桩基础课程设计计算书

1、PAGE 基 础 工 程课程设计任务书题 目 名名 称 桩基础础设计 课 程 名名 称 基础工工程 学 生 姓姓 名 学 号 系专 业 指 导 教教 师 2012 年 4月30 日基础工程课课程设计计任务书书年级专业学生姓名学 号题目名称桩基础课程程设计设计时间一周课程名称基础工程课程编号设计地点课程设计（论论文）目目的地基基础设设计的目目的是根根据上部部结构的的使用功功能和结结构形式式在确定定的场地地条件下下选择适适宜的地地基基础础方案并并确定其其技术细细节，使使设计的的地基基基础在预预定的使使用期限限内和规规定的使使用条件件下能够够安全正正常地工工作，在在此基础础上满足足降低造造价和保保护

2、环境境的要求求。基础工程是是土木工工程专业业的学科科基础课课，在土土木工程程学科的的知识体体系中占占据了重重要地位位。课程程设计对对理解和和掌握工工程基本本原理具具有十分分重要的的作用，也也是同学学们由理理论学习习通往工工程实践践的一座座桥梁。因因此，通通过本次次课程设设计，同同学们可可以更好好地理解解和巩固固学习到到的各种种理论和和方法，有有意识地地培养自自己的工工程意识识和解决决实际工工程问题题的能力力。已知技术参参数和条条件1、上部结结构资料料某教学实验验楼，上上部结构构为7层框架架，其框框架主梁梁、次梁梁均为现现浇整体体式，混混凝土强强度等级级C30。底层层层高33.4mm（局部部10

3、mm，内有10t桥式吊吊车，其其余层高高3.33m，底底层柱网网平面布布置及柱柱底荷载载如图2所示。2、建筑物物场地资资料（1）拟建建建筑物物场地位位于市区区内，地地势平坦坦，建筑筑物平面面位置如如图1所示图1建筑物物平面位位置示意意图（4）柱网网平面布布置及柱柱底荷载载示意图图（如图图2所示）任务和要求求（一）设计计任务：1、选择桩桩型、桩桩端持力力层、层层台埋深深； 2、确定单单桩承载载力标准准值；3、确定桩桩数、桩桩位布置置，拟定定承台底底面尺寸寸；4、确定复复合基桩桩竖向承承载力设设计值；5、桩顶作作用验算算、桩基基沉降验验算和桩桩身结构构设计计计算；6、承台设设计；7、绘制桩桩基施工

4、工图（桩桩的平面面布置图图、承台台配筋图图、预制制钢筋混混凝土静静压桩截截面配筋筋图）。（二）设计计要求1、完成计计算书1份，课程程设计计计算说明明书要求求和撰写写规范严严格按照照“淮阴工工学院课课程设计计（论文文）管理理办法”执行；手手绘或CAD绘图一一张。2、独立完完成，不不得抄袭袭他人设设计成果果。3、课题选选题要求求： 分为三大组组，每一一大组均均按学号号顺序选选择柱号号（共46个柱，每每人1个柱号号），第第一大组组的桩边边长取为为3000mm， 第二大大组的桩桩边长取取为3550mmm，第三三大组的的桩边长长取为4400mmm。基 础 工工 程课程设计指指导书题 目 名名 称 桩基础

5、础设计 课 程 名名 称 基础工工程 学 生 姓姓 名 学 号 系专 业 指 导 教教 师 年 月月 日内容提要本设计是某某教学实实验楼第第 eq oac(,5)A号桩的的设计，不不考虑地地震影响响。桩承承台尺寸寸为23300mmm23000mmm10000mmm，桩采采用静压压预制桩桩，桩长长22米，分两两段，每每段长111米。本设设计的内内容涉及及到桩承承台承载载力的计计算、桩顶作作用验算算、桩基础础沉降验验算、桩身结结构设计计计算、承承台设计计以及预预制桩的的施工图图的绘制制等。这这些内容容都是对对我们土土力学桩桩基础设设计和钢筋混混凝土设设计的复复习和巩巩固，使使我们对对CAD等绘图图

6、软件的的运用更更加熟练练，锻炼炼了我们们独立思思考和自自主创新新的能力力。本设设计为我我们以后后从事桩桩基础的的施工和和设计奠奠定了基基础。关键字：承承台 静压压预制桩桩 承载力力 沉降目 录录TOC o 1-4 z1 .设计计资料11.1 上部结结构资料料11.2 建筑物物场地资资料12 .选择择桩型、桩桩端持力力层 、承台台埋深22.1 选择桩桩型22.2 选择桩桩的几何何尺寸以以及承台台埋深23 .确定定单桩极极限承载载力标准准值33.1 确定单单桩极限限承载力力标准值值34 .确定定桩数和和承台底底面尺寸寸44.1 eq oac(,5)A柱的桩桩和承台台的确定定45 .确定定复合基基桩

7、竖向向承载力力设计值值55.1 无桩承台台承载力力计算（ eq oac(,5)A承台）66 .桩顶顶作用验验算76.1 五桩承台台验算（ eq oac(,5)A承台）77 .桩基基础沉降降验算87.1 A柱沉降降验算88 .桩身身结构设设计计算算108.1 桩身结结构设计计计算109 .承台台设计119.1 五桩承台台设计（A柱）1110.参考考文献141 设计计资料1.1 上上部结构构资料某教学实验验楼，上上部结构构为七层层框架，其其框架主主梁、次次梁、楼楼板均为为现浇整整体式，混混凝土强强度等级级为C30。底层层层高33.4mm（局部部10mm，内有10 t桥式吊吊车），其其余层高高3.3

8、3m，底底层柱网网平面布布置及柱柱底荷载载见附图。1.2 建建筑物场场地资料料拟建建筑物物场地位位于市区区内，地地势平坦坦,建筑物物场地位位于非地地震区，不不考虑地地震影响响。 场地地地下水类类型为潜潜水，地地下水位位离地表表2.1米，根据据已有资资料，该该场地地地下水对对混凝土土没有腐腐蚀性。建建筑地基基的土层层分布情情况及各各土层物物理、力力学指标标见表1.1。表1.1地地基各土土层物理理、力学指指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）天然重度（kN/mm）含水量（%）孔隙比液限（%）塑限（%）内聚力内摩擦角压缩模量(MPa)地基承载力(kPa)1杂填土1.51.515.52灰褐色粉质

9、质粘土9.88.317.332.00.9034.019.015.020.05.41103灰褐色泥质质粘土21.812.016.233.81.0644.018.013.817.53.21004黄褐色粉土土夹粉质质粘土27.15.318.330.00.8833.018.016.922.111.01485灰-绿色粉粉质粘土土27.1118.925.30.7232.518.833.024.78.21982. 选择择桩型、桩桩端持力力层 、承台台埋深2.1 选选择桩型型 因为框架跨跨度大而而且不均均匀，柱柱底荷载载大 ，不宜宜采用浅浅基础。根据施工场场地、地地基条件件以及场场地周围围环境条条件，选选择桩

10、基基础。因因转孔灌灌注桩泥泥水排泄泄不便，为为减少对对周围环境污染，采采用静压压预制桩桩，这样样可以较较好的保保证桩身身质量，并并在较短短的施工工工期完完成沉桩桩任务，同同时，当当地的施施工技术术力量、施施工设备备以及材材料供应应也为采采用静压压桩提供供可能性性。2.2 选选择桩的的几何尺尺寸以及及承台埋埋深依据地基土土的分布布，第层是灰灰褐色粉粉质粘土土，第 = 3 * GB3 层是灰灰色淤泥泥质的粉粉质粘土土，且比比较厚，而第 = 4 * GB3 层是黄褐色色粉土夹夹粉质粘粘土，所所以第 = 4 * GB3 层是较适适合的桩桩端持力力层。桩桩端全断断面进入入持力层层1.00m（2d），工工

11、程桩入入土深度度为h。故：由于第 = 1 * GB3 层层厚1.5m，地下下水位为为离地表表2.11m,为了使使地下水水对承台台没有影影响，所所以选择择承台底底进入第第 = 2 * GB3 层土0.6m，即承台台埋深为为2.11m，桩桩基得有有效桩长长即为222.88-2.1=220.77m。桩截面尺寸寸选用：由于经经验关系系建议：楼层33,承台底底面下并并非欠固固结土，新新填土等等，故承承台底面面不会与与土脱离离，所以以宜考虑虑桩群、土土、承台台的相互互作用效效应，按按复合基基桩计算算竖向承承载力设设计值。目前，考虑虑桩基的的群桩效效应的有有两种方方法。地地基规范范采用用等代实实体法，桩桩基

12、规范范采用用群桩效效应系数数法。下下面用群群桩效应应系数法法计算复复合基桩桩的竖向向承载力力设计值值5.1五桩桩承台承承载力计计算（ eq oac(,5)A承台） 承台台净面积积：。 承台台底地基基土极限限阻力标标准值： 分项项系数： 因为为桩分布布不规则则，所以以要对桩桩的距径径比进行行修正，修修正如下下： 群桩桩效应系系数查表表得： 承台台底土阻阻力群桩桩效应系系数: 承台台外区净净面积： 承台台内区净净面积：m2 查表 那么么，A复合桩桩基竖向向承载力力设计值值R: 6 .桩顶作作用验算算6.1五桩桩承台验验算（ eq oac(,5)A承台）（1）荷载载取A柱的组合合：F= 40043k

13、kN ，M= 1044kNm，Q=566 kNN 承承台高度度设为11m等厚厚，荷载载作用于于承台顶顶面。 本本工程安安全等级级为二级级，建筑筑物的重重要性系系数=11.0.由于柱处于于 = 1 * GB3 轴线，它它是建筑筑物的边边柱，所所以室内内填土比比室外高高，设为为0.33m，即即室内高高至承台台底2.4m，所所以承台台的平均均埋深dd=1/2(22.1+2.44)=22.255m作用在承台台底形心心处的竖竖向力有有F,GG,但是G的分项项系数取取为1.22.作用在承台台底形心心处的弯弯矩：m桩顶受力计计算如下下： 满足要要求（2）荷载载取组合合：F=39336kNN ，M= 2033

14、kNm，Q=811 kNN 桩桩顶受力力计算如如下： 满足足要求7 桩基基础沉降降验算采用长期效效应组合合的荷载载标准值值进行桩桩基础的的沉降计计算。由由于桩基基础的桩桩中心距距小于6d，所以以可以采采用分层层总和法法计算最最终沉降降量。7.1 eeq oaac(,5)-A柱沉降验算算 竖竖向荷载载标准值值 基基底处压压力 基基底自重重压力 基基底处的的附加应应力 桩桩端平面面下的土土的自重重应力和和附加应应力（）计算算如下： = 1 * GB3 在z=0时： =1722.544 = 2 * GB3 在时： = 3 * GB3 在时时 = 4 * GB3 在时将以上计算算资料整整理于表表7.1

15、表7.1的的计算结结果（5-AA柱）Z(m)0172.554100.25604.22722189.11411.740.101152208.2234.3208.22313.740.0300573.72215.722066914.960.01881843.944在z=5.7m处，所所以本基基础取计计算沉降降量。计算如表77.2表7.2计计算沉降降量（ eeq oaac(,5)-A柱）Z(mm)平均附加应应力系0100.250200011.740.186675373.55373.5511000082.077430013.740.117787506.886133.33611000029.7995700

16、14.960.099941536.66529.79982006.5455故：S=82.07+29.79+6.5545=1177.9115mmm桩基础持力力层性能能良好，去去沉降经经验系数数。短边方向桩桩数，等等效距径径比，长长径比，承承台的长长宽比，查查表得：所以，五桩桩桩基础础最终沉沉降量= 满足要要求8桩身结结构设计计计算8.1 桩身结结构设计计计算两端桩长各各11mm,采用单单点吊立立的强度度进行桩桩身配筋筋设计。吊吊立位置置在距桩桩顶、桩桩端平面面0.2293LL(L=111m)处，起吊吊时桩身身最大正正负弯矩矩，其中中K=11.3; 。即即为每延延米桩的的自重（1.2为恒载载分项系系

17、数）。桩桩身长采采用混凝凝土强度度C300, 级钢筋筋，所以以：桩身截面有有效高度度桩身受拉主主筋选用，因此此整个截截面的主主筋用，配筋筋率为。其其他构造造要求配配筋见施施工图。桩身强度 =9155.400 故满足要求求9 承台台设计承台混凝土土强度等等级采用用C200,承台是是正方形形，双向向配筋相相同。9.1五桩桩承台设设计（ eq oac(,5)-A柱）由于桩的受受力可知知，桩顶顶最大反反力，平平均反力力,桩顶净净反力： 9.11 柱对承承台的冲冲切 由由图9.11，承台台厚度H=1.0m,计算截截面处的的有效高高度，承承台底保保护层厚厚度取880mmm.冲垮比： 当，满足00.21.0

18、0=3255mm 0.220= 0.220mmm且=3255mm9200mm 故取3255mm。即：冲垮比比冲切系数A柱截面取取，混凝凝土的抗抗拉强度度设计值值冲切力设计计值 （满足要要求）9.12 角桩桩对承台台的冲切切 由图图9.1， 角桩桩冲垮比比， 满足0.221.0，故取取0.35533。 角桩桩的冲切切系数 满足要要求9.13斜斜截面抗抗剪验算算 计算算截面为为 = 1 * ROMAN I- = 1 * ROMAN I，截面面有效高高度，截截面的计计算宽度度，混凝凝土的抗抗压强度度，该计计算截面面的最大大剪力设设计值： 剪跨跨比 （介于0.31.4之间） 当时，取取0.3；当时，取 故取 剪剪切系数数 满足要要求9.14受受弯计算算 承台台 = 1 * ROMAN I- = 1 * ROM