桩基础课程设计计算书

1、 土力学课程设计姓 名： 学 号： 班 级： 二级学院： 指导老师： 地基根底课程设计任务书工程概况某城市新区拟建一栋10层钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0m，宽9.6m，其1-5轴的柱底荷载效应标准组合值如下所示。建筑场地位于临街地块部·位，地势平坦,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱截面尺寸均为500mm×500mm，横向承重，柱网布置图如图1所示。场地内地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标详见工程地质资料，如表1所示。勘察期间测得地下水水位埋深为2.5m。地下水水质分析结果说明，本场地地下水无腐蚀性。试按乙级条件设计柱下独立承台桩根底。柱底荷载

2、效应标准组合值1轴荷载：2轴荷载：3轴荷载：4轴荷载：5轴荷载： 图1 框架结构柱网布置图 预制桩根底-12土木1班工程概况某市新区钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0米，柱距6米，宽9.6米，室内外地面高差0.45米。柱截面500×500mm。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(m)重度kN/m3含水量w(%)孔隙比压缩模量Es(MPa)侧阻力qsk(kPa)端阻力qpk(kPa)素填土1.818.734.10.945.022-灰色粘土7.218.938.21.024.842-粉质粘土7.219.631.20.799.260900淤泥质粘土3.0

3、17.150.31.423.023-粉砂土9.016.727.60.6816.8752400中粗砂15.016.223.80.6222.0903200注：地下水位在天然地面下2.5米处目录地基根底课程设计任务书- 1 -工程概况- 2 -1.设计资料- 4 -2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深- 4 -3.确定单桩极限承载力标准值- 5 -4.确定桩数和承台尺寸- 6 -5.桩顶作用效应验算- 6 -6.桩根底沉降验算- 7 -6.1 求基底压力和基底附加压力- 7 -6.2 确定沉降计算深度- 7 -6.3 沉降计算- 7 -6.4 确定沉降经验系数- 8 -8 承台设计计算- 1

4、0 -8.1承台受冲切承载力验算- 10 -8.1.1.柱边冲切- 10 -8.1.2角桩向上冲切- 11 -8.2承台受剪承载力计算- 11 -8.3承台受弯承载力计算- 12 -参考文献- 12 -桩根底课程设计计算书1.设计资料由上结构传至桩基的最大荷载设计值为：N=5268kN，M=140 kN·m，V=60kN表1 建筑场地地质条件编号土层名称土层厚度(m)重度kN/m3含水量w(%)孔隙比压缩模量Es(MPa)侧阻力qsk(kPa)端阻力qpk(kPa)素填土1.818.734.10.945.022-灰色粘土7.218.938.21.024.842-粉质粘土7.219.6

5、31.20.799.260900淤泥质粘土3.017.150.31.423.023-粉砂土9.016.727.60.6816.8752400中粗砂15.016.223.80.6222.0903200注：地下水位在天然地面下2.5米处2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深根据表1地质条件，以粉砂土层为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长L=20m，截面尺寸为500mm500mm，桩尖进入粉砂土层为2m。桩身材料：混凝土，C40级，=19.1，Ec=3.25×107；钢筋，二级钢筋，=300。承台用C25及混凝土，=11.9；=1.27，承台底面埋深d=1.6m。3.确定单桩极限承

6、载力标准值根据地基根底标准经验公式 桩侧土的极限侧阻力标准值kPa按表1取得：灰色粘土层， 取=42kPa ; 粉质粘土层， 取=60kPa ;淤泥质粘土， 取=23kPa ; 粉质粘土层， 取=75kPa。桩的极限端阻力标准值，可按查表1取值：粉质粘土层，混凝土预制桩桩长20m，取=2400 kPa=4×0.5×22×1.8-1.6+42×7.2+60×7.2+3.0×23+75×2+0.52×2400=2515.6 KN单桩竖向承载力特征值：Ra=Quk K=2515.62=1257.8 KN 水平承载力特征值

7、： 一般取10mmb= 由于混凝土预制桩桩型为方形，故取1.0b1=1.5×0.5+0.5=1.25 m , b=h=0.5 m , b0=0.45 m , =0.85×3.25×107×0.53×0.4512=129492m为地基土横向抗力系数的比例系数610，取m=8 = = 0.60 桩顶水平位移系数，ah=0.60×20=12>4取ah=4，那么=0.940那么4.确定桩数和承台尺寸 取n=6 根 桩距 取s=1.5m。 承台尺寸 a =， b = 承台高取1.4m。 确定承台平面尺寸及桩的排列如以下图2所示。5.桩顶作

8、用效应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： V1k=Vk/n=60/6=10KN N=F/n=5268/6=878KN6.桩根底沉降验算6.1 求基底压力和基底附加压力基底压力：基底附加压力：=567.8-18.71.65386.2 确定沉降计算深度因不存在相邻荷载影响，故： 取= 5.3m6.3 沉降计算 表2计算桩根底最终沉降量点号Zil/bz/b101.600.254=1_20-2.51.620.19124=0.76484.932.5-5.31.64.240.124354=0.49724.96.4 确定沉降经验系数 查桩基标准得

9、 ： 等效沉降系数：桩基沉降经验系数：查5.5.11桩基沉降为：7. 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， q=0.52×25=6.25KN/m，为每米桩的自重，故： Mmax=0.0214×1.3×6.25×102 Mmax=0.0214×1.3×6.25×102桩身截面有效高度 h0=0.5-0.05=0.45m 查?混凝土结构设计标准?()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818，其配筋

10、率5%>，其他构造钢筋见施工图，桩的吊装图如图3所示。 2070 图3 桩的吊装图 桩身强度：查教材知，基桩施工工艺系数=1.0 上段桩吊点位置：距桩端0.207L=0.207×10=2.07处下段桩吊点位置：距桩端0.207L=0.207×10=2.07处箍筋采用10200,在桩顶和桩尖应适当加密，具体见桩身结构施工图。桩尖长1.4b=1.4×0.5=0.7m，取0.7m，桩顶设置五层1050钢筋网，层距。桩采用锤击法，两段桩的连接为焊接接桩，钢钣宜采用低碳钢，焊条宜采用E43；并应符合现行行业标准?建筑钢结 构焊接技术规程?JGJ 81要求。地基根底课程设计8 承台设计计算 承台高1.4m，桩顶伸入承台50mm，承台下无垫层，钢筋的保护层取90mm，那么承台有效高度： 8.1承台受冲切承载力验算 8.1.1.柱边冲切有公式可求得冲跨比与冲切系数： 由标准知0y=0.16<0.25,故取0y=0.25，因h=1400mm，故可取。8.1.2角柱向上冲切从桩角内边缘至承台外边缘距离，。8.2承台受剪承载力计算 剪跨比与以上冲跨比相同，故， 因8.3承台受弯承载力计算 选用，沿平行于y轴方向均匀布置。 选用，沿平行x轴方向均匀布置。参考文献【1】 中华人民共和国国家标准?建筑桩根底技术标准JGJ94-9