桩基础设计计算书

桩基础设计计算书1、研究地质勘察报告1.1地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。1.2、工程地质条件自上而下土层一次如下：号土层：素填土，层厚约为1.5m，稍湿，松散，承载力特征值f二95KPaka号土层：淤泥质土，层厚5.5m，流塑，承载力特征值f二65KPaka号土层：粉砂，层厚3.2m，稍密，承载力特征值f二110KPaka号土层：粉质粘土，层厚5.8m，湿，可塑，承载力特征值f二165KPak a号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值f二280KPak a1.3、岩土设计参数岩土设计参数如表1和表2所示。表1地基承载力岩土物理力学参数土层编号图的名称孔隙比e含水量W(%)液性指数标准贯入锤击数N压缩模量Es(MPa)①素填土————5.0②淤泥质土1.0462.41.08—2.5③粉砂0.8127.6—147.5④粉质粘土0.7931.20.74—8.8⑤粉砂层0.58——3112.6

表2桩的极限侧阻力标准值qsk和极限端阻力标准值qpk单位KPa土层编号土层编号桩的侧阻力qsk桩的端阻力qpk土层编号土层编号桩的侧阻力qsk桩的端阻力qpk①素填土22—④粉质粘土58900②淤泥质土20—⑤粉砂土752000③粉砂52—1.4水文地质条件⑴拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。⑵地下水位深度：位于地表下4.5m。场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化沙土、粉土。上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构，长30m,宽9.6m。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱截面尺寸均为400mm400mm,横向承重，柱网布置如图所示。选择桩型、桩端持力层、承台埋深根据地质勘查资料，确定第⑤层粉砂层为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，400mmX400mm桩长为15.7m。桩顶嵌入承台70mm,桩端进持力层1.2m承台埋深为1.5m。

确定单桩竖向承载力确定单桩竖向承载力标准值Q根据静载力触探法公式:Q=Q+Q=u工ql+qAukskpk sikipkp=4X0.4(X20X5.5+52X3.2+58X5.8+75X1.2)+2000X0.4X0.4=1444.48KN确定单桩竖向承载力设计值RaRa=纭=1444.48=722.24KNK2式中安全系数K=2确定桩数n,布置及承台尺寸桩数n

最大轴力标准值，F二2280KNk初步估算桩数，由于柱子是偏心受压，考虑一定的系数，按规范取1.1〜1.2。先不考虑承台质量，因偏心荷载，桩数初定为：F…2280 °「n=卩=1.1x =3.5R722.24a取n=4柱的中心距按规范，桩的最小中心距为3〜4d，s=1.2m〜1.6m，综合考虑后，s=1.4m。柱的布置按矩形式排列。承台尺寸确定根据构造要求，a=1.4+0.4X2=2.2mb=1.4+0.4X2=2.2m暂时设计埋深为1.5m，承台厚0.9m，桩顶深入承台50mm承台下不做垫层，故钢筋保护层取70mm，则承台有效高度为 h=0.5-0.07=0.43m=430mm0承台采用混凝土C30,f=1.43N/mm2，f=14.3N/mm2，钢筋选用HRB335tc级，f=300N/mm2。y计算桩顶荷载经过将设计任务书所给数据进行分析可知，最不利弯矩组合值比最不利轴力组合值要大，因此，按照最不利荷载弯矩组合值进行设计。取承台及上覆土的平均重度Y=20KN/mm2G桩顶平均竖向力：承台及上覆土重G=20x2.2x2.2x1.5=145.2KNk桩顶平均竖向力Qk=F+G—k 桩顶平均竖向力Qk=F+G—k kn2280+145.22=606.3KNQkmaxkmin0+叫+HRXmaxk_工X. (230+158x0.5)x0.7=606.3+

4x0.72—{716.66kn<1.2R=866=a

495.94kn>0.69kn单桩水平设计值H1k—H—H1k—H—158—39.5Knn4a3ElX估算的单桩水平承载力特征值，满足要求。0a(M+Hh)XN—N土 m^xmaxmin=769.5土(沁+心x°・5)x°・74x0.72其值远小于按RHa*X相应于荷载效应基本组合是作用于柱底的荷载设计值为:F=1.35F=1.35x2280=3078KnkM=1.35M=1.35x230=310.51KnkH=1.35H=1.35x158=213.3KnK扣除承台和其填土自重的桩顶竖向力设计值N=f=竽=湖5Kn{918.48KN620.52KN承台受冲切承载力验算6.1柱边冲切冲切力F=F—工N二3078—0二3078KN冲切力li受冲切承载力截面高度影响系数B=1—hp1—09x受冲切承载力截面高度影响系数B=1—hp2000-800冲垮比九与系数a的计算九=X0X0y九=X0X0y2^3C+a)+卩(h+aijia——0x—h00.840.84— — —1.5X+0.2 0.36+0.20X竺=0.36(<1.0)0.830Xc 0y 0yc 0Xfhhpt0=2X[0.93X(0.4+1.5)+0.93X(0.4+1.5)]X1.0X1430X0.83=4945.11KN>F=4945.11KN>F二3078KNl满足要求6.2角桩向上冲切=0.6m,a1x二a0x==0.6m,a1x二a0x=九,a—a,X=九0X 1y 0y 1y 0y31X—31y0.560.56X+0.2 0.36+0.2—11X(a)+0(a)0c+亠c+—1x22J1yI12丿卩fhhpt0二[lX(0.6+0.3/2)6+lX(0.6+0.3/2)]X1.0X1430X0.83=1780.35KN>N 二764.4KN 满足要求max承台受剪承载力计算1.75按式V=卩Bfbh和卩=二^计算。剪跨比与冲切比相同，受剪切承载hst00 九+1.0力截面高度影响系数0计算hs0hs8008008300hs8008008300.99pl--混凝土局部受压时的强度提高系l槽部分的面积；pl--混凝土局部受压时的强度提高系l槽部分的面积；对IT斜截面九二九二0.36（介于0.3〜3之间）x 0x剪切系数卩=J互=175 =1.29九+1.0 0.36+1.000fbh=0.99X1.29X1430X2.2X0.83hst00=3334.74>2N 二2x918.48二1836.96KNmax因承台为正方形，故II-II斜截面与I-I截面受剪切承载力一样。局部受压验算根据《混凝土结构规范》中“7.8局部受压承载力计算”的公式：FW1.350pfAlclcln式中：F—局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；lf--混凝土轴心抗压强度设计值；p--混凝土强度影响系数，cc数；A--混凝土局部受压面积；lA--混凝土局部受压净面积；对后张法构ln件，应在混凝土局部受压面积中扣除孔道、凹

A--局部受压的计算底面积。bBi8.1方柱对承台的局部压力算Bi(0.400x3)x(0.400x3)0.400x0.4001.35BBfA二1.35x1.0x3x14300x0.4x0.4二9266.4KN>F=3078KN、、盘口clcln l 满足要求。Bl角桩对承台的局部压力验算：Bl(0.400x3)x(0.400x3)0.400x0.4001.35BBfa二1.35x1.0x3x14300x0.400x0.400二9266.4kN>N二918.48kNclcln max满足要求。桩身结构设计计算：由于选用预制桩，因此，选择混凝土为C30,fc-14300kP,钢筋选用HRB335级f=300N/mm29.1．桩身结构主筋计算：由，《混凝土结构设计规范》“7.3正截面受压承载力计算”知：N<0.9虹fA+f'A')cys式中：N--轴向压力设计值；炉一钢筋混凝土构件的稳定系数；f--混凝土轴心抗压强度设计值；cA--构件截面面积；A'--全部纵向钢筋的截面面积。s并且按照《建筑地基基础规范》进行构造取值为：静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%。N=0.90(fA+fA)得max cys，得：人，918.48-0.9x0.52x14300x0.4x0.4门A二 <0s 0.9x0.52x300因此，可以按照构造配筋。即，采用最小配筋率0.6%。

A=0.006x400mmx400mm=960mm2s选用4=18A=1019mm2.si •桩身混凝土承载力验算：Af申=0.4mx0.4mx14300kPx0.75=1716kN>918.4KNpcc满足要求。桩身结构设计图：见后面图纸。承台受弯承载力计算：10.1．x轴受到弯矩作用：可得：由，Mx=工Ny=2x769.5KNx0.5m=769.5KN可得：由，Mxii769.5x106 2A= x= =3433.7mm2s0.9f比0.9x300x830y0选用14 1&A=选用14 1&As ，沿着平行y轴布置。10.2.y轴受到弯矩作用：由，My=工Nx=2x769.5KNx0.5m=769.5KN由，Myii可得：769.5x106769.5x1060.9fhy00.9x300x8303433 .7mm十A十A=3560mm2用14 18,s，沿着平行x轴布置。承台的配筋图：见后面的图纸。参考文献:【1】中华人民共和国国家标准・《建筑桩基础技术规范(JGJ94—94)》•北京，中国建筑工业出版社，2002【2】中华人民共和国国家标准•《建筑地基基础设计规范(GB50007—2011)》•北京，中国建筑工业出版社，2011【3】中华人民共和国国家标准・《混凝土结构设计规范(GB20010—2010)》•北