桩基础课设设计范例1

1、基础工程课程设计 汀算书 目录 一、 设计资料 .4 二、 确定桩的长度和承台埋深:5 三、确定单桩的竖向承载力 .5 四、轴线选择 .5 五、初步确定桩数及承台尺寸 .5 六、群桩基础中单桩承载力验算6 七、确定桩的平面布置 . 6 八、承台结构计算 . 6 1、桩顶最大竖向力 . 6 2、承台受弯验算及承台配筋 .6 3、承台柱下抗冲切验算 7 4、承台角桩抗冲切验算 8 5、承台抗剪验算 .9 九、单桩配筋设计和计算 10 一、设计资料 1、工程概况 某综合楼，框架结构，柱下拟采用桩基础。柱尺寸400X400,柱网平面布置见图1。 室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mm。上部结构

2、传至柱底的荷载效应见表1、表 2,表中弯矩、水平力的作用方向均为横向。 对于任意一位学生，荷载效应的取值为表内值加学号的后两位乘以10。如某同学学号 后两位是21,则该同学在计算轴交 B轴处的柱荷载效应标准组合的取值为：轴向力 =1765+21X 10=1975 kN,相应的计算弯矩和水平荷载以及荷载效应的基本组合值。 表1柱底荷载效应标准组合值 轴向力Fk (kN) 弯矩Mk ( ) 水平荷载Vk ( kN) 纵 轴 A B C A B C 编 号 A轴 B轴 C轴 1轴 轴 轴 轴 轴 轴 125 176 156 17 16 19 12 13 11 6 5 4 2 9 7 3 0 2 17

3、1 219 186 18 19 20 12 13 11 3 8 0 5 2 3 6 5 4 168 215 181 19 19 20 13 14 12 0 0 0 1 7 8 2 1 0 177 206 208 20 20 21 13 14 13 5 5 0 5 4 3 9 9 4 204 228 246 24 22 22 14 15 14 0 0 0 2 3 1 5 8 8 119 165 137 27 23 23 16 16 15 8 3 0 5 1 8 5 2 3 1 165 211 183 73 61 I 3 0 5 1 8 5 1 3 注：本人学号为46,故上表最后一行为修改后数据

4、表2柱底荷载效应基本组合值 纵轴 编号 轴向力F( kN) 弯矩M () 水平荷载V (kN) A轴 B轴 C轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴 158 0 263 0 191 0 19 8 20 5 24 1 15 0 14 0 13 8 194 310 220 20 21 24 15 14 14 0 0 0 5 0 3 4 5 0 203 318 249 21 21 22 16 15 15 0 0 0 0 1 3 4 5 0 212 321 278 21 21 23 18 16 17 0 0 0 5 4 8 1 6 4 235 336 322 25 22 24 19 17

5、18 0 0 0 3 8 4 3 5 8 171 329 313 28 25 26 20 18 19 0 0 0 6 1 6 4 8 6 * 2170 3750 3590 746 711 726 |664 648 656 右 V i - V r- Illi I I i 图i柱网平面布置 2、工程与水文地质条件 建筑场地平整，地层及物理力学参数见表 3。场地抗震设防烈度为7度，场地内砂土 不会发生液化现象。拟建场区地下水位深度位于地表下，地下水对混凝土结构无腐蚀性。 表3地基岩土物理力学参数 土层. 编号 土的名 称 厚度(m) 孔隙 比e 液性指 数Il 标准贯 入锤击 数N 天然容重丫 (k

6、N/m 3) 压缩模量E s (MPa) 地基承载 力特征值 fak(KPa) 素填土 一 一 一 50 淤泥质 土 一 60 粉砂 一 14 180 粉质黏 土 一 230 粉砂层 一 31 20 300 3、材料 混凝土强度等级为 C25C30,钢筋采用HPB235 HRB335级 、确定桩的长度和承台埋深 1、材料信息： 柱混凝土强度等级：C30 桩、承台混凝土强度等级：C30ft 1.43N/mm2 钢筋强度等级：HpB235fy 210N/mm2 钢筋强度等级：HRB335fy 300N/mm2 2、确定桩的长度及截面尺寸： 根据设计资料，选第四层粉质粘土为持力层，进入持力层，承台埋

7、深，桩长11m。 截面尺寸选为350mmx350mm。 0. 000 V J. F 、素填土 3. 3m Im .jFT 3ffi 6. 6m c v 乂粉歳辂土 T 三、确定单桩竖向承载力 根据公式 根据设计资料, Ap= Ra qpk Ap p qsikli = 900 x 0.1225 + 1.4 x (28 x 2.3 +45 x 6.6 + 60 x 2J) = 792.61 KN 四、轴线选择 选择第6组轴线B计算，根据设计资料有： 柱底荷载效应标准组合值：Fk=2113KN,Mk=,V=622KN; 柱底荷载效应基本组合值：Fk=3750KN,Mk=,V=648KN 五、初步确定

8、桩数及承台尺寸 先假设承台尺寸为2mx2m，厚度为，承台及其上土平均容重为 30 kN/m3 则承台及其上土自重标准值为： Gk=300kN, 根据规范，桩数n需满足: n = 1J 211J + J0Q 可取8根桩，承台平面尺寸为。如下图所示: 六、群桩基础中单桩承载力验算 按照设计的承台尺寸，计算 Gk= kN, 单桩平均竖向力： Fk+ Gk 2113 -F 378 Qk 二-=S114kN 二氏二 792.61kN n (2)对于U -U截面，垂直于丫轴方向计算截面处弯矩计算: 选用巧忙兀彌歸 ，平行于y轴布置；承台柱下抗冲切验算: 计算公式：建筑地基基础设计规范 (JGJ-92008

9、) F|2 ox (bcaoy) oy (acaox ) hp t hp 式中: X方向上自柱边到最近桩边的水平距离：臥=0023 0姫 = X方向冲切系数： 0 B4 _D.S4 0 2) 03 * 0.2= X方向冲垮比: 丫方向上自柱边到最近桩边的水平距离: oy Y方向冲垮比: h7 ，取 0.2， Y方向冲切系数：oy 0.84 ( oy 2) 0.84 (0.2 0.2) 2.1 bc=ac=0.4m. hp 1 0.9 2000 800 (900 800) 0.992 作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值 = F * Ni = 3750 - 85T25 = 2892.75 kn 2

10、 ox (bc aoy ) oy (ac ax) hp =I i - .- i I . -I I :.-. . . 符合要求。 4、承台角桩抗冲切验算： 计算公式：建筑地基基础设计规范(JGJ-92008) N1 1x a1y 2)1y (G a1x 2) hp ft h 角桩竖向冲反力设计值：血二心/血仍曲 式中： |ci = eg = 0.525 (当 Y方向上从承台角桩内边缘引45冲切线于承台顶面相交点至角桩边缘的水平距离 柱或承台变阶处位于该45线以内时，则取由柱边变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥 线)，bi产 0.65 扎 lx.- -0.565 ho 1.15 056 (当 X方

11、向上从承台角桩内边缘引45冲切线于承台顶面相交点至角桩边缘的水平距离 柱或承台变阶处位于该45线以内时，则取由柱边变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥 线)a“0.15m At7 015L廿档 h； = rF=0J3 (0.525 + 0 075) + 1,4 (0,525 + 0325)1 0,9921430 Ni = 468.75kN 符合要求。 5、承台抗剪验算： 计算公式：建筑地基基础设计规范(JGJ-92008) F lhsft b0h0 (1) I I截面的抗剪验算 ax 0.65mm ?-l X 一 寺 0.65I 75) .75 ho 1.15 川 (L0) 0,565 + 10 受剪的承载力截面高度影响系数 hs的计算: 最大剪力设计值：沐5匕工亡沁 抗剪切力=,| , . ,- I . .： _ I. . 符合要求 (2)n -n截面的抗剪验算： ay 0.15mm Aly 0.15L ，取 1.75 ( y 1.0)1.75 (0.3 1.0)1.346 a = 2. 受剪的承载力截面高度影响系数hs的计算: 最大剪力设计值： U*辽 W 抗剪切力=1-:、；:. :- .- I 符合要求 九、单桩配筋设计和计算 桩身米用C30混凝土，fc 20.1N /mm2 Apf.tft - 035