基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程樁基礎(chǔ)課程設(shè)計

1、1.設(shè)計資料本課程設(shè)計題目為溫州某后勤大樓柱下樁基礎(chǔ)設(shè)計，提供地質(zhì)堪察資料如下圖，層序巖土名稱層厚（m）壓縮模量（Mpa）地基承載力特征值（kpa）極限側(cè)阻力標準值qsk（kpa）極限端阻力標準值qpk（kpa）預制樁灌注樁預制樁灌注樁(1)素填土0.5-（2）粘土3.57.51022420-（3）淤泥62.55512 10-(2)淤泥質(zhì)粘土113.8702016-(3)碎石混砂1216195403223001800(5)中風化巖未鉆穿2000-450-6500柱子尺寸、平面布置及荷載基本組合（N、M、H）見附圖。柱底荷載標準組合：Fk=1403KN，Mkx=30kN， Hkx=22kN Mk

2、y=-42kN Hky=-34kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.352. 選擇樁端持力層、承臺埋深根據(jù)上表土層條件，以碎石混砂層為樁尖持力層，采用鋼筋混凝土預制樁，型號。樁端進入持力層1.0m（2d）.工程樁樁入土深度h=0.5+3.5+6+11+1=22m，則樁基有效長度為L=22-2.0=20m.樁基尺寸選擇400mmx400mm。本工程樁身混凝土強度等級為C80。承臺用C20級混凝土樁，取ft=1100kPA配置HRB335級y300N/mm。3.確定單樁極限承載力標準值極限側(cè)阻力標準值qsk粘土 qs1k=24kpa淤泥 qs2k=12kpa淤泥質(zhì)粘土 qs3k=20kpa碎石

3、混砂 qs4k=40kpa極限端阻力標準值qpk qpk=2300kpa=2300x0.42+4x0.4x(24x2+12x6+20x11+40x1)=976kNK取2單樁豎向承載力特征值：Ra=Quk/K=976/2=488kNA-4. 確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.預設(shè)承臺尺寸：承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。承臺為邊長=2.4m的正方形。初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為：h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm取承臺及其上土的平均重度。

4、暫取 n=4根。5.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1403+20x2.4x2.4x2）/4=408.35KNRa=488kN相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x1403=1894.05kNM=1.35Mkx=1.35x30=40.5kN =1.35Mky=1.35x-42=-56.7kNH=1.35Hkx=1.35x22=29.7kN =1.35Hky=1.35x-34=-45.9kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=473.5kN=473.523.834.9=6. 承臺受沖切承載力驗

5、算柱邊沖切計算：沖切力 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)計算因為h0=2m所以0.9沖垮比與系數(shù)的計算 角柱向上沖切，c1=c2=0.6m,a1x=a0x=a1y=a0y=0.35,1x=0x=1y=0y=0.3107. 承臺受剪切承載力計算剪跨比與以上沖切跨比相同。受剪切承載力截面高度影響系數(shù)hs計算對I-I斜截面 x=0x=0.310剪切系數(shù) 對-斜截面 y=0y=0.310剪切系數(shù) 從以上計算可見，該承臺高度首先取決于I-I斜截面的受剪切承載力，其次取決于沿柱邊的受沖切承載力。8. 承臺受彎承載力計算Mx=Niyi=2473.50.55=520.85kNm按最小配筋率0.15%計算，需As=

6、240011300.15%=4068mm2，現(xiàn)選用，As=4072mm2，沿平行y軸方向均勻布置。My=Nixi=2484.60.55=533.06kNm按最小配筋率0.15%計算，需As=240011300.15%=4068mm2，現(xiàn)選用，As=4072mm2，沿平行y軸方向均勻布置。為滿足錨固長度要求，鋼筋兩端均向上彎折，彎折段長度為200mm。KZ11Ra=Quk/K=976/2=488kN柱底荷載標準組合：Fk=1564KN，Mkx=-35kN， Hkx=33kN Mky=-51kN Hky=-27kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=

7、4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.預設(shè)承臺尺寸：承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。取承臺及其上土的平均重度。 暫取 n=4根。承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。承臺為邊長=2.4m的正方形。初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為：h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1564+20x2.4x2.4x2）/4=448.6KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值

8、為：F=1.35Fk=1.35x1564=2111.4kNM=1.35Mkx=1.35x-35=-47.25kN =1.35Mky=1.35x-51=-68.85kNH=1.35Hkx=1.35x33=44.55kN =1.35Hky=1.35x-27=-36.45kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=527.85kN=527.851.9435.18=KZ1Ra=488kN柱底荷載標準組合：Fk=780KN，Mkx=-30kN， Hkx=32kN Mky=-40kN Hky=-24kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=

9、4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：初設(shè)承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承臺及其上土的平均重度 暫取 n=4根承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（780+20x2.4x2.4x2）/4=252.6KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x780=10

10、53kNM=1.35Mkx=1.35x(-30)= -40.5kN =1.35Mky=1.35x40=54kNH=1.35Hkx=1.35x32=43.2kN =1.35Hky=1.35x-24=-32.4kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=263.25kN=263.253.544.725=KZ2Ra=488kN柱底荷載標準組合：Fk=962KN，Mkx=28kN， Hkx=41kN Mky=-53kN Hky=-32kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：初設(shè)承臺的

11、邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承臺及其上土的平均重度 暫取 n=4根承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（962+20x2.4x2.4x2）/4=298.1KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x962=1298.7kNM=1.35Mkx=1.35x28=37.8kN

12、=1.35Mky=1.35x-53=-71.6kNH=1.35Hkx=1.35x41=55.4kN =1.35Hky=1.35x-32=-43.2kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=324.7kN=324.732.587538.575=KZ3Ra=488kN柱底荷載標準組合：Fk=1127KN，Mkx=70kN， Hkx=27kN Mky=85kN Hky=-34kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：假設(shè)承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=

13、4根承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1127+20x2.4x2.4x2）/4=339.35KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x1127=1521.45kNM=1.35Mkx=1.35x70=94.5kN =1.35Mky=1.35x85=114.75kNH=1.35Hkx=1.

14、35x27=36.45kN =1.35Hky=1.35x-34=-45.9kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=380.36kN=380.3643.218.65=KZ4Ra=488kN柱底荷載標準組合：Fk=983KN，Mkx=-37kN， Hkx=51kN Mky=-43kN Hky=-40kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：假設(shè)承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=4根承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，

15、承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（9+20x2.4x2.4x2）/4=303.35KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x983=1327.05kNM=1.35Mkx=1.35x-37=-49.95kN =1.35Mky=1.35x-43=-58.05kNH=1.35Hkx=1.35x51=68.85kN =1.35Hky=1.35x-40=-54kN扣除

16、承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=331.76kN=331.7610.238.39=KZ5Ra=488kN柱底荷載標準組合：Fk=932KN，Mkx=44kN， Hkx=-38kN Mky=61kN Hky=26kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：假設(shè)承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=4根承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0

17、=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（932+20x2.4x2.4x2）/4=290.6KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x932=1258.2kNM=1.35Mkx=1.35x44=59.4kN =1.35Mky=1.35x61=82.35kNH=1.35Hkx=1.35x-38=-51.3kN =1.35Hky=1.35x26=35.1kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=314.55kN=314.55-0.67

18、538.9=KZ6Ra=488kN柱底荷載標準組合：Fk=1788KN，Mkx=50kN， Hkx=-37kN Mky=74kN Hky=35kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：假設(shè)承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承臺的邊長a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計

19、算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1788+20x4.0x2.4x2）/6=362KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x1788=2413.8kNM=1.35Mkx=1.35x50=67.5kN =1.35Mky=1.35x74=99.9kNH=1.35Hkx=1.35x-37=-49.95kN =1.35Hky=1.35x35=47.25kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=402.3kN=402.32.3624.468=KZ7Ra=488kN柱底荷載標準組合：

20、Fk=2163KN，Mkx=-70kN， Hkx=-25kN Mky=-92kN Hky=39kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：假設(shè)承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承臺的邊長a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力

21、：Qk=（Fk+Gk）/n=（2163+20x4.0x2.4x2）/6=425KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x2163=2920.05kNM=1.35Mkx=1.35x-70=-94.5kN =1.35Mky=1.35x-92=-124.2kNH=1.35Hkx=1.35x-25=-33.75kN =1.35Hky=1.35x39=52.65kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=486.675kN=486.675-28.125-9.503=KZ8Ra=488kN柱底荷載標準組合：Fk=2237KN，M

22、kx=-81kN， Hkx=-36kN Mky=-101kN Hky=28kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：假設(shè)承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承臺的邊長a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk

23、）/n=（2237+20x4.0x2.4x2）/6=437KNRa=488kN符合要求。相應于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F=1.35Fk=1.35x2237=3019.95kNM=1.35Mkx=1.35x-81=-109.35kN =1.35Mky=1.35x-101=-136.35kNH=1.35Hkx=1.35x-36=-48.6kN =1.35Hky=1.35x28=37.8kN扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計值：N=F/n=503.325kN=503.325-34.931-14.217=KZ9Ra=488kN柱底荷載標準組合：Fk=1282KN，Mkx=-38k

24、N， Hkx=-42kN Mky=50kN Hky=47kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標準組合1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺尺寸：初設(shè)承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承臺及其上土的平均重度 暫取 n=4根承臺的邊長a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺埋深2m，承臺高度h=1.2m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm。承臺的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計算樁頂荷載取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1282+202.42.42）