基础工程课程设计

本文格式为Word版，下载可任意编辑——基础工程课程设计塔里木大学课程设计

1工程概况

建筑安全等级为二级，位于软土区，建筑场地地基土的物理力学指标如表1-1。已知上部结构由柱子传来的荷载（相应于荷载效应标准组合时作用于柱底形心处）：轴力

N?3000KN，弯矩Mx?330KN?m，水平力H?40KN；柱截面为300mm×

300mm。拟采用钢筋混凝土预制方桩，桩身混凝土强度等级C30，

fc?1.5?104kN/m2；承台混凝土强度等级C20。进行现场静载荷试验，得单桩承载力特

征值为Ra?320kN，试设计此建筑的桩基础。

表1-1地基土物理力学指标

名称

厚

度m

天然重度kN/m

3

液性指数

内摩擦角

（度）粘聚力（kPa）

压缩模量（MPa）承载力特征值值

(MPa)

杂填土灰色亚粘土灰黄色亚粘土淤泥质粉土

2.0

4.518.91.021124.64110

6.019.60.6020187.0220

>517.81.1018.614.23.895

2设计正文

2.1选择基础的类型、形式及材料

对C20混凝土取ft?1100kpa；对HRB335级钢筋取fy?300N/mm2混凝土预制桩、桩的桩身混凝土强度为C30fy?300N/mm方形截面边长为

2bp?400mm；

1

塔里木大学课程设计

2.2确定单桩的长度

根据土的物理指标与与承载力参数之间的经验关系，混凝土预制桩单桩竖向承载力标准值为320KN：

Quk?qpkAp???qsikli

式中qsik——桩侧第i层土极限侧阻力标准值

qpk--极限端阻力标准值

最终结果为；li??2.34取l?3.0m

桩身长度为4.5?3.0?7.5m

2.3确定桩的根数

n?FkRa?3000/320?9.4根，暂取n?12根；

2.4初选承台尺寸

桩距:s?3.0bp?3.0?0.4?1.2m

（0.6?1.2?0.4）?4.4m承台长边：a?2?（1.2?0.4）?3.2m承台短边：b?2?暂取承台埋深为2.0m，承台高度h?1.0m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取

70mm，则承台有效高度为：h0?930mm

2.5计算桩顶荷载

2

塔里木大学课程设计

图2承台剖面图

图3桩的布置

2.5.1确定桩顶竖向力

3

塔里木大学课程设计

Qk?3000?20?4.4?3.2?2?297KN?Ra?320KN

12（MK?HKh）xmax（330?40?1.0）?1.8kmaxQkmin?QK??297??297?30.8?2226?0.6?6?1.8?xi

可符合要求。2.5.2确定单桩水平力

?327.8KN?1.2R?384KN266.2KN?0H1k?Hk40??3.3kNn12由于缺少单桩水恬静载试验资料，暂取桩身配筋率为?g?0.5%，则单桩水平承载力特征值为：

??mftw0(1.25?22?g)(1?RHa?N??N)?mftAn?m

2其中：w0??d[d2?2(?E?1)?gd0]

An??d2[1?(?E?1)?g]4mb0EI

??5方形截面桩：当实际宽度b?1m时，b0?b?1;当b?1m时，b0?1.5b?0.5；

?E钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值

?m装身最大弯矩系数

?g——桩身配筋率；

An桩身换算截面面积；

?N桩顶竖向力影响系数

EI——桩身抗弯刚度；

其中d?1.13b?0.565m，?m?1.75，Es?2.0?105N/mm2，

bh3b414??mEc?3.15?10N/mmd0?d?35?530mmI?12121242m?2[m1h1?(2h1?h2)h2]2hm

h1?8.9m

h2?6.1m

m1?3MN/m4

4

塔里木大学课程设计

m2?25MN/m4

最终求得RHa?169.2kN

H1k?15kN远小于按上式计算单桩水平承载力特征值（RHa?169.2kN）满足要求。

相应于荷载效应基本组合是作用于柱底的荷载设计值为：

F?1.35FK?1.35?3000KN?4050KN;

M?1.35MK?1.35?330KN?445.5KN?m

H?1.35Hk?1.35?40kN?54kN

扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值：

N?maxminF4050?337.5KNn12

N(M?Hh)xmax（445.5?54?1.0）?1.8?379.11KN?N??337.5??337.5?41.6??2226?0.6?6?1.8?295.91KN?xi2.6承台受冲切承载力验算

2.6.1柱边冲切冲切力Fl?F??Ni?4050?0?4050KN

受冲切承载力截面高度影响系数?hp计算

?hp?1?(1?0.9)(1000?800)?0.983

2000?800冲垮比?与系数?的计算

?ox??ox??ox0.25??0.268h00.930.840.84??1.79

?ox?0.20.268?0.2?oy??oy??oyh0?0.85?0.914（?0.20)0.9300.84?0.754

0.914?0.22?ox（bc??oy）??oy（hc??ox）?hp?ft?h0????0.983?1100?0.930?2?1.79?（0.3?0.85）?0.754?（0.3?0.25）?4974KN?Fl?4050KN（可以）

5

塔里木大学课程设计

2.6.2角桩向上冲切

C1?C2?0.6m，?1x??2x，?1x??2x，?1y??0y，?1y??0y；?.561?.2?0.56x?00.268?0.2?1.196

1x?0?0.561y???0.56.914?0.2?0.502

1y?0.20????1（xC2??1y2）??1（yC1??1x2）????hp?ft?h0???0.850.25??1.196?（0.6?2）?0.502?（0.6?2）???0.983?1100?0.930?1598.7KN?Nmax?379.1KN（可以）2.7承台受剪切承载力计算

按式（4-70）及式（4-71）[6]p168

计算，剪跨比与以上冲垮比一致。受剪切承载力截面高度影响系数?hs计算

?hs?（8001/h）4?（800）1/4?0.9630930

对1-1斜截面

?x??0x?0.268(取?x?0.3）剪切系数

??1.750.3?1.0?1.35

?hs??ft?b0?h0?0.963?1.35?1100?3.2?0.930?4255.8?2N1?758.2KN（可以）

max?2?379.对2-2斜截面?y??oy?0.914（?3）剪切系数??1.75??1.75?1.0?1.019

y?1.00.717?hs?ftb0h0?0.865?1.019?1570?4?1.43?7915.6kN?3N?3?1417.5kN?4252.5kN

(可以)

6

塔里木大学课程设计

从以上计算可见，该承台高度首先取决于斜截面的受剪切承载力，其次取决于沿柱边的冲切承载力。

2.8承台受弯承载力计算及配筋

Mx??Niyi?3?1417.5kN?1.275m?5421.9kN?m

?Mx5421.9?106As0.9f??14042.7mm2

yh00.9?300?1430选用24?28,As?14778mm2。沿平行y轴方向均匀布置。

My??Nixi?3?1510.5kN?1.2m?5437.8kN?mAMy5437.8?106s?0.9f?0.9?300?1430?14083.9mm2

yh0选用24?28,As?14778mm2。沿平行x轴方向均匀布置。

7

塔里木大学课程设计

致谢

在经历两个多星期的课程设计过程后，首先,我要十分感谢张勤玲老师在这学期里对我们的谆谆教化,她为人淳朴,工作勤恳踏实,讲课认真严谨.在她身上我不仅学到了好多专业知识还学到了好多人生道理.在她孜孜不倦的讲解下我把握了大量有关知识,如:桩基础的选泽,桩基础设计,柱基础设计,确定地基承载力等等,这些知识都将使我终身受益.在她的指导下,我认真学习了有关基础工程设计的大量知识,我感觉到自己的专业知识提高了好多,这不得不使我