk1素填土22一2淤泥质土28一3粉沙45一4粉质粘土659005粉沙土7524005场地水文地质条件场地内地下水位位于地表下 3.5米处。地下水对混凝土结构无腐 蚀性。四.桩的选型疏桩布置经济承载力高，此处地层中无高压缩性土，不考虑承台作用，拟采用500灌注桩，持力层选择粉沙层。桩入土深度1

3、.0米不小于2d,设计桩长15.6米，伸入承台50mm,承台底置于淤泥 质土顶面，拟选承台高1200mm。室外地坪标高为一0.45m ,自然地面标高同室外地坪标高。-plh-£b總i-gauJi© .土层分布图一单桩承载力计算1单桩竖向承载力极限值QukQuk=Qsk+Qpk= U 刀 qsi|i+Apqpk=nX 0.5 x( 2.0 x 26 x 0.8+1.3 x 28+6.6 x 45+4.2 x 65+1.0 x 75) +n x (0.5/2)八2 x 2400=1606.1kn2基桩竖向承载力特征值R承台底部为淤泥质地基土，压缩性大，不考虑承台效应n c=0,

4、那么有 R=Ra=Ruk/K=1606.1/2=803.05KN根据上部荷载初步估计桩数为：n=Fk/R=3.06取4根(一)桩基竖向承载力验算根据?建筑桩基技术标准?(JGJ94-2021),当按单桩竖向承载力特征 值进行计算时，荷载应取效应标准组合值，由于桩基所处场地设防烈 度为7度，且场地内无可液化沙土，粉土问题，因此不进行地震效应 承载力验算。根据桩数及承台尺寸构造要求，初步设计矩形承台，取承台边长为3000mnx 3000mm矩形形式布桩，桩距 4d=2000mm桩形距承台边缘 为 500mm叫 10M1000 閃. 3lQIrC轴线下承台平面图承台及其上部填土的总重为：Gk=3.o

5、x 3.0 X 1.5 x 20=270Kn计算时取荷载标准组合，那么Nk= Fk+Gk /2=682.9 v RMkmax二Nk+Mymax/y22=682.9+99.65=782.9KN v 1.2RMkmin=Nk+MymaX/ yiA2=682.9-99.65=583.3KN >0因此，满足承台要求，故初步设计是合理的 三 承台设计根据以上的假设和拟定，承台尺寸为3000mX 3000mm厚1200mm承台选用C30混凝土：fc=14.3K n/mmA2。承台钢筋选用HRB335级钢筋， fy=300N/mmA21 承台内力计算承台捏里计算采用荷载效应根本组合，那么基桩净反力设计

6、值为：Nmax二F/n+Mymax2 yiA2=897.15K nNmi n=F/n-Mymax/艺 yiA2=662.85Kn N=F/n=3120/4=780Kn2 承台厚度及受冲切承载力计算 为防止承台产生冲切破坏，承台应具有一定厚度，已经初步拟定为1200mm承台底保护层取 70mm那么ho=1200-70=1130mm冲切分为边桩冲切和角桩冲切， 应分别验算以保证承台厚度和合理性。CZ3 *g*-Di -csE*at JIJOM其叫10(a)柱对承台冲切计算j_I7L|jf.500 . 1000$111/-j(b)角桩对承台冲切结算图Uj“ 一 VC=iJL/ '"

7、r ffl.3M:mo poo,ui=jl(c)承台受剪计算图图 承台计算图(1) 柱对承台冲切验算承台受柱冲切的承载力应满足 :Fl w 2 B ox x (b c+aoy)+ B 矽 x (h c+a°x) 3 hpft h°Ax二aoy=550mm,h=1130mm,hx bc=400mrX 400mm hc=b=400mm.带入数据：入=550/1130=0.5 B 0=0.84/0.7=1.2B hp=0.9+(400/1200) x 0.仁0.933Fl w 2 B 0x x (b c+ay)+ B oy x (h c+ax) B hpft ho=7368.5k

8、n > 3120Kn厚度为1200mr满足要求( 2)角桩冲切验算承台受角桩冲切承载力满足下式：Nl w 2 B 1x(c 2+a1y/2)+ B 1y(c 1+a1x/2) B hp入低二入 1y=550/1130=0.5,a 1x=a1y=550mm,H=Nmax=782,6Knc1=c2=725mmB, 1x=B 1y=0.56/0.7=0.8带入数据 : N l w 2 B 1x(c 2+a1y/2)+ B 1y(c 1+a1x/2) B hp=4824Kn>782.6kn显然, 承台厚度满足角桩对承台的冲切要求(3) 承台承受剪力计算承台剪切破坏发生在桩边与柱边边线形成的

9、斜截面 , 对于该结构两各方向上的截面情况相同.A oy二aoy/ho=550/1130=0.5剪切系数:a=1.75/(入 +1)=1.17受剪承载力高度影响系数计算：B ns= (800/1130)八(1/4)=0.917I - I 截面剪力为：v=2Nmax=2X 728.6Kn=1565.2KnB0 x h0=3.0mx 1.13m=3.39mA2贝HB hs a 1ftboho=0.917 x 1.17 x 1.43 x 3.39 x 10八6=1565.2如故满足抗剪要求(4)承台受剪承载力计算1，对于I - I截面取基桩净反力最大值 Nmax=782.6kn进行计算， 那么Yi=

10、800mm Mx=ENiyi=2 x 782.6 x As=Mx/ (0.9fyh0 ) =1252.2/ (0.9 x 300x 1130) =4104.3mmA2 因此承台长边选用 16150钢筋根数为n=3000/150+仁21根。取 21 16150实配钢筋 As=21x 201.1=4223.1mmA22,对于截面H取桩基净反力平均值 N=780kn进行计算。此时，h0=1200-70=1130mm xi=800mm贝卩 My=艺 NixXi=2 x 800x As=My/(0.9fyh0)=3581.3mmA2因此承台短边方向选取16180,那么钢筋根数为3000/180+1 =

11、18 根，实配钢筋面积为：3619.8mmA2(1816180),四桩身结构设计灌注桩的桩身混凝土选用 C30级，钢筋选用HRB335S。根据?建筑桩基技术标准?JGJ94-2021的相关规定，桩顶轴向压力应符合规定：Nma* ©c © fcAps=F+G/n+Myyi/ EyiA2=1095.8kn计算桩身轴心抗压强度时，不考虑屈曲影响，稳定系数取 1. 对于灌注桩，基桩施工系数 © c=0.75.© c © fcAps=1 x 0.75 x 14.3 x 10八6 x 0.25 x 1/4 x3.14=2104.8kn > 1095.

12、8kn故桩身承载力满足要求五桩身构造设计 桩身按构造要求配筋：取配筋率为 0.6%。那么As=3.14x500/2 A2x0.6%=1177.5mmA2选用814级HRB335钢筋，实配钢筋As=1230mmA2满足要求。间距 160mm桩主筋锚入承台500mm35d。桩顶4m范围内，主筋间距100mm 该范围内箍筋采用810旷级钢筋，放在主筋外那么。4m下采用 8200，桩身混凝土保护层厚度 40mm六估计 A,B 轴下桩数1 ，桩数估算设计A,B轴下桩基方法与C轴相同，单桩极限承载力值为1606.1kn , 基桩竖向承载力特征值为 803.05kn根据A轴荷载初步估计A轴柱下桩数：n= F

13、k/ R=2.54，取3根B 轴轴线下荷载标准值：Fk=2280KNMk=223KN.MVk=158KN。根据B轴荷载初步估计B轴柱下桩数：n= Fk/ R=2.84，取4根。 考虑到B轴柱传来的荷载根本组合值 Fk=3560kn，大于C轴相应荷, 故取桩数为4根。2承台平面尺寸确定根据估计的桩数和承台构造要求，设计A轴线下承台平面边长为2300mm,等腰三角形布置。B轴线下承台平面尺寸与 C轴线相同， 柱中心距取2000mm，桩心距承台边缘500mm。承台形式如图：1L 1000£ 1000IJ(a) A轴承台3(b) B轴承台(c) C轴承台A； B ； C轴线下承台布置示意图(七) 根据以上计算，可以绘制出桩基平面布置图，施工图样如图所 示。H*11IIF1F1;1_UUI_血EITOM30桩基平面布置图C轴线下承台平面图C轴线下承台剖面图灌注桩基施工图设计说明：1, 图中单位未说明均以mm计。2, 根据工程地质报告和上部荷载情况，本工程采用灌注桩，选用 号土