地基课程设计计算书

1、桩基础设计计算书一、 设计题目：本设计采用的设计题目：预制桩基设计二、 设计荷载：1、 柱底荷载效应标准组合值如下：A轴荷载： B轴荷载： C轴荷载： 2、 柱底荷载效应基本组合值如下：A轴荷载：F=3495KN, M=393KN*M, V=236KNB轴荷载：F=4516KN, M=332KN*M, V=242KNC轴荷载：F=4414KN, M=329KN*M, V=220KN三、地层条件及其参数：该建筑物处于二级场地，土层分布、物理力学性质指标如下表。地下水位位于地表下2.8m。地基土物理力学性质指标土层编号土层名称层厚/m /kN/m3/ %eILc/kPa/ ES /MPaN63.5

2、地基承载力特征值fak /kPa1填土0.818.033.252粘土2.418.834.460.970.4522.7511.803.941803淤泥质粘土1.017.1249.521.391.1115.218.792.494粘土5.1 17.546.231.300.7618.869.753.021005中砂2.0 213506粘土3.018.6934.620.970.4227.0812.805.201907粘土5.519.1731.890.890.2033.4714.956.762608卵石3.0 25400三、 预制桩基设计：1 / 7建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩。具体方案如下：室外地

3、坪标高为-0.45m，自然地面标高同室外地坪标高。该建筑桩基属丙级建筑桩基，拟采用截面为350mm*350mm的混凝土预制方桩，以7号土层为持力层，桩尖伸入持力层750mm，设计桩长15.0m，初步设计承台高度0.95m，承台底面埋置深度-1.45m，桩顶伸入承台50mm。（1） 单桩承载力计算1、单桩竖向极限承载力标准值土的名称桩的侧阻力（kPa）桩的端阻力（kPa）填土22粘土82.8淤泥质粘土26粘土40.6中砂62粘土80.88粘土95.65075=40.35(282.8+126+5.140.6+262+3*80.88+1.4*95.6)=1260KN=0.350.355075=622

4、KN=1327 +622=1882KN2、基桩竖向承载力特征值R=/K=1949/2=941KN所需桩数为N=3345/941=3.4 取设计桩数为4根（2） 桩基竖向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2.2m2.2m,矩形布桩:桩中心距取3.5d,则s=3.5350=1225mm ,取s=1400mm.桩心距承台力缘均为400mm.承台填土总重为=2.22.21.4520=141KN=(+)/N=(3345+141)/4=872KN R=975 KN=+/=872+(246+0.95*179)*0.7 /(4*0.7*0.7)=1021KN=/=872-(24

5、6+0.95*179)*0.7/(4*0.7*0.7)=731KN0满足设计要求,故初步设计是合理的.(3)承台设计承台尺寸为2.2m*2.2m,承台厚为0.95m,选用C25, =1.27N/mm2=11.9N/ mm2,钢筋选用HRB335 , =300N/mm21、 承台内力计算承台内力计算荷载采用荷载效应基本组合值，则基桩净反力设计值为：=F/n+/=4516/4+（246+0.95*179）*0.7/（4*0.7*0.7）=1278KN=F/n-/=4516/4-（246+0.95*179）*0.7/（4*0.7*0.7）=980KN=F/n=4516/4=1129KN2、 承台厚度

6、及受冲切承载力验算为防止承台发生冲切破坏，承台应具有一定的厚度，逐步设计承台厚度为0.95m，承台底保护层厚度为50mm，则。a、柱对承台冲切由于=F=45160=4516KN=950400/2300/2=600mm，=950400/2300/2=600mm=0.6/0.9=0.66=0.6/0.9=0.66=0.84/(+0.2)=1.24=0.84/(+0.2)=1.24=6009KN=4516KN故厚度为950mm的承台能够满足柱对承台的冲切要求b、角桩冲切验算mm =0.6m =0.6m =0.66 =0.82=1462KN=1278KN故厚度为950mm的承台能够满足冲切要求C、 承

7、台受剪承载力计算 承台剪切破坏发生在柱边与桩边连线所形成的斜截面处，对于-截面:=0.6/0.9=0.66(介于0.253之间)剪切系数: a=1.75/(0.66+1)=1.05-截面剪力V=2=2*1278=2556KN=1*1.05*1.27*1100*2*0.9=2640KNV故满足抗剪承载计算 d、承台受弯承载力计算 承台计算弯矩如下：对-截面=1278KN为基桩尽反力进行计算=700-200=500mm=2*1278*0. 5=1278KN=1278*1000000/(0.9*300*900)=5259mm2因此，承台长边方向选用20130，则钢筋根数为 n=2000/130+1=

8、17选用1720130 对于-截面,与-截面对称，因此采用对称配筋。（4）桩身结构设计预制桩的桩身混凝土强度等级选用C30，钢筋选用HRB335级，桩顶轴压力应符合下列规定：=（F+G）/n+/=(4516+1.2*141)/4+（246+0.95*179）*0.7/（4*0.7*0.7）=1320.3KN计算桩身轴线抗压强度时，一般不考虑压屈影响，取=1 ；对于预制桩，桩基施工工艺系数 =0.8；C30混凝土 =14.3N/=1*0.8*14.3*0.35*0.35=1401KN=1320.3KN故桩身轴承载力满足要求（5）桩身构造设计选814通长配筋，箍筋选用6的钢筋，间距200mm，距桩

9、顶2m范围内间距为100m，采用打入沉桩，桩顶设置三层6 50钢筋网，层距50mm，桩尖应焊接在一根圆钢上，桩尖0.6m范围内箍筋加密，间距50mm，桩身主筋混凝土保护层厚30mm。（6）吊装验算设二点起吊如图 起点距离两端 a=0.207l=0.207*15=3.105m起吊时桩身最大弯矩为：M=0.0214kqL*L=0.0214*1.3*0.35*0.35*25*15*15=19KN.m桩身配筋验算：混凝土采用C30级，钢筋采用HRB335级，则=14.3N/，=300，N/，由于b=350mm，Ho=350-40=310mm，每边配314，As=461。则：X=b=300*461/(1*14.3*350)=27.63mm=1*14.3*350*27.63*(310-27.63/2)=40.96KN.mM=19KN.m故桩身配筋满足吊装要求（7）估算A、C轴线柱下桩数1、桩数估算A轴荷载标准组合值： A轴荷载基本组合值： F=3495KN, M=393KN*M, V=236KNN=/R=2589/941=2.75 为方便计算，取4根。C轴荷载标准组合值： C轴荷载基本组合值：F=4414KN, M=329KN*M, V=220KNN=/R=3270/941=3.4，取4根。2、承台平面尺寸确定根据估算的桩数和承台构造要求，设计A轴承台平面尺寸