教育资料（2021-2022年收藏的）桩基础课程设计

1、桩基础课程设计一设计题目：桩基础课程设计二设计荷载：柱底荷载标准组合与柱底荷载效应基本组合见桩基础设计任务书表3，表4。 1 题号：4号 2 柱底荷载效应标组合值A轴：Fk=2040KN MK=242KN.M VK=145KN。B轴：Fk=2280KN MK=223KN.M VK=158KN。C轴：Fk=2460KN MK=221KN.M VK=148KN。 3 柱底荷载效应标准组合值A轴：Fk=2650KN MK=253KN.M VK=193KN。B轴：Fk=3560KN MK=228KN.M VK=175KNC轴：Fk=3120KN MK=244KN.M VK=188KN。 4 地层条件及

2、其参数土层编号土的名称孔隙比e含水量（%）液性指数Il标贯锤击数N（次）压缩模量ES(Mpa)1素填土5.02淤泥质土1.0462.41.083.83粉沙0.8127.6147.54粉质粘土0.7931.20.749.25粉沙土0.5816.8 地基各土层物理性质参数 单位：kpa土层编号土的名称桩侧阻力qsk桩端阻力qpk1素填土222淤泥质土283粉沙454粉质粘土659005粉沙土752400桩侧阻力qsk与桩端主力qpk在各土层中的状况5.场地水文地质条件场地内地下水位位于地表下3.5米处。地下水对混凝土结构无腐蚀性。四桩的选型疏桩布置经济承载力高，此处地层中无高压缩性土，不考虑承台作

3、用，拟采用500灌注桩，持力层选择粉沙层。桩入土深度1.0米（不小于2d），设计桩长15.6米，伸入承台50mm，承台底置于淤泥质土顶面，拟选承台高1200mm。室外地坪标高为0.45m，自然地面标高同室外地坪标高。土层分布图（一）单桩承载力计算1单桩竖向承载力极限值QukQuk=Qsk+Qpk=Uqsili+Apqpk=×0.5×（2.0×26×0.8+1.3×28+6.6×45+4.2×65+1.0×75）+×(0.5/2)2×2400=1606.1kn2基桩竖向承载力特征值R承台底部为淤泥

4、质地基土，压缩性大，不考虑承台效应c=0，则有R=Ra=Ruk/K=1606.1/2=803.05KN根据上部荷载初步估计桩数为：n=Fk/R=3.06 取4根（一） 桩基竖向承载力验算根据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008),当按单桩竖向承载力特征值进行计算时，荷载应取效应标准组合值，由于桩基所处场地设防烈度为7度，且场地内无可液化沙土，粉土问题，因此不进行地震效应承载力验算。根据桩数及承台尺寸构造要求，初步设计矩形承台，取承台边长为3000mm×3000mm，矩形形式布桩，桩距4d=2000mm，桩形距承台边缘为500mm。C轴线下承台平面图承台及其上部填土的总重为：Gk=3

5、.0×3.0×1.5×20=270Kn计算时取荷载标准组合，则Nk=（Fk+Gk）/2=682.9RMkmax=Nk+Mymax/yi2=682.9+99.65=782.9KN1.2RMkmin=Nk+Mymax/yi2=682.9-99.65=583.3KN0因此，满足承台要求，故初步设计是合理的(三) 承台设计根据以上的假设和拟定，承台尺寸为3000mm×3000mm。厚1200mm，承台选用C30混凝土：fc=14.3Kn/mm2。承台钢筋选用HRB335级钢筋，fy=300N/mm21 承台内力计算承台捏里计算采用荷载效应基本组合，则基桩净反力设

6、计值为：Nmax=F/n+Mymax/yi2=897.15KnNmin=F/n-Mymax/yi2=662.85KnN=F/n=3120/4=780Kn2 承台厚度及受冲切承载力计算为防止承台产生冲切破坏，承台应具有一定厚度，已经初步拟定为1200mm，承台底保护层取70mm，则h0=1200-70=1130mm，冲切分为边桩冲切和角桩冲切，应分别验算以保证承台厚度和合理性。 （a）柱对承台冲切计算（b）角桩对承台冲切结算图 （c）承台受剪计算图图 承台计算图（1） 柱对承台冲切验算承台受柱冲切的承载力应满足:Fl20x×(bc+aoy)+oy×(hc+aox)hpftho

7、Aox=aoy=550mm,ho=1130mm,hc×bc=400mm×400mmhc=bc=400mm. 带入数据：=550/1130=0.5 0=0.84/0.7=1.2hp=0.9+(400/1200)×0.1=0.933Fl20x×(bc+aoy)+oy×(hc+aox)hpftho=7368.5kn3120Kn厚度为1200mm满足要求（2） 角桩冲切验算承台受角桩冲切承载力满足下式：Nl21x(c2+a1y/2)+1y(c1+a1x/2)hp1x=1y=550/1130=0.5,a1x=a1y=550mm,N1=Nmax=

8、782,6Knc1=c2=725mm,1x=1y=0.56/0.7=0.8带入数据: Nl21x(c2+a1y/2)+1y(c1+a1x/2)hp =4824Kn782.6kn显然,承台厚度满足角桩对承台的冲切要求(3) 承台承受剪力计算承台剪切破坏发生在桩边与柱边边线形成的斜截面,对于该结构两各方向上的截面情况相同.oy=aoy/ho=550/1130=0.5剪切系数:=1.75/(+1)=1.17受剪承载力高度影响系数计算：ns=（800/1130）(1/4)=0.917-截面剪力为:v=2Nmax=2×728.6Kn=1565.2Kn B0×h0=3.0m×

9、1.13m=3.39m2则 hs1ftboho=0.917×1.17×1.43×3.39×106=1565.2kn故满足抗剪要求（4）承台受剪承载力计算1，对于-截面取基桩净反力最大值Nmax=782.6kn进行计算，则Yi=800mm，Mx=Niyi=2×782.6×0.8=1252.2kn.mAs=Mx/（0.9fyh0）=1252.2/（0.9×300×1130）=4104.3mm2因此承台长边选用16150.钢筋根数为n=3000/150+1=21根。取2116150,实配钢筋As=21×201.

10、1=4223.1mm22,对于截面-，取桩基净反力平均值N=780kn进行计算。此时，h0=1200-70=1130mm，xi=800mm。则 My=NixXi=2×800×682.9=1092.64kn.mAs=My/(0.9fyh0)=3581.3mm2因此承台短边方向选取16180，则钢筋根数为3000/180+1=18根，实配钢筋面积为：3619.8mm2(1816180),（四）桩身结构设计灌注桩的桩身混凝土选用C30级，钢筋选用HRB335级。根据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）的相关规定，桩顶轴向压力应符合规定：NmaxcfcAps=(F+G)/n+M

11、yyi/yi2=1095.8kn计算桩身轴心抗压强度时，不考虑屈曲影响，稳定系数取1.对于灌注桩，基桩施工系数c=0.75.cfcAps=1×0.75×14.3×106×0.25×1/4×3.14=2104.8kn1095.8kn故桩身承载力满足要求（五）桩身构造设计桩身按构造要求配筋：取配筋率为0.6%。则As=3.14×（500/2）2×0.6%=1177.5mm2选用814级HRB335钢筋，实配钢筋As=1230mm2.满足要求。间距160mm，桩主筋锚入承台500mm（35d）。桩顶4m范围内，主筋间距1

12、00mm，该范围内箍筋采用8100一级钢筋，放在主筋外则。4m一下采用8200，桩身混凝土保护层厚度40mm（六）估计A,B轴下桩数1，桩数估算设计A,B轴下桩基方法与C轴相同，单桩极限承载力值为1606.1kn，基桩竖向承载力特征值为803.05knA轴轴线下荷载标准值：Fk=2040KN MK=242KN.M VK=145KN。根据A轴荷载初步估计A轴柱下桩数：n= Fk/R=2.54，取3根。B 轴轴线下荷载标准值：Fk=2280KN MK=223KN.M VK=158KN。根据B轴荷载初步估计B轴柱下桩数: n= Fk/R=2.84，取4根。考虑到B轴柱传来的荷载基本组合值Fk=3560kn，大于C轴相应荷，故取桩数为4根。2 承台平面尺寸确定根据估计的桩数和承台构造要求，设计A轴线下承台平面边长为2300mm，等腰三角形布置。B轴线下承台平面尺寸与C轴线相同，柱中心距取2000mm，桩心距承台边缘500mm。承台形式如图：（a）A轴承台（b）B轴承台 （c）C轴承台 A，B，C轴线下承台布置示意图（七）根据以上计算，可以绘制出桩基平面布置图，施工图样如图所示。桩基平面布置图C轴线下承台平面图C轴线下承台剖面图桩身大样图灌注桩基施工图设计说明：1， 图中单位未说明均以mm计。2， 根据工程地质报告和上部荷载情况，本工程采用灌注桩，选用