桩基础课程设计计算书

./地基基础课程设计学生：单兴学号：2指导教师：少飞所在学院：建筑工程学院专业：土木工程专业2013年09月地基基础课程设计任务书〔预制桩基础--土木B103一、工程概况燕郊某机械厂车间,为单层单跨排架结构,跨度18米,柱距6米,纵向总长度72m,室外地面高差0.30米。柱截面500×1000mm。建筑场地地质条件见表A,作用于基础顶面的荷载见表B。表A建筑场地地质条件编号土层名称土层厚度<m>γkN/m3w<%>еwLwpEskPaCkPaφ°Ⅰ杂填土1.018.734.10.9436.921.139001715Ⅱ淤泥质粘土11.617.150.31.4243.222.63000710Ⅲ灰色粘土3.718.938.21.038.218.448001218.6Ⅳ亚粘土2.718.730.00.9036.620.060003612Ⅴ粉质粘土40.019.626.70.7832.717.770001828.5注：地下水位在天然地面下2.5米处表B上部结构传来荷载学号柱底荷载设计值〔N,M,V〔kN,kN·m,kN学号柱底荷载设计值〔N,M,V〔kN,kN·m,kN学号柱底荷载设计值〔N,M,V〔kN,kN·m,kN12547,187,58243321,197,72473430,189,5022977,279,109254076,231,90484490,176,5633975,238,82263276,212,96492580,106,8943121,197,62274152,125,102502320,178,5454176,231,80283643,203,98513620,80,6764276,112,86292678,138,80522200,86,6273352,125,62303956,231,110534064,95,8884043,203,81312832,120,62542438,156,9093678,138,70323368,123,72552498,220,56102956,231,80333405,85,50562080,110,79112421,104,30343982,89,60572169,75,102123678,98,70353835,128,78582280,63,84133261,134,68362862,217,62592500,103,80143352,134,68373354,226,72603520,139,56153206,127,66383433,155,50612280,189,67163276,112,86393948,159,60625120,88,63173852,225,62403825,214,78635300,198,82183943,203,81414438,85,50645268,140,60193678,118,88424950,82,68653087,85,47203956,281,80435417,85,60213847,187,78444430,155,50223577,279,89454983,140,50234075,248,62465411,160,53注：1、荷载作用于基础顶面,弯矩作用于跨度方向；2、表中给出的是荷载设计值,如需用到荷载标准值,直接把设计值除以1.3即可。二、题目分配按学号选择表B中相应的荷载,全班地质条件均相同〔表A。三、设计要求1、设计桩基础〔包括桩、承台设计、群桩基础计算等；2、绘制施工图,包括基础平面布置图、承台和桩身详图及必要的施工说明等；〔A1图纸594mm×841mm。3、计算书容应详尽,数据准确,排版规〔按附件的排版规执行。图纸应符合制图规相关要求,表达完整、准确。参考设计步骤：1、确定桩的类型、长度〔包括确定桩端持力层、截面尺寸,初步选择承台底面标高〔要考虑预制桩的要求；2、按经验公式确定单桩承载力；3、确定桩数及布置；4、群桩基础计算；5、桩身设计；6、承台设计；7、绘制施工图。目录1设计资料12选择桩端持力层、承台埋深13确定单桩极限承载力标准值24确定桩数和承台尺寸35桩顶作用效用验算36桩基础沉降验算46.1求基底压力和基底附加压力46.2确定沉降计算深度46.3沉降计算46.4确定沉降经验系数67桩身结构设计计算68承台设计计算88.1承台受冲切承载力验算88.2承台受剪切承载力验算98.3承台受弯承载力验算108.4承台局部受压验算10参考文献12桩基础课程设计计算书1.设计资料由上结构传至桩基的最大荷载设计值为：N=2956kN,M=231kN·m,V=80kN表A建筑场地地质条件编号土层名称土层厚度<m>γkN/m3w<%>еwLwpEskPaCkPaφ°Ⅰ杂填土1.018.734.10.9436.921.139001715Ⅱ淤泥质粘土11.617.150.31.4243.222.63000710Ⅲ灰色粘土3.718.938.21.038.218.448001218.6Ⅳ亚粘土2.718.730.00.9036.620.060003612Ⅴ粉质粘土40.019.626.70.7832.717.770001828.5注：地下水位在天然地面下2.5米处1.选择桩端持力层、承台埋深根据表A地质条件,以粉质粘土层为桩尖持力层,采用预制混凝土方桩,桩长L=20m,截面尺寸为400mm400mm,桩尖进入粉质粘土层为2m。桩身材料：混凝土,C30级,=14.3；钢筋,二级钢筋,==300。承台用C20及混凝土,=9.6；=1.10,承台底面埋深d=2.0m。3.确定单桩极限承载力标准值根据地基基础规经验公式桩侧土的极限侧阻力标准值〔kPa按表8.6取值得：淤泥质粘土层,=22-30kPa,取=23.14kPa.灰色粘土层,时,=40-55kPa,取=42.14kPa。亚粘土层,时,=55-70kPa,取=57.14kPa。粉质粘土层,时,=55-70kPa,取=57.14kPa。桩的极限端阻力标准值,可按查表8.7取值：粉质粘土层,〔可塑,混凝土预制桩桩长20m,取=1900-2800kPa,取=2028.57kPa单桩竖向承载力特征值：=水平承载力特征值：〔一般取10mmb=｛｝由于混凝土预制桩桩型为方形,故取1.0m地基土横向抗力系数的比例系数2~4.5,取2.5桩顶水平位移系数,ah=0.57×20=11.4>4取ah=4,则=0.940则4.确定桩数和承台尺寸取n=4根桩距,取s=1.8m。承台尺寸a=b=2,承台高取0.8m。确定承台平面尺寸及桩的排列如下图所示。5.桩顶作用效用验算单桩所受的平均作用力〔取承台及其上的土的平均重度>:单桩所受的最大作用力：基桩水平力设计值远小于Rha=68.22kN故无须验算考虑群桩效应的基桩水平承载力。6.桩基础沉降验算6.1求基底压力和基底附加压力基底压力：基底附加压力：62646.2确定沉降计算深度因不存在相邻荷载影响,故：取=6.0m6.3沉降计算表B计算桩基础最终沉降量点号Zil/bz/b15.41.04.20.42922317.682317.680.03888.0726.01.04.60.40002400.0082.320.0383.13桩尖以下6m处附加应力：=105.6kPa自重应力kPa由于计算到桩尖一下6m即可。6.4确定沉降经验系数等效沉降系数：桩基沉降经验系数：〔查桩基规桩基沉降为：<120mm满足规要求7.桩身结构设计计算两段桩长为和,采用双点吊立的强度计算进行桩身配筋设计。吊点位置在距桩顶、桩端平面处,起吊时桩身最大正负弯矩,其,,为每延米桩的自重,故：桩身截面有效高度查《混凝土结构设计规》<>附表得,,桩身受拉主筋配筋量：为便于配筋,上下两段桩都采用相同的配筋,选用220〔,因此整个截面的主筋为420〔1256,其配筋率5%>,其他构造钢筋见施工图,桩的吊装图如图3所示。图3桩的吊装图桩身强度：上段桩吊点位置：距桩端处下段桩吊点位置：距桩端处箍筋采用8200,在桩顶和桩尖应适当加密,具体见桩身结构施工图。桩尖长,取,桩顶设置三层850钢筋网,层距。地基基础课程设计8承台设计计算地基基础课程设计承台高0.8m,桩顶伸入承台50mm,钢筋的保护层取35mm,则承台有效高度：。8.1承台受冲切承载力验算.柱边冲切有公式可求得冲垮比与冲切系数：,,因h=800mm,故可取。>F=2273.85x