课程设计(同名526)

PAGEPAGE3目录TOC\o"1-2"\h\z\u1.设计资料 21.1上部结构资料 21.2建筑物场地资料 22.选择桩型、桩端持力层、承台埋深 33.确定单桩承载力特征值 44.确定桩数、桩位布置、拟定承台底面尺寸 55.确定复合基桩竖向承载力设计值 56桩顶作用验算 67.桩基承降验算 77.1计算自重应力和附加应力 77.2计算各分层的沉降量 88.桩身结构设计计算 98.1桩身强度验算 98.2桩身结构设计 99.承台设计 109.1桩承台抗弯验算 109.2承台抗冲切验算 119.3承台抗剪切验算 139.4承台局部受压承载力验算 1310参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等） 151.设计资料 1.1上部结构资料某教学实验楼，上部结构为7层框架，其框架主梁、次梁均为现浇整体式，混凝土强度等级C30。底层层高3.4m（局部10m，内有10t桥式吊车，其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载如图2所示。1.2建筑物场地资料（1）拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦，建筑物平面位置如图1所示图1建筑物平面位置示意图（2）建筑场地位于非地震区，不考虑地震影响。场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1m，根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀作用。（3）建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。表1地基各土层物理、力学指标3.确定单桩承载力特征值初步设计时，单桩竖向承载力特征值估算桩身的横截面面积，桩身周长，；桩端土的承载力标准值，查表1可得；桩周土的摩擦力标准值，查表1可得；按土层划分的各段桩长。作施工图设计时，根据单桩竖向静荷载试验，得到单桩竖向承载力特征值4.确定桩数、桩位布置、拟定承台底面尺寸先不计承台及承台上覆土重及偏心荷载估算桩的数量取桩数n=4根为进一步减轻挤土效应，软土中桩距取4倍径，即1.6m，桩的布置如图，承台尺寸，满足构造要求。承台及上覆重度取，则现在按偏心受荷，验算桩数取n=4是合理的桩位布置图5.确定复合基桩竖向承载力设计值该桩属于非端承桩，并n>3，承台底面下并非欠固结土、新填土等，故承台底面不会与土脱离，所以宜考虑桩群土承台的相互作用效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值承台净面积承台底地基土极限阻力标准值由于(K=2)分项系数因为桩分布不规则，所以要对桩的距径比进行修正，修正如下：群桩效应查表得：，承台底土阻力群桩效应系数承台内区净面积承台外区净面积查表《建筑桩基技术规范》得那么，复合桩基竖向承载力设计值R为6桩顶作用验算荷载取A柱的组合：F=1460,M=80，Q=50承台高度1m等厚，荷载作用于承台顶面。建筑物的重要性系作用在承台底型心外的竖向力有F,G，但是G的分项系数取1.2F+G=作用在承台底型心处的弯矩桩顶受力计算如下：<1.2R=725.4满足要求7.桩基承降验算7.1计算自重应力和附加应力由于桩基础的桩中心距小于6d，所以可以采用分层总和法计算最终沉降量竖向荷载标准值F基底处压力基底自重压力基底处的附加应力桩端平面下的土的自重应力计算如下：基底变形计算深度，从实体深度基础底面，即桩端算起，所以算到z=4.5m即可（1）在z=0时=174.2kPa（2）在z=1m时（3）在z=2m时（4）在z=3m时（5）在z=4.5m时将以上数据整理绘制成表格形式z(m)0174.2100.25373.371180.5110.1752261.662190.8120.084125.453197.1130.044766.764.5209.79014.50.021832.567.2计算各分层的沉降量分层沉降量计算表z（mm）平均附加应力系数0100.251000110.1745174．5174.51100023.692000120.1115223.048.5110006.583000130.0805241.518.5110002.51400014.50.0565254.2512.7582001.73故23.69+6.58+2.51+1.73=34.桩基础最终沉降量的确定。实体深基础的沉降经验系数应该根据桩基础沉降观察资料及经验统计确定。缺乏经验可根据变形计算深度范围压缩模量的当量值查下表确定：0.50.40.3则最终沉降量满足要求8.桩身结构设计计算8.1桩身强度验算桩身采用C60混凝土,高强阴螺纹钢筋，5箍筋相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值；工作条件系数，预制桩取0.75，灌注桩取0.6-0.7（水下灌注桩或长桩时用低值）；混凝土轴心抗压强度设计值，；桩身横截面积，。，满足要求8.2桩身结构设计由于桩身21m(取两个端桩长11m的桩)，起吊时采用1个吊点的强度进行桩身配筋设计，吊点位置在距桩柱顶、桩端平面0.293L（11m）处，起吊时桩身最大正负弯矩（K为动力系数，一般取10.3，q是桩的单位长的重量q=。1.2为恒载分项系数），=2\*ROMANII级钢筋。混凝土保护层厚度c=50mm，所以得到:桩身截面有效高度桩身受拉主筋选用因此整个截面的主筋为配筋率为％>％。其构造要求配筋见施工图。桩身强度>R满足要求9.承台设计9.1桩承台抗弯验算承台抗弯计算截面位于柱边，桩的竖向力设计值计算时应扣除承台上覆土自重。承台左侧第1列桩的竖向力值为承台右侧第1列桩的竖向力值为柱边计算截面弯矩沿x轴，y轴方向配筋都可计算设承台混凝土强度等级为,轴心抗压强度设计值，保护层厚度0.1m，钢筋为HRB335，强度设计值，承台有效高度，承台截面宽度b=2m。根据《混凝土结构设计规范》，有478得到受压区高度钢筋截面积选配钢筋，9.2承台抗冲切验算的周桩按周长等效为边长320mm的方桩，包括柱冲切、角桩冲切a.柱冲切扣除承台和其上填土自重，作用在冲切破坏椎体上相应于荷载效应基本组合的冲切设计值；受冲切承载力截面高度影响系数，h不大于800mm时，取1.0；当h大于2000mm时，取0.9，其间线性内插；冲切系数；冲跨比，，为柱边或变阶处至桩边的水平距离；当时，取；当时，取冲切破坏椎体范围内各桩的净反力设计值之和;柱根部轴力设计值。取=满足要求b.角桩冲切扣除承台和其上覆土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值；角桩冲跨比，其值满足0.2—1.0，；角桩冲切系数；从角桩内边缘至承台外边缘距离；从承台底角桩内边缘引冲切线于承台底面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离。9.3承台抗剪切验算抗剪切验算时，圆桩按周长等效为方桩（同抗冲切验算）V——混凝土轴心的最大剪力设计值满足要求9.4承台局部受压承载力验算由于承台混凝土强度等级低于柱及桩的混凝土强度等级，需要《混凝土结构设计规范》验算承台局部受压承载力。柱子边长，柱混凝土强度等级C30.局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；混凝土局部受压时的强度提高系数，；混凝土轴心抗压强度设计值，；混凝土强度影响系数，混凝土强度不超过C50时，；混凝土强度为C80时，，其间线性内插；混凝土局部受压面积；混凝土局部受压的计算底面积；混凝土局部受压净面积。，10参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）【1】中华人民共和国国家标准.《建筑桩基础技术规范（JGJ94—2008）》.北京：中国建筑工业出版社，2002【2】中华人民共和国国家标准.《建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）》.北京：中国建筑工业出版社，2002【3】