框架结构桩基础设计

PAGEPAGE1目录1.设计题目…………12.设计荷载…………13.地层条件及其参数………………11）.地形…………..12）.工程地质条件………………..13）.岩土设计技术参数…………..24）.水文地质条件………………..25）.场地条件……………………..26）.上部结构资料………………..24.预制桩基设计……………………31).单桩承载力计算………………...32).桩基竖向承载力特征值………...43).桩基竖向承载力验算…………...44).承台设计………………………...55).承台厚度及受冲切承载力验算…………..6（1）.柱的向下冲切验算…………..6（2）.角桩的冲切验算……………..66).承台受剪承载力验算……….…..67).承台受弯承载力计算…………...78).承台构造设计…………………….79).桩身结构设计…………………….710).桩身构造设计……………….…..811).吊装验算………………………...85.估算B.C轴线柱下桩数………91).桩数估算………………………...92).承台平面尺寸确定……………...96.设计图纸………………………...107.参考文献………………………...10基础工程课程设计1.设计题目本次课程实际题目：框架结构桩基础设计2.设计荷载题号：31号设计A轴柱下桩基，B,C轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数柱底荷载效应标准组合值如下。eq\o\ac(○,A)轴荷载：Fk=1256kNMk=172kN.MVk=123kNeq\o\ac(○,B)轴荷载：Fk=1765kNMk=169kN.MVk=130kNeq\o\ac(○,C)轴荷载：Fk=1564kNMk=197kN.MVk=112kN柱底荷载效应基本组合值如下。eq\o\ac(○,A)轴荷载：F=1580kNM=198kN.MV=150kNeq\o\ac(○,B)轴荷载：F=2630kNM=205kN.MV=140kNeq\o\ac(○,C)轴荷载：F=1910kNM=241kN.MV=138kN3.地层条件及其参数1）.地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。2）.工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：素填土，厚度1.5m，稍湿，松散，承载力特征值fak=95kPa。号土层：淤泥质土，厚度3.3m，流塑，承载力特征值fak=65kPa。③号土层：粉砂，厚度6.6m，稍密，承载力特征值fak=110kPa。④号土层：粉质粘土，厚度4.2m，湿，可塑，承载力特征值fak=165kPa⑤号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值fak=280kPa。3）.岩土设计技术参数表1地基岩土物理力学参数土层编号土的名称孔隙比e含水量W（%）液性指数Il标准灌入锤击数N（次）压缩模量Es①素填土5.0②淤泥质土1.0462.41.08-3.8③粉砂0.8127.6-147.5④粉质粘土0.7931.20.74-9.2⑤粉砂层0.58--3116.8表2桩的极限侧阻力标准值qsk土层编号土的名称桩的侧阻力qsk桩的端阻力qpk①素填土22-②淤泥质土28-③粉砂45-④粉质粘土60900⑤粉砂层7524004）.水文地质条件拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。地下水位深度：位于地表下5）.场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度７度，场地内无液化砂土，粉土。6).上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构，长30m，宽9.6m。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱截面尺寸均为400×400，横向承重，柱网布置如图A所示。４．预制桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为-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基桩，拟采用截面为400m*400m的混凝土预制方桩，以④号土层粉质粘土为持力层，桩尖深入1.2m，设计桩长11.0m，初步设计承台高0.6m，承台底面埋置深度-1.60m，桩顶伸入承台50mm。如图1所示：1）.单桩承载力计算根据以上设计，桩顶标高为-1.6m，桩底标高为-12.6m，桩长11m。单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：Quk=Qsk+Qpk=up∑qsikli+Apqpk由于Qsk=4×0.4×（1.5×22+3.3×28+6.6×45+1.2×60）=791.04kNQpk=0.4×0.4×900=144kN则Quk=791.04+144=935.04kN2）.桩基竖向承载力特征值承台底部地基土为较松软的填土，压缩性大，因此本工程不考虑成太土效应取ηc=0，则有R=Ra==935.04/2=467.52kN根据上部荷载初步估计粧数为n==1256/467.52=2.69取设计桩数为4根。3）.桩基竖向承载力验算根据《建筑桩基技术规范》，当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应标准组合值。由于桩基所处场地的抗震设防烈度为7度，且场地内无可液化砂土，因此不进行地震效应的承载力验算。根据粧数及承台尺寸构造要求初步设计矩形承台，取承台变长为2.0m×2.0m，矩形布桩，桩中心距取3.0d，则s=3×400=1200mm，取s=1200mm，桩心距承台边缘为400mm。如图2所示:承台及其上土壤的总重为Gk=2.0×2.0×1.6×20=128kN计算时取荷载的标准组合，则Qk==(1256+128)/4=346﹤R（=467.52）Qkmax=Qk+=346+(172+123×1.6)×0.6/(4×0.6×0.6)=346+153.67=499.67Qkmin=Qk-=346-153.67=192.33因此Qkmax=499.67＜1.2R(=1.2*467.52=561.024)Qkmin=192.33＞0满足设计要求,故初步设计是合理的。4）.承台设计根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸2.0×2.0m，预估承台厚0.6m，承台选用等级为C25的混凝土，混凝土的抗拉强度为ƒt=1.27N/mm2，抗压强度为ƒc=11.9N/mm2；承台钢筋选用HRB335级钢筋，ƒy=300N/mm2.如图3所示：3承台内力计算：承台的内力计算采用荷载效应组合设计值，则基桩净反力设计值为Qmax=+=3680/4+(371+233×1.6)×0.6/4×0.6×0.6=Qmin=-=1580/4-182.5=395-182.5=212.5kNN==1580/4=395kN5）.承台厚度及受冲切承载力验算为防止承台产生冲切破坏，承台应具有一定厚度，初步设计厚度0.6m，承台底保护层厚度80mm，则h0=600-80=520mm。分别对柱边冲切和角桩冲切进行计算，以验算承台厚度的合理性。（1）.柱的向下冲切验算承台受桩冲切的承载力应满足下式：Fl≤2{β0x（bc+aoy）+βoy（ac+aox）}βhpƒth0式中：aox=0.2λoy=aoy/h0=0.38β0x=0.84/(0.2+λox)=1.45aoy=0.2λox=aox/h0=0.38β0y=0.84/(0.2+λox)=1.45bc=ac=0.4mβhp=1.02{β0x（bc+aoy）+βoy（bc+aox）}βhpƒth0=2×{1.45×（0.4+0.2）+1.45×（0.4+0.2）}×1×1270×0.52=2298.19kN＞Fl（=1580kN）故厚度为0.6m的承台能够满足柱对承台的冲切要求。（2）.角桩的冲切验算承台受角桩的承载力应满足下式：N/≤{β1x（c2+）+β1y（c1+）}βhpƒth0由于Nl=Nmax=577.5kN，从角桩内边缘至承台边缘距离为c1=c2=0.6ma1x=0.2ma1y=0.2mλ1x==0.2/0.52=0.38λ1y==0.38β1x==0.56/(0.38+0.2)=0.97β1y==0.97抗冲切力={β1x（c2+）+β1y（c1+）}βhpƒth0=896.82kN＞N,max（=577.5kN）故厚度为0.6m的承台能够满足角桩对承台的冲切要求。6）.承台受剪承载力验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，剪切力V必须不大于抗剪切力，即满足:V≤βhsβƒtbh0,对于I-I截面：A1x=0.2mλx==0.2/0.52=0.38β=1.75/λ+1=1.27βhs=(800/h0)1/4=1.11b=2.0mV=2×577.5=1155kN抗剪切力=1.11×1.27×1270×2.0×0.52=1861.93kN>1155kN故满足抗剪切要求。对于II-II截面：a1y=0.2mλy=0.2/0.52=0.38β=1.75/λ+1=1.27βhs=(800/h0)1/4=1.11b=2.0mV=2×395=790kN抗剪切力=1.11×1.27×1270×2.0×0.52=1861.93kN>790kN故满足抗剪切要求。7）.承台受弯承载力计算承台计算截面弯矩如下:对于I-I截面，取基桩净反力最大值N/max=577.5进行计算，则xi=600-200=400mm=0.4mMy=∑Nixi=2×577.5×0.4=462kN.mAsl==462×106/(0.9×300×520)=3291mm2因此，承台x轴方向选用二级钢筋18@145，钢筋数为n=2021/145+1=14取，14Φ18@145实际钢筋As=3562mm2，满足要求。对于II-II截面，取基桩净反力平均值N=395进行计算，此时xi=600-200=400mm=0.4m则Mx=∑Niyi=2×395×0.4=316kN.mAs==316×106/(0.9×300×520)=2251mm2因此，承台y轴方向选用12二级直径16@180，钢筋根数为n=2021/180+1=12，取12根二级直径16@180，实际钢筋As=2412mm2，满足要求。8）.承台构造设计混凝土桩桩顶伸入承台长度为50mm，两承台间设置连系梁，梁顶面标高-0.8m，与承台平齐，根据构造要求，梁宽250mm，梁高400mm，梁内主筋上下共四根一级钢筋直径12通长配筋，箍筋采用一级钢筋直径为8间距为200.承台底做100mm厚C10混凝土垫层，垫层挑出承台边缘100mm。9).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。根据《建筑桩基技术规范》，桩顶轴向压力应符合下列规定：Nmax≤φψcƒcapsNmax=+=(1580+128)/4+(198+150×1.6)×0.2/4×0.22=427+547.5=974.5KN计算桩基轴心抗压强度时，一般不考虑压屈影响，故取稳定系数φ=1；对于预制桩，基桩施工工艺系数ψc=0.85；C30级混凝土，ƒc=14.3N/mm2，则ΦψcƒcA=1×0.85×14.3×106×0.42=1944.8kN＞Nmax（=974.5kN）故桩身轴向承载力满足要求。10).桩身构造设计了桩身按构造要求配筋，选用8根直径为14的HRB335级钢筋通长配筋；箍筋选用直径为6的HPB300级钢筋，间距200mm，距桩顶2m范围内间距50mm，距桩顶2-4m范围内间距100mm。采用打入法沉桩，桩顶设置三层直径为6，间距为50mm的钢筋网，桩尖所有主筋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。11).吊装验算由于桩的长度不大，桩身吊装时采用二点起吊，吊点位置如图4所示。起吊点距桩两端距离为a=0.207L=0.207×11=2.277m则吊起时桩身最大弯矩为Ml=0.0214kql2=0.0214×1.2×（0.42×25）×112=12.43kN.m桩身配筋验算；混凝土采用C30级，钢筋采用HRB335级，则ƒc=14.3N/mm2，ƒy=300N/mm2，由于b=400mm，h0=400-40=360mm，每边配3根直径为14的二级钢筋,As=461N/mm2，则X=fyAS/α1ƒcb=(300×461)/(1.0×14.3×400)=24.18mmMu=α1ƒcbx（h0-）=1.0×14.3×400×24.18×(360-)=48.12×106N.mm=48.12kN.m所以Mu＞Ml故桩身配筋满足吊装要求。5.估算B.C轴线柱下粧数1).桩数估算设计BC轴线下的桩基础的方法和A轴线下相同。单桩极限承载力标准值为935.04KN，基桩竖向承载力特征值为467.52KN.eq\o\ac(○,B)轴柱下荷载标准组合值为Fk=1765kNMk=169kNVk=130kN根据eq\o\ac(○,B)轴下荷载初步估算eq\o\ac(○,B)轴柱下根数，n==1765/467.52=3.8取n=4则eq\o\ac(○,B)轴下设计桩数为4根。eq\o\ac(○,C)轴柱下荷载标准组合值为Fk=1564kNMk=197kNVk=112kN根据eq\o\ac(○,C)轴下荷载初步估算eq\o\ac(○,C)轴柱下根数，n==1564/467.52=3.3取n=4则轴eq\o\ac(○,C)下设计桩数为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eq\o\ac(○,B)轴线承台平面尺寸为2.8m×2.8m，庄中心距取2021mm，桩心与承台边缘距离400mm。根据粧数及承台尺寸构造要求初步设计矩形承台，设计eq\o\ac(○,C)轴线承台变长为3.2m×3.2m，矩形布桩，桩中心距取2400，桩心距承台边缘为400mm。如图5所示：6.设计图纸根据以上计算，可绘制出承台平面图与剖面图、桩基平面布置图和桩基大样图，见附录1所示。7.参考文献(1)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2021)，中国建筑工业出版社，2021.(2)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2021),中国建筑工业出版社，2021.(3)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2021),中国建筑工业出版社，2021.(4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2021),中国建筑工业出版社，2021.(5)周景星李广信虞石民王洪瑾编著.基础工程.第2版【M】.北京：清华大学出版社，2021.(6)张忠苗主编.桩基工程.第一版【M】.北京:中国建筑工业出版社，2021.发出任务书日期：年月日指导教师签名：计划完成日期：年月日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：附录1:

论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的《大学语文》课。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。（二）对实用写作的普遍性不重视。“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。中小学如此，大学更是如此。对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。这其实是国人的一种偏见。应用写作有它自身的规律和方法。一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。（三）部分大学生学习态度不端正。很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在《大学语文》这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。（四）教师的实践性教学不强。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。三、提高大学生应用写作能力的对策（一）把《应用写作》课设置为大学生的必修课。在中国的每一所大学，《应用写作》应该成为大学生的必修课。因为在这个被某些人形容为实用主义、功利主义甚嚣尘上的时代，也是个人生存竞争最激烈的时代，人们比任何时代都更需要学会写作实用性的文章，比如职场竞争中的求职信，生活中的财经文书、法律文书等，以提高个人的生存竞争能力。（二）端正大学生的学习态度。首先，要让大学生充分认识到