华科土木工程基础工程课设计

1、基础工程设计计算书目 录一、设计资料 1二、确定桩的长度和承台埋深 3三、确定单桩竖向承载力 4四、轴线选择 4五、初步确定桩数及承台尺寸 4六、群桩基础中单桩承载力验算 4七、承台结构计算 51、承台受弯验算及承台配筋 52、承台柱下抗冲切验算 5 3、承台角桩抗冲切验算 64、承台抗剪验算 6八、单桩配筋设计和计算 7一、设计资料1、工程概况（dwg图 +二8六八八三六三九三）某综合楼，框架结构，柱下拟采用桩基础。柱尺寸400mm400mm，柱网平面布置见图1。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。上部结构传至柱底的荷载效应见表1、表2，表中弯矩、水平力的作用方向均为横向。 图1.

2、柱网平面布置图 我选择表中第一排荷载，荷载效应的取值为表内值加学号的后两位乘以10。我的学号后两位是39，则我在计算轴交B轴处的柱荷载效应标准组合的取值为：轴向力为 1765+3910=2155kN，相应的计算弯矩和水平荷载不变，荷载效应的基本组合值如下表1和表2中最后一排所示。表1 柱底荷载效应标准组合值纵轴编号轴向力FK（kN）弯矩MK（ kN.m）水平荷载VK（kN）A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1256176515641721691971231301121713219818601851922031261351141680215018101911972081321411201775

3、20652080205204213139149134204022802460242223221145158148119816531370275231238165162153更改后的164621551954172169197123130112表2 柱底荷载效应基本组合值纵轴编号轴向力F（kN）弯矩M（ kN.m）水平荷载V（kN）A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴158026301910198205241150140138194031002200205210243154145140203031802490210211223164155150212032102780215214238181166

4、174235033603220253228244193175188171032903130286251266204188196更改后的1970302023001982052411501401382、工程与水文地质条件建筑场地平整，地层及物理力学参数见表3。场地抗震设防烈度为7度，场地内砂土不会发生液化现象。拟建场区地下水位深度位于地表下3.5m，地下水对混凝土结构无腐蚀性。表3 地基岩土物理力学参数土层 编号土的名称厚度（m）孔隙比e液性指数 IL标准贯入锤击数N天然容重（kN/m3）压缩模量s（MPa）地基承载力特征值fak(KPa)j素填土1.518.05.050k淤泥质土3.31.041

5、.0817.03.860l粉砂6.60.811419.07.5180m粉质黏土4.20.790.7418.59.2230n粉砂层18.50.58312016.83003、其他本次设计规范采用建筑桩基技术规范JGJ942008，桩基础设计等级为乙级。混凝土强度等级为C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。二、 确定桩的长度和承台埋深 1、材料信息：柱混凝土强度等级： C30 桩、承台混凝土强度等级： C30 ft=1.43N/mm2箍筋强度等级： HRB235 ft=210N/mm2钢筋强度等级： HRB335 ft=300N/mm22、确定桩的长度及截面尺寸：根据设计资料，选第四层粉质粘

6、土为持力层，进入持力层2.1m，承台埋深2.5m，桩长11m。使用灌注桩，截面为圆形，截面尺寸选为400mm，如图所示。三、确定单桩竖向承载力根据公式 Ra=Quk/2 ，Quk=qpkAp+pqsikli 根据设计资料 Ap=0.42/4=0.1256m2 up=0.4=1.26m 选用干作业钻孔灌注桩，用经验公式法确定单桩承载力：取桩的极限端阻力标注值qpk=900kPa，淤泥质土qsik=24kPa， 粉砂qsik=55kPa，粉质黏土qsik=50kPaQuk=qpkAp+pqsikli =9000.1256+1.26242.3+556.6+502.1=772.27kPaRa=Quk/

7、2=772.27/2=386.14kPa四、轴线选择 选择第1组轴线A计算，根据设计资料有：柱底荷载效应标准组合值：Fk=1256+390=1646kN, Mk=172kNm, Vk=123kN；柱底荷载效应基本组合值：F=1580+390=1970kN, M=198kNm, V=150kN。五、初步确定桩数及承台尺寸 初选桩数 nF/R=1646/386.14=4.26 暂取6根，取桩距s=3d=1.2m则可取承台长、短边为 a=20.4+1.2=3.2m b=20.4+1.2=2m承台埋深2.5m，承台高度H=1m，桩顶深入承台80mm。承台下设100mm，强度为C25的混凝土垫层，钢筋保

8、护层取50mm ,承台有效高度h0=850mm。六、群桩基础中单桩承载力验算 取承台及其上土的平均重度G=20kN/m2，则桩顶平均竖向力设计值为N=F+Gn=1646+1.2203.222.56=338.33NRa=386.14kNNminmax=F+GnM+Hhxmaxxi2=338.33172+1232.51.241.22 =402.26kN0 满足要求。七、承台结构计算各桩不计承台及其上土重G部分的净反力Ni为：Ni=Fn=19706=328.33kN最大竖向力为：Nmax=Fn+M+Hhxmaxxi2=328.33+198+1502.51.241.22=447.71kN7.1承台受弯

9、计算及承台配筋：My=Nixi=2447.71(1.2-0.2)=895.42kNmAs=My0.9fyh0=895.421060.9300850=3902mm2选用1618，As=4071mm2，沿平行于x轴均匀布置。Mx=Nixi=3328.330.6=590.99kNmAs=Mx0.9fyh0=590.991060.9300850=2575mm2选用1416，As=2815mm2，沿平行于y轴均匀布置。7.2承台柱下抗冲切验算：由建筑地基基础设计规范（JGJ-942008） Fl20xbc+a0y+0yac+a0xhpfth0 式中：x方向上自柱边到最近桩边的水平距离：aox=1mx方向

10、冲垮比：0x=a0x/h0=1/0.85=1.181，取1x方向冲切系数：0x=0.84/(0x+0.2)=0.84/(1+0.2)=0.7y方向上自柱边到最近桩边的水平距离：a0y=0.2my方向冲垮比：0y=a0y/h0=0.2/0.85=0.24y方向冲切系数：0y=0.84/(0y+0.2)=0.84/(0.24+0.2)=1.91hp=1-1-0.92000-800900-800=0.992作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值：Fl=1970kN20xbc+a0y+0yac+a0xhpfth0=20.70.4+0.2+1.910.4+10.99214300.85=7461.34kNFl

11、=1970kN符合要求。7.3承台角桩抗冲切验算：由建筑地基基础设计规范（JGJ-942008）Nl1xc2+a1y/2+1yac+a1x/2hpfth0角桩竖向冲反力设计值：N1=Nmax=447.71kN式中：a1x=1m，1x=a1x/h0=1/0.85=1.181，取 1，1x=0.56/(1x+0.2)=0.47a1y=0.2m，1y=a1y/h0=0.2/0.85=0.24 ，1y=0.56/(1y+0.2)=1.271xc2+a1y/2+1yac+a1x/2hpfth0=0.47(0.6+0.2/2)+1.27(0.6+1/2)0.99214300.85=2081.17kNNmax=447.71kN符合要求。7.4承台抗剪验算：由建筑地基基础设计规范（JGJ-942008）：Flhsftb0h0hs=800h014=0.985对I-I截面x=0x=1，=1.75/(x+1.0)=1.75/(1+1.0)=0.875hsftb0h0=0.9850.875143020.85=2095.22kN2Nmax=895.42kN对II-II截面y=0.24，=1.75/(y+1.0)=1.75/(0.24+1.0)=1.41hsftb0h0=0.9851.4114303.20.85=5402.07kN2Nmax=895.42kN符合要