基础工程课程设计

基础工程课程设计PAGEPAGE18目录1.荷载组合计算 21.恒载计算 22.恒载（上部） 23.支座活载反力计算 24.支座摩阻力计算 45.荷载组合计算 42.确定桩长 63.桩基强度验算 61.桩的内力计算 61).确定桩的计算宽度 62).计算桩的变形系数 73).计算桩顶外力 74).承台底面以下Z深处桩截面的水平压应力 95).桩顶纵向水平位移验算 106).桩身材料截面强度验算 114.墩台水平位移验算 135.承台设计及强度验算 141.桩顶处的局部受压验算 142.桩对承台冲剪验算 143.承台抗弯及抗剪强度验算 15桥墩桩基础设计计算书1.荷载组合计算1.恒载计算恒载包括桥墩自重，上部构造恒载反力.1).桥墩自重计算(1).(2).墩台：(3).承台：2.恒载（上部）3.支座活载反力计算1).桥上有汽车及人群荷载，后台无活载4.支座摩阻力计算5.荷载组合计算：荷载组合1.桥上有单跨活载（1）恒载+桥上活载+支座摩阻力（2）恒载+桥上活载+制动力2.桥上有双跨活载（3）恒载+桥上活载+支座摩阻力（4）恒载+桥上活载+制动力：组合计算.组合计算(1):桥上荷载+一跨活载+支座摩阻力竖直力：水平力：弯矩:(2):桥上恒载+一跨活载+制动力竖直力：水平力：弯矩:(3):桥上恒载+二跨活载+支座摩阻力竖直力：水平力:弯矩:(4):桥上恒载+二跨活载+制动力竖直力:水平力:弯矩：桥墩下面有3根桩，将每根桩的荷载组合列入下表：荷载组合计算表表--1荷载组合竖直力（KN）水平力（KN)弯矩（KN.m）（1）3361.93077.813822.342（2）3223.391126.1271263.814（3）3401.73477.812787.071（4）3267.778126.1261228.28可看出第四组荷载相对较大，则以第四组作为控制荷载.2.确定桩长桩顶埋入土下1.7m,桩的设计桩径为1.5m.桩周长，桩截面面积，，，取，，设桩长为h,桩底埋置在第三层土中，，，有：由试算得h=18.18m综合分析，桩长取1.1h=19.987m3.桩基强度验算1.桩的内力计算1).确定桩的计算宽度2).计算桩的变形系数按弹性桩计算杂填土m1=15KN/m4黄色粉性土m2=15KN/m4桩的换算深度，所以按弹性桩计算是正确的。3).计算桩顶外力Pi,Qi,Mi桩帽顶的外力（按一跨活载计算）承台底面以下深度Z处桩截面上弯矩计算系数Am，Bm可由《基础工程》附表3、附表7查得EQ，取计算表表--2Z00401.0000001228.281228.280.520.240.196960.9980616.2581225.8971242.1551.0420.440.377390.9861731.1951211.2931242.4881.5630.640.529380.9586143.6981177.4411221.1392.080.840.645610.9132453.2911121.7141175.0052.6061.040.723050.8508959.6831045.1311104.8143.121.240.761830.7741562.884950.8731013.7573.6481.440.764980.6869463.144843.755906.8994.1691.640.737340.5937360.862729.267790.1294.6911.840.684880.4988956.532612.777669.3095.2122.040.614130.4065850.692499.394550.086将承台以下Z深处桩截面上弯矩以下图表示：02004006008001000120014001600(kn.m)1234图--1由图可知，桩截面最大弯矩为1615.104KN.m，产生于承台下1.627m处4).承台底面以下Z深处桩截面的水平压应力无量纲系数，由附表1、附表5查得，值计算列入下表水平压应力表表--3Z002.440661.6210.0000.0000.0000.520.22.117791.2908836.279329.062365.3411.0420.41.802731.0006461.764510.152571.9161.5630.61.502680.7498177.226573.408650.6342.080.81.22370.5372783.851547.828631.6792.60610.970410.3611983.119460.359543.4783.6481.40.551750.1079366.163192.589258.7524.6911.80.25386-0.0357239.139-81.949-42.8105.7332.20.06461-0.099412.175-278.722-266.5476.7762.6-0.06902-0.11136-15.371-369.032-384.4037.8183-0.08741-0.09471-22.461-362.142-384.603将承台以下Z深处截面上水平压应力以下图表示-200-1000100200300400500600123456Z(m) 图—25).桩顶纵向水平位移验算桩在承台底面处的水平位移和转角，查《基础工程》附表1、附表5。取=2.44066，=1.62100.符合规范要求6).桩身材料截面强度验算验算最大弯矩（Z=1.63m处）截面强度，该处弯矩Mj=1615.104KN.m竖直力+（桩重桩侧摩阻），荷载分项系数取1.2长细比：应考虑纵向弯曲对偏心的影响偏心增大系数：式中：桩受弯计算长度.混凝土安全系数，取1.25偏心距对的影响系数桩工作条件系数，取0.95，，桩内竖直钢筋按含筋率0.2%配置。则所需钢筋面积现选用钢筋为16（二级钢筋）实际配筋率箍筋采用φ8钢筋，采用螺旋式布置，中距为300妈妈，且每隔2.5m设一道加劲箍筋。C=55mm，桩身混凝土标号为C20号，取，，根据公式，试算得时，查得系数A=1.0182,B=0.5898,C=-0.2377,D=1.9065.代入上式算得，最近似符合实际将A,B,C,D,代入下式进行复核桩身材料足够安全，满足要求。4.墩台水平位移验算查《基础工程》附表2、附表6取,水平位移容许值=，当L<25m时，取L=25m，故，，故满足要求！5.承台设计及强度验算1.桩顶处的局部受压验算不考虑桩身于承台混凝土间粘聚力式中：承台内一根基桩承受的最大计算的轴向力（KN）结构重要性系数，取1.0Ψ荷载组合系数，取0.8∑Si荷载安全系数，取1.2Pi桩最大轴向力，取Pi=3401.732KNγm材料安全系数，取1.54Ac承台内基桩桩顶横截面面积，取Ac=π*1.77m2混凝土抗压极限强度，取=11MPaβ局部承压时提高系数，故桩顶局部承压满足要求。2.桩对承台冲剪验算式中：t0桩顶到承台顶面的厚度Um承台受桩冲剪，破裂锥体的平均周长由于桩顶处承台截面与桩一样大，故取混凝土抗剪极限强度∴承台冲剪强度满足要求。3.承台抗弯及抗剪强度验算承台中部弯矩最大，有承台自重：将承台自重视为均布荷载q单桩承受的外力：根据钢筋混凝土矩形截面受弯构件极限状态进行承台配筋计算，，妈妈1).验算是否需要采用双筋截面故需采用双筋截面2).取，可得选择受压区钢筋为14Φ32（），受拉区钢筋为30Φ32()钢筋间净距Sn=50mm>3