教育资料（2021-2022年收藏的）桩基础设计

1、一、工程概况某工业厂房，为单层单跨排架结构，跨度18米，柱距6米，纵向总长度72m，室内外地面高差米。柱截面。建筑场地地质条件见表1。 表1 建筑场地地质条件编号土层名称土层厚度 °杂填土1.018.734.10.9436.921.139001715淤泥质粘土11.617.150.31.4243.222.63000710灰色粘土3.718.938.21.038.218.448001218.6亚粘土2.718.730.00.9036.620.060003612粉质粘土40.019.626.70.7832.717.770001828.5注：地下水位在天然地面下2.5米处，本场地下水无腐蚀

2、性。桩身参考资料： 混凝土为，轴心抗压强度设计值 ，弯曲强度设计值为，主筋采用：，强度设计值： 承台设计参考资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为，弯曲抗压强度设计值为 。二、设计要求1、设计桩基础（包括桩、承台设计及验算、 群桩中基桩的受力验算，群桩基础计算等）；2、绘制施工图，包括基础平面布置图、桩身弯矩、剪力图；和及必要的施工说明（配筋、施工）等；（A1图纸594mm×841mm）。3、计算书内容应详尽，数据准确，排版规范（按附件的排版规范执行）。图纸应符合制图规范相关要求，表达完整、准确。参考设计步骤：1）、确定桩的类型、长度（包括确定桩端持力层）、截面尺寸，初步选择承台

3、底面标高（要考虑预制桩的要求）；2）、确定单桩承载力；3）、确定桩数及布置；4）、群桩基础计算；5）、桩身设计；6）、承台设计；7）、绘制施工图和桩身内力图。4、需要提交的报告：计算说明书和图示。一、设计资料由上结构传至桩基的最大荷载设计值为：，表1 建筑场地地质条件编号土层名称土层厚度 (°)杂填土1.018.734.10.9436.921.139001715淤泥质粘土11.617.150.31.4243.222.63000710灰色粘土3.718.938.21.038.218.448001218.6亚粘土2.718.730.00.9036.620.060003612粉质粘土40.

4、019.626.70.7832.717.770001828.5注：地下水位在天然地面下2.5米处二、设计内容1、选择桩端持力层、承台埋深根据表1地质条件，以粉质粘土层为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长，截面尺寸为，桩尖进入粉质粘土层为。桩身材料：混凝土，级， ；钢筋，二级钢筋，。承台用混凝土，；，承台底面埋深。2、确定单桩极限承载力标准值根据地基基础规范经验公式 桩侧土的极限侧阻力标准值 查表得：淤泥质粘土层：，取。灰色粘土层：时，取。亚粘土层：时，取。粉质粘土层： 时，取。桩的极限端阻力标准值，可按查表取值：粉质粘土层，（可塑），混凝土预制桩桩长取，取单桩竖向承载力特征值： =水平承载力

5、特征值： ， 由于混凝土预制桩桩型为方形，故取1.0地基土横向抗力系数的比例系数，取3 桩顶水平位移系数，取，则则3、确定桩数和承台尺寸 ,取 桩距,取 。承台尺寸 承台高取 。确定承台平面尺寸及桩的排列如图1所示。图14、桩顶作用效用验算单桩所受的平均作用力（取承台及其上的土的平均重度):单桩所受的最大作用力：基桩水平力设计值 故无须验算考虑群桩效应的基桩水平承载力。5、桩基础沉降验算（1）求基底压力和基底附加压力基底压力： 基底附加压力：（2）确定沉降计算深度因不存在相邻荷载影响，故： 取（3）沉降计算将基础底面以下地基土分成若干薄层，每薄层的厚度不宜超过，即每薄层厚度不宜超过。因压缩层厚

6、度为6m，取6层，每层厚度为1m。表6-1 计算桩基础最终沉降量层次深度111.350.74070.24130.24130.24130.067993221.351.48150.21410.42820.18690.052664331.352.22220.18430.55290.12470.035138441.352.9630.15890.63560.08270.023303551.353.70370.13870.69350.05790.016315661.354.44440.12250.7350.04150.0116940.2071（4）确定沉降经验系数等效沉降系数：群桩距径比：，长径比，基础长

7、宽比： 桩基沉降经验系数：（查桩基规范5.5.11）桩基沉降为： 满足规范要求。6、桩身结构设计计算两段桩长为和，采用双点吊立的强度计算进行桩身配筋设计。吊点位置在距桩顶、桩端平面处，起吊时桩身最大正负弯矩，其，为每延米桩的自重，故：桩身截面有效高度查混凝土结构设计规范()附表得，桩身受拉主筋配筋量：为便于配筋，上下两段桩都采用相同的配筋，选用，因此整个截面为,配筋率，其他构造钢筋见施工图，桩的吊装图如图3所示。图3 桩身强度：上段桩吊点位置：距桩端处下段桩吊点位置：距桩端处箍筋采用,在桩顶和桩尖应适当加密，具体见桩身结构施工图。桩尖长，取，桩顶设置三层钢筋网，层距地基基础课程设计7、承台设计

8、计算 承台高，桩顶伸入承台，钢筋的保护层取，则承台有效高度：。（1）承台受冲切承载力验算 1）柱边冲切冲切力: 由公式可求得冲垮比与冲切系数，故：，取 ，取 因，故取。 2）角柱对承台的冲切桩顶的竖向力设计值为： 从柱角内边缘至承台外边缘距离，。， （2）承台受剪承载力计算对-斜截面：计算剪跨比故 因。对-截面计算剪跨比故 因。（3）承台受弯承载力计算 对-截面：选用，沿平行于轴方向均匀布置。对-截面选用，沿平行轴方向均匀布置。地基基础课程设计8桩身弯矩的计算 (1)单桩刚度系数计算： 的直径： 从而算得：，故计算。，查表4-6得： 所以（2）计算桩基础的整体刚度系数先按式（4-58）计算、和

9、再计算、和（3）计算承台位移、和（4）计算桩身弯矩第一排桩： ，桩身弯矩计算：系数、的值可根据及从表查得表9-1 计算表0.0 0.000000 0.000000 1.000000 0.000000 -5.248400 -5.248400 0.1 0.199203 0.099600 0.999740 0.808742 -5.247035 -4.438293 0.2 0.398406 0.196960 0.998060 1.599296 -5.238218 -3.638923 0.3 0.597610 0.290100 0.993820 2.355583 -5.215965 -2.860382

10、0.4 0.796813 0.377390 0.986170 3.064369 -5.175815 -2.111446 0.5 0.996016 0.457520 0.974580 3.715017 -5.114986 -1.399969 0.6 1.195219 0.529380 0.958610 4.298513 -5.031169 -0.732656 0.7 1.394422 0.592380 0.938170 4.810066 -4.923891 -0.113825 0.8 1.593625 0.645610 0.913240 5.242289 -4.793049 0.449240 0

11、.9 1.792829 0.689260 0.884070 5.596722 -4.639953 0.956769 1.0 1.992032 0.732050 0.850890 5.944173 -4.465811 1.478362 1.1 2.191235 0.747140 0.814100 6.066702 -4.272722 1.793980 1.2 2.390438 0.761830 0.774150 6.185983 -4.063049 2.122935 1.3 2.589641 0.767610 0.731610 6.232916 -3.839782 2.393135 1.4 2.

12、788845 0.764980 0.686940 6.211561 -3.605336 2.606225 1.5 2.988048 0.754660 0.640810 6.127764 -3.363227 2.764537 1.6 3.187251 0.737340 0.593730 5.987127 -3.116133 2.870995 1.7 3.386454 0.713810 0.546250 5.796066 -2.866939 2.929127 1.8 3.585657 0.684880 0.498890 5.561157 -2.618374 2.942783 1.9 3.78486

13、1 0.651390 0.452190 5.289222 -2.373274 2.915948 2.0 3.984064 0.614130 0.406580 4.986674 -2.133894 2.852780 2.2 4.382470 0.531600 0.320250 4.316539 -1.680800 2.635739 2.4 4.780876 0.443340 0.242620 3.599876 -1.273367 2.326510 2.6 5.179283 0.354580 0.175460 2.879154 -0.920884 1.958270 2.8 5.577689 0.2

14、69960 0.119790 2.192048 -0.628706 1.563342 3.0 5.976096 0.193050 0.075950 1.567547 -0.398616 1.168931 3.5 6.972112 0.050810 0.013540 0.412572 -0.071063 0.341509 4.0 7.968127 0.000050 0.000090 0.000406 -0.000472 -0.000066 地基基础课程设计（5）桩身剪力的计算 表10-1 计算表00.00000 1.00000 0.00000 4.07620 0.00000 4.07620 0.

15、10.19920 0.98833 -0.00753 4.02863 0.01984 4.04847 0.20.39841 0.95551 -0.02795 3.89485 0.07364 3.96849 0.30.59761 0.90468 -0.05920 3.68766 0.15597 3.84363 0.40.79681 0.83898 -0.09554 3.41985 0.25172 3.67157 0.50.99602 0.76145 -0.13747 3.10382 0.36219 3.46601 0.61.19522 0.67486 -0.18191 2.75086 0.4792

16、8 3.23014 0.71.39442 0.58201 -0.22685 2.37239 0.59768 2.97007 0.81.59363 0.48522 -0.27087 1.97785 0.71366 2.69151 0.91.79283 0.38689 -0.31245 1.57704 0.82321 2.40025 11.99203 0.28901 -0.35059 1.17806 0.92370 2.10176 1.12.19124 0.19388 -0.38443 0.79029 1.01286 1.80315 1.22.39044 0.10153 -0.41335 0.41

17、386 1.08905 1.50291 1.32.58964 0.01477 -0.43690 0.06021 1.15110 1.21131 1.42.78884 -0.06586 -0.45486 -0.26846 1.19842 0.92996 1.52.98805 -0.13952 -0.46715 -0.56871 1.23080 0.66209 1.63.18725 -0.20555 -0.47378 -0.83786 1.24827 0.41041 1.73.38645 -0.26359 -0.47496 -1.07445 1.25138 0.17693 1.83.58566 -0.31345 -0.47103 -1.27768 1.24102 -0.03666 1.93.78486 -0.35501 -0.46223 -1.44709 1.21784 -0.22925 23.98406 -0.38839 -0.44914 -1.58316 1.18335 -0.39981 2.24.38247 -0.43174 -0.41179 -1.75986 1.08494 -0.67492 2.44.78088 -0.44647 -0.36312 -1.81990 0.956