桩基础课程设计-计算书.doc

【题1】某试验大厅柱下桩基，柱截面尺寸为，地质剖面示意图如图1所示，作用在基础顶面的荷载效应基本组合设计值为F = 2360kN，M=330kNm，H = 55kN，荷载效应标准组合设计值为Fk=1565kN，Mk=254kNm，Hk=42kN，试设计桩基础。F1.1 MH杂填土粉质粘土饱和软粘土粘土1.7m4.5m2.0m图1 地质剖面示意图表1 土的物理力学性质表土层名称厚度（m）重度孔隙比粘聚力液性指数塑限塑性指数液性指数饱和度压缩系数压缩模量杂填土1.716.0粉质粘土2.019.00.8103119120.60.898.5饱和软粘土4.518.41.1842.624.118.50.971.00.95粘土8.021.70.51532.512.5200.250.9813.0注：各层土的平均内摩擦角1. 确定桩的规格根据地质勘察资料和规范知一般应选择硬土层作为桩端持力层故确定第4层粘土为桩端持力层。查规范和经验知：桩顶嵌入承台0.1米。由题目要求知采用钢筋混凝土预制桩，故由经验选择选择桩截面为方桩，为400mm400mm，桩长至少为2米+4.5米+0.1米=6.6米查规范知桩端嵌入持力层为5d-10d故选择6d，所以桩长为6.6+6x0.4=9米故选择桩长为9米。有规范知承台埋深一般为1-2米，而题目中已知承台埋深为1.7米故选择承台埋深1.7米 ，桩端进持力层2.4米。初步确定承台尺寸为2.4m2.4m。2. 确定单桩竖向承载力标准值Q层 序深度（m）qsik（kPa）qpk（kPa）粉质粘土20.660饱和软粘土4.50.9738粘土2.40.25822500 按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值： 40.4(602.0+384.5+821.5)+25000.40.4=902.4KN取902.4 kN3. 确定桩基竖向承载力设计值R并确定桩数n及其布置 按照规范要求，取，2m，9m故0.22查表得，0.97。查表得，1.60先不考虑承台效应，估算基桩竖向承载力设计值R为= 547.08 kN桩基承台和承台以上土自重设计值为G2.42.41.720195.84 kN粗估桩数n为n1.1(F+G)/R= (1565+195.84)/ 547.08=3.22根取桩数n4 根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.4m2.4m，承台高度为 0.9m，由于n 3，应该考虑群桩效应和承台效应确定单桩承载力设计值R由4 ；0.25 查表得：承台内区群桩效应系数 0.155 ，承台外区群桩效应系数0.75。由4 m，2.421.76 m得0.337由60，得120 kPa，查表得1.7，所以考虑承台底土的抗力为(0.97902.41.60)+(0.3371202.42.4)(41.7)=581.34kN按桩的静载荷试验取R581.34kN根据经验公式得40.4(602.0+384.5+821.5)+25000.40.4=902.4KN这说明，按桩的静载荷试验取R581.34 是合理的。4. 基桩承载力验算 440.21+101.69541.9 kN 1.2R1.2581.34697.608 kN且 440.21 R581.34 满足要求。5. 承台计算承台底钢筋混泥土保护层成厚度取10cm，混凝土强度等级为C20，采用HRB335级钢筋。各桩净反力计算如下： A桩： =508.75-132.34=376.41 kNB桩：508.75+132.34=641.09kNC桩：376.41 kN D桩：641.09 kN（1） 承台受弯计算， 对承台进一步设计为：承台厚度，保护层为，则，混凝土强度等级为C20，混凝土的抗拉强度为，钢筋选用HRB335级，如图所示II截面：20.5=2641.090.5=641.09 kNmIIII截面：0.95=376.41+641.09=1017.5 kNm钢筋抗拉强度设计值300，承台有效高度1.6m 1484 mm 2355 mm综上,II截面1484 mm配筋,沿承台X方向每米长所需配筋=1484 / 2.4=618.3mm,选用14250(616 mm) IIII截面 2355 mm配筋,沿承台Y方向每米长所需配筋2355/2.4=981.25mm,选用1080(981 mm)沿承台X方向按II截面配筋 14 250(616 mm)沿承台Y方向按II截面配筋 10 80(981 mm)（2） A.承台冲切计算：柱对承台的冲切，按下式计算：式中：0.3mm = =0.18750.2 ,取=0.2 0.3mm = =0.18751527kN故满足要求B.桩对承台的冲切（角桩冲切），按下式计算：其中0.6m ，0.3 , 0.3=1.4=1.4所以有:1.4(0.6+0.3/2)21.11.68870.4kN =641.09 kN故满足要求（3） 承台受剪计算柱下等厚度承台斜截面受剪承载力按下式计算II截面：V=2641.09=1282.18kN0.3/1.60.1875V 满足要求IIII截面：V=376.41+641.091017.5 kN0.3/1.60.1875V 满足要求6. 桩身结构强度计算及配筋A 吊装点桩的截面尺寸为400400，桩长9米，箍筋为热轧HPB335级钢筋210 钢筋保护层为40mm，混凝土强度等级C30。因桩的长度不大，桩的吊装及吊立时的吊立布置，采用同一个位置。吊装点为0.207L，0.56L和0.207L具体见下图B 桩的主筋计算控制弯矩为吊立时的情况=m/l= 取动力系数为1.51/80.3206.31-（1.7/6.3）1.511.1 kNm桩身截面有效高度：400-40360mm0.0551-0.9430.057,其他构造见施工图。C 桩身强度验算1.0（1.014.3400360+3001017）2364.3kNR 满足条件D桩的