基础工程基础工程桩基础课程设计

1、1.设计资料本课程设计题目为温州某后勤大楼柱下桩基础设计，提供地质堪察资料如下图，层序岩土名称层厚（m）压缩模量（Mpa）地基承载力特征值（kpa）极限侧阻力标准值qsk（kpa）极限端阻力标准值qpk（kpa）预制桩灌注桩预制桩灌注桩(1)素填土0.5-（2）粘土3.57.51022420-（3）淤泥62.55512 10-(2)淤泥质粘土113.8702016-(3)碎石混砂1216195403223001800(5)中风化岩未钻穿2000-450-6500柱子尺寸、平面布置及荷载基本组合（N、M、H）见附图。柱底荷载标准组合：Fk=1403KN，Mkx=30kN， Hkx=22kN Mk

2、y=-42kN Hky=-34kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.352. 选择桩端持力层、承台埋深根据上表土层条件，以碎石混砂层为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩，型号。桩端进入持力层1.0m（>2d）.工程桩桩入土深度h=0.5+3.5+6+11+1=22m，则桩基有效长度为L=22-2.0=20m.桩基尺寸选择400mmx400mm。本工程桩身混凝土强度等级为C80。承台用C20级混凝土桩，取ft=1100kPA配置HRB335级y300N/mm²。3.确定单桩极限承载力标准值极限侧阻力标准值qsk粘土 qs1k=24kpa淤泥 qs2k=12kpa淤泥

3、质粘土 qs3k=20kpa碎石混砂 qs4k=40kpa极限端阻力标准值qpk qpk=2300kpa=2300x0.42+4x0.4x(24x2+12x6+20x11+40x1)=976kNK取2单桩竖向承载力特征值：Ra=Quk/K=976/2=488kNA-4. 确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.预设承台尺寸：承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。承台为边长=2.4m的正方形。初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为：h0=1.2-0.07=1.13m=1130

4、mm取承台及其上土的平均重度。 暂取 n=4根。5.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1403+20x2.4x2.4x2）/4=408.35KN<Ra=488kN相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x1403=1894.05kNM=1.35Mkx=1.35x30=40.5kN =1.35Mky=1.35x-42=-56.7kNH=1.35Hkx=1.35x22=29.7kN =1.35Hky=1.35x-34=-45.9kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=473.5kN=473.5&

5、#177;23.834.9=6. 承台受冲切承载力验算柱边冲切计算：冲切力 受冲切承载力截面高度影响系数计算因为h0=2m所以0.9冲垮比与系数的计算 角柱向上冲切，c1=c2=0.6m,a1x=a0x=a1y=a0y=0.35,1x=0x=1y=0y=0.3107. 承台受剪切承载力计算剪跨比与以上冲切跨比相同。受剪切承载力截面高度影响系数hs计算对I-I斜截面 x=0x=0.310剪切系数 对-斜截面 y=0y=0.310剪切系数 从以上计算可见，该承台高度首先取决于I-I斜截面的受剪切承载力，其次取决于沿柱边的受冲切承载力。8. 承台受弯承载力计算Mx=Niyi=2×473.5

6、×0.55=520.85kN·m按最小配筋率0.15%计算，需As=2400×1130×0.15%=4068mm2，现选用，As=4072mm2，沿平行y轴方向均匀布置。My=Nixi=2×484.6×0.55=533.06kN·m按最小配筋率0.15%计算，需As=2400×1130×0.15%=4068mm2，现选用，As=4072mm2，沿平行y轴方向均匀布置。为满足锚固长度要求，钢筋两端均向上弯折，弯折段长度为200mm。KZ11Ra=Quk/K=976/2=488kN柱底荷载标准组合：Fk=15

7、64KN，Mkx=-35kN， Hkx=33kN Mky=-51kN Hky=-27kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.预设承台尺寸：承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。取承台及其上土的平均重度。 暂取 n=4根。承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。承台为边长=2.4m的正方形。初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为：h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其

8、上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1564+20x2.4x2.4x2）/4=448.6KN<Ra=488kN符合要求。相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x1564=2111.4kNM=1.35Mkx=1.35x-35=-47.25kN =1.35Mky=1.35x-51=-68.85kNH=1.35Hkx=1.35x33=44.55kN =1.35Hky=1.35x-27=-36.45kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=527.85kN=527.85±1.9435.18=KZ1Ra=488kN

9、柱底荷载标准组合：Fk=780KN，Mkx=-30kN， Hkx=32kN Mky=-40kN Hky=-24kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：初设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承台及其上土的平均重度 暂取 n=4根承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均

10、重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（780+20x2.4x2.4x2）/4=252.6KN<Ra=488kN符合要求。相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x780=1053kNM=1.35Mkx=1.35x(-30)= -40.5kN =1.35Mky=1.35x40=54kNH=1.35Hkx=1.35x32=43.2kN =1.35Hky=1.35x-24=-32.4kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=263.25kN=263.25±3.54±4.725=KZ2Ra=488kN柱底荷载标准组合

11、：Fk=962KN，Mkx=28kN， Hkx=41kN Mky=-53kN Hky=-32kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：初设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承台及其上土的平均重度 暂取 n=4根承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力

12、：Qk=（Fk+Gk）/n=（962+20x2.4x2.4x2）/4=298.1KN<Ra=488kN符合要求。相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x962=1298.7kNM=1.35Mkx=1.35x28=37.8kN =1.35Mky=1.35x-53=-71.6kNH=1.35Hkx=1.35x41=55.4kN =1.35Hky=1.35x-32=-43.2kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=324.7kN=324.7±32.587538.575=KZ3Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk=1127KN，M

13、kx=70kN， Hkx=27kN Mky=85kN Hky=-34kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：假设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=4根承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1127+20x2.

14、4x2.4x2）/4=339.35KN<Ra=488kN符合要求。相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x1127=1521.45kNM=1.35Mkx=1.35x70=94.5kN =1.35Mky=1.35x85=114.75kNH=1.35Hkx=1.35x27=36.45kN =1.35Hky=1.35x-34=-45.9kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=380.36kN=380.36±43.2±18.65=KZ4Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk=983KN，Mkx=-37kN， Hkx=51k

15、N Mky=-43kN Hky=-40kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：假设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=4根承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（9+20x2.4x2.4x2）/4=303.35KN&

16、lt;Ra=488kN符合要求。相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x983=1327.05kNM=1.35Mkx=1.35x-37=-49.95kN =1.35Mky=1.35x-43=-58.05kNH=1.35Hkx=1.35x51=68.85kN =1.35Hky=1.35x-40=-54kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=331.76kN=331.76±10.238.39=KZ5Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk=932KN，Mkx=44kN， Hkx=-38kN Mky=61kN Hky=26kN柱底荷载基本

17、组合=柱底荷载标准组合×1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：假设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=4根承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（932+20x2.4x2.4x2）/4=290.6KN<Ra=488kN符合要求。相应于作用的基本

18、组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x932=1258.2kNM=1.35Mkx=1.35x44=59.4kN =1.35Mky=1.35x61=82.35kNH=1.35Hkx=1.35x-38=-51.3kN =1.35Hky=1.35x26=35.1kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=314.55kN=314.55±-0.675±38.9=KZ6Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk=1788KN，Mkx=50kN， Hkx=-37kN Mky=74kN Hky=35kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.35

19、1.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：假设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承台的边长a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1788+20x4.0x2.4x2）/6=362KN<Ra=488kN符合要求。相应于作用的基本组合是作

20、用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x1788=2413.8kNM=1.35Mkx=1.35x50=67.5kN =1.35Mky=1.35x74=99.9kNH=1.35Hkx=1.35x-37=-49.95kN =1.35Hky=1.35x35=47.25kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=402.3kN=402.3±2.36±24.468=KZ7Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk=2163KN，Mkx=-70kN， Hkx=-25kN Mky=-92kN Hky=39kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.351.

21、确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：假设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承台的边长a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（2163+20x4.0x2.4x2）/6=425KN<Ra=488kN符合要求。相应于作用的基本组合是作用于

22、柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x2163=2920.05kNM=1.35Mkx=1.35x-70=-94.5kN =1.35Mky=1.35x-92=-124.2kNH=1.35Hkx=1.35x-25=-33.75kN =1.35Hky=1.35x39=52.65kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=486.675kN=486.675±-28.125±-9.503=KZ8Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk=2237KN，Mkx=-81kN， Hkx=-36kN Mky=-101kN Hky=28kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合

23、×1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：假设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承台的边长a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（2237+20x4.0x2.4x2）/6=437KN<Ra=488kN符合要求。相应

24、于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：F=1.35Fk=1.35x2237=3019.95kNM=1.35Mkx=1.35x-81=-109.35kN =1.35Mky=1.35x-101=-136.35kNH=1.35Hkx=1.35x-36=-48.6kN =1.35Hky=1.35x28=37.8kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：N=F/n=503.325kN=503.325±-34.931±-14.217=KZ9Ra=488kN柱底荷载标准组合：Fk=1282KN，Mkx=-38kN， Hkx=-42kN Mky=50kN Hky=47kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承台尺寸：初设承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承台及其上土的平均重度 暂取 n=4根承台的边长a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初设承台埋深2m，承台高度h=1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm。承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1282+202.42.42）/