桩基础课设设计范例1

1、基础工程课程设计.4一、设计资料二、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61、桩顶最大竖向力 62、承台受弯验算及承台配筋.63、承台柱下抗冲切验算74、承台角桩抗冲切验算85、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 外地坪标髙同自然地面，室外高差450mm。上部结构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

2、载效应的取值为表值加学号的后两位乘以10o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：轴向力二1765+21 X 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纵轴 编号轴向力Fk (kN)弯矩张(kN.m)汪平荷载矗(kN)A轴B轴C轴A轴B 轴C轴A 轴B轴C轴-1256176515641721691971231301121713219818601851922031261351141680215018101911972081321411201775206520802052042131391491342

3、040228024602422232211451581481198165313702752312381651621531165821i1830園師698阀|1注：本人学号为46,故上表最后一行为修改后数据表2柱底荷载效应基本组合值纵轴 编号轴向力F (kN)弯矩 M ( kN.m)水平荷载Y (kN)A轴B轴C轴A轴B 轴C 轴A 轴B轴C 轴1580263019101982052411501401382194031002200205210243154145140203031802490210211223164155150212032102780215214238181166174235033

4、603220253228244193175188-1710329031302862512662041881961翊KB3590豳H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3. 5m,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h标准贯入锤击数X天然容重Y(kN/m1)压缩模量(MPa)地基承载 力特征值 fak(KPa)素填土1.518.05.050於泥质土3.31.041.0817.03.860粉砂6.60.811419.07.5180粉质黏土4.20. 790

5、. 7418.59.2230粉砂层18.50. 58312016.83003、材料混凝土强度等级为C25C30,钢筋采用HPB235、IIRB335级。二、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：C30钢筋强度等级：HpB235人=21 ON/ mm2钢筋强度等级：HRB335 /； = 3OON /mm22、确定桩的长度及截面尺寸：5m,根据设计资料，选第四层粉质粘土为持力层，进入持力层2.1m,承台埋深 桩长11m。截面尺寸选为350mmx350mnio0. 00015ru、索填土3. 3mlmJ、I.6. 6m-、6. em粉砂4.2m/2lm

6、粉质粘土、三、确定单桩竖向承载力根据公式根据设计资料，Ap=O. 35mx0. 35m=0. 1225 m1,“二0. 35mx4=l. 4m,Ra=nanx .+ x (7ZZ7x U. 口 + UUx . 口 + UUx /J./J)=口 口四、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=2 113KN, Mk=69 1KN. m, V=622KN； 柱底荷载效应基本组合值：Fk=3750KN,Mk=7llKN.m,V=648KN五、初步确定桩数及承台尺寸先假设承台尺寸为2mx2m,厚度为13叫 承台及其上土平均容重为30 kN/m 则承台及其上土自重标准值

7、为：Gk=30x2x2x2. 5=300 kN,根据规，桩数n需满足：匕+匚1.1 X2113+300792613.35.可取8根桩，承台平面尺寸为1. 8mx2. 8m0如下图所示:400mnnmnn . 400gco2800六、群桩基础中单桩承载力验算按照设计的承台尺寸，计算Gk=30xl. 8x2. 8x2. 5=378 kN,单桩平均竖向力：口-+口u 2113+378一 =:= 311.4i_JLd LJ = 792.61ULJLJ8符合要求。单桩石心荷载下最大竖向力：八(691+ 622X 2.5)X 1.0= 一七飞才=6X X币=踽7口 在偏心竖向力作用下，必须有：Qk,max

8、=685. 7Knl. 2Ra=l. 2x792. 61=951. 1KN,符合要求。七、确定桩的平面布置400 . innnmnn . 4002800几何参数：承台边缘至桩中心距 C=400mm D二400mm桩列间距 A= 1000mm桩行间距 B=500mm承台高度H=1300mm桩顶深入承台100 mm,承台下设100mm,强度为C25的混凝土垫层，钢筋保护层取50mm ,承台有效高度h0= 1150mm承台采用混凝土强度等级为C30,抗拉强度f,=A3N/mm2,钢筋采用：HRB335 仁=3OON/mm2八、承台结构计算1、在承台结构计算中，相应于荷载效应基本组合设计值为:FK=3

9、750KN,MK=71lKN.m,V=648KNFl1 1LJ1各桩不计承台及其上土重Gk部分的净反力Ni为:最大竖向力口口 =瞥= 468.75+= 857.25003. 承台受弯计算及承台配筋：III/OP200I(1)对1-1截面，垂直于X轴方向计算截面处弯矩计算:7/7 = 2口= 2x 857.25X 0.8 1371.6EJLJ =0.9口匚口。0.9X 300X 1150 选用25口9 口： = 4418口口,平行于x轴布置；(2)对于ii-ii截面，垂直于y轴方向计算截面处弯矩计算： = 口 =2* 468.75X 0.3= 281.25口口口= 2数和 =95Q8旳0.9口口

10、口00.9* 300X 1150选用25口2 口匚= 982口b ,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(JGJ-942008)巧S 20加(伏+ %) +叽(+仏) 0如札“,式中：X方向上自柱边到最近桩边的水平距离：口口. . = 0.625X方向冲垮比：，口0口=帶0.543i、0/X方向冲切系数:厂：_0.84_Q84、1OS _ d护2 _ Q543七芯 16Y方向上自柱边到最近桩边的水平距离：匚站=0.125Y方向冲垮比：口0-=罕三=0.108,取&、= 0.2 ,i-jQIdY 方向冲切系数：叽=0.84/(4v + 2) = 0.84/(0.2

11、+ 0.2) = 2.1bc=ac=0. 4m,1-09P，= 1-:一 x (900 一 800) = 0.992 2000-800作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值：匚;=F _ Dr = 3750 857.25= 2892.750020加 (b, + aoy) + poy(ac + aox) P,tp - ft /? Fl = 2892.75kN 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(JGJ-942008)Ni SfA/G +%,/2) + 0h, +孤/2)0山 角桩竖向冲反力设计值：i = 口 = 468.75口式中：1 = 口2 = 0.525Y方向上从承

12、台角桩边缘引45。冲切线于承台顶面相交点至角桩边缘的水平距离(当柱 或承台变阶处位于该45线以时，则取由柱边变阶处与桩边缘连线为冲切锥体的锥线)，匕=265m0.65心=飞=古0.565-Q56口幻=(0口+ 羽=732X方向上从承台角桩边缘引45冲切线于承台顶面相交点至角桩边缘的水平距离(当柱 或承台变阶处位于该45线以时，则取由柱边变阶处与桩边缘连线为冲切锥体的锥线) r/lv = 0.15/n忙;=熙=0.13 EJ = 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(JGJ-942008)巧 PhsPfMh(1) I I截面的抗剪验算:ax = 0.65nu

13、n On 0.651.751.75口=击口=號 U = (S+Z0 = 0.565+ 1.0= L12b = 1.8m受剪的承载力截面高度影响系数0加的计算：(800t/ 800 口=倚=(扁=913最大剪力设计值： ：= 2口 . ； = 2X 468.75= 937.50J抗剪切力二口口口8 oUo= 0.913X 1.12* 1430* 1.8X 1.15= 3027口口 口= 937.5口 符合要求亠 一-(2) 11-11截面的抗剪验算：ay = 0.15nwi扎,=” =0.13 0.3,取】 = 0.3,p = 1.75/(2v +1.0) = 1.75/(03 + 1.0) = 1.346a = 2.8m受剪的承载力截面高度影响系数的计算：1 1(80Z/ 8001口=(扁 53最大剪力设计值：匚=2匚=2x857.25= 1714.5口抗 剪 切力二0口0=0913*1346* 1430*2