基礎(chǔ)工程樁基礎(chǔ)課程設計計算書

1、基 礎(chǔ)工程 課程設計目錄一、 設計資料 .4二、 確定樁的長度和承臺埋深 5三、 確定單樁的豎向承載力 5四、 軸線選擇 .5五、 初步確定樁數(shù)及承臺尺寸 5六、群樁基礎(chǔ)中單樁承載力驗算 6七、確定樁的平面布置 6八、承臺結(jié)構(gòu)計算 .61、樁頂最大豎向力 .62、承臺受彎驗算及承臺配筋 .63、承臺柱下抗沖切驗算 74、承臺角樁抗沖切驗算 85、承臺抗剪驗算 .9九、單樁配筋設計和計算 10一、設計資料1、地形擬建建筑場地地勢平坦，局部堆有建筑垃圾。2、工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下：號土層：素填土，層厚約 1.5m，稍濕，松散，承載力特征值 fak=95kPa號土層：淤泥質(zhì)土，層厚 3.3

2、m,流塑，承載力特征值fak=65kPa。號土層：粉砂，層厚 6.6m，稍密，承載力特征值 fak=110kPa。號土層：粉質(zhì)黏土，層厚 4.2m，濕，可塑，承載力特征值 fak=165kPa 號土層：粉砂層，鉆孔未穿透，中密-密實，承載力特征值fak=280kPa3、巖土設計技術(shù)參數(shù)巖土設計參數(shù)如表3.1和表3.2所示.表3.1 地基巖土物理力學參數(shù)土層編號土的名稱孔隙比e含水量(%液性指數(shù)Il標準貫入錘擊數(shù)N壓縮模量Es(MPa素填土一一一一5.0淤泥質(zhì)土1.0462.41.08一3.8粉砂0.8127.6一147.5粉質(zhì)黏土0.7931.20.74一9.2粉砂層0.58一一3116.8表

3、3.2樁的極限側(cè)阻力標準值 qsk和極限端阻力標準值 qpk單位：kPa土層編號土的名稱樁的 側(cè)阻 力qsk樁的端阻力qpk土層編號土的名稱樁的 側(cè)阻 力qsk樁的端阻力qpk素填土22一粉質(zhì)黏土60900淤泥質(zhì)土28一粉砂層752400粉砂 454、水文地質(zhì)條件(1)擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。(2)地下水位深度：位于地表下 3.5m。5、場地條件建筑物所處場地抗震設防烈度為 7度， 場地內(nèi)無可液化砂土、粉土。6、上部結(jié)構(gòu)資料擬建建筑物為 六層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長 30m,寬9.6m。室外地坪標高同自然地面，室內(nèi) 外高差450mm柱截面尺寸均為400mm< 400mm橫向承重，柱

4、網(wǎng)布置如圖3. 1所示。圖3.1柱網(wǎng)布置圖7、上部結(jié)構(gòu)作用上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應標準組合值如表3.3所示，該表中彎矩MK、水平力Vk均為橫向方向。上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應基本組合值如表3.4所示，該表中彎短 M水平力V均為橫向方向。表3.3柱底荷載效應標準組合值題號Fk (kN)M ( kN.m)7 (kN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸11256176515641721691971231301122135019001640185192203126135114316502050181019119720813214112041875216020802052042131391491

5、345204022802460242223221145158148623102690297027523123816516215372568322531702932482471741791658267035503410299264256183190170929203860372030428528119220219110313039703950323302316211223230表3.4柱底荷載效應基本組合值題號Fk（ kN）MK（ kN.m）W（ kN）A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸115802630191019820524115014013821840280022002052102431

6、541451403213030802490210211223164155150423203310278021521423818116617452650356031202532282441931751886291037903430286251266204188196732304180375030328427421219720883360442040103323152692252242169368046904230371326301233230228103970507045203933543252422362388、材料混凝土強度等級為C25- C30,鋼筋采用HPB235 HRB335級二、確定

7、樁的長度和承臺埋深1、材料信息：柱混凝土強度等級：C30樁、承臺混凝土強度等級 ：C30ft=1.43N/mm2鋼筋強度等級：HpB235fy=2 1N/mm2鋼筋強度等級：HRB335fy =300N/mm22、確定樁的長度及截面尺寸：根據(jù)設計資料，選第四層粉質(zhì)粘土為持力層，進入持力層2.1m，承臺埋深2.5m，樁長12m。截面尺寸選為 300mmx300mm。0. 000J 索填土3* 3科_weoc%瞇泥除1. 3in6. 6m&加粉砂4. 2mV2r lm粉霞粘土、三、確定單樁豎向承載力根據(jù)公式根據(jù)設計資料，Ap=0.3mx0.3m=0.0 9 m2,-p=0.3mx4=1.2

8、m,四、軸線選擇選擇第1組軸線B計算，根據(jù)設計資料有：柱底荷載效應標準組合值：Fk = 1765KN,M K = 169KN.m,V二130 KN;330 kN/m五、初步確定樁數(shù)及承臺尺寸先假設承臺尺寸為2mx2m，厚度為1m，承臺及其上土平均容重為 則承臺及其上土自重標準值為:Gk=30x2x2x2.5=300 kN,根據(jù)規(guī)范，樁數(shù)n需滿足:nF/.J765 300 =3.4，Ra665.9如下圖所示:六、群樁基礎(chǔ)中單樁承載力驗算按照設計的承臺尺寸，計算Gk=30x1.6x2.6x2.5=312 kN,單樁平均豎向力： 符合要求。單樁偏心荷載下最大豎向力在偏心豎向力作用下，必須有:Qk,m

9、ax=642.5KnKN, 符合要求。七、確定樁的平面布置幾何參數(shù)：承臺邊緣至樁中心距C = 300mm D = 300mm樁列間距 A = 2000mm樁行間距 B -1000mm承臺高度H = 1000mm樁頂深入承臺100 mm,承臺下設100mm,強度為C25的混凝土墊層，鋼筋保護層取50mm ,承臺有效高度h0=850mm承臺采用混凝土強度等級為 C30,抗拉強度匚=1.43N/mm2,鋼筋采用：HRB335fy =300N/mm2八、承臺結(jié)構(gòu)計算1、在承臺結(jié)構(gòu)計算中，相應于荷載效應基本組合設計值為：FK=2630KN,M K=205KN.m,V=140 KN各樁不計承臺及其上土重

10、Gk部分的凈反力Ni為：Ni= Fk/ n =2630/4 =657.5kN最大豎向力3、承臺受彎計算及承臺配筋：(1) 對I - I截面，垂直于X軸方向計算截面處彎矩計算：AMl“30"1 105 7 9.5mm2 選用 1225 As = 5890mm2 ,平行于0.9fyh。0.9 30085 0x軸布置；(2) 對于U - U截面，垂直于丫軸方向計算截面處彎矩計算：A 叫 394.5 101 4 3.6mm2 選用 1412A 1582mm2，平行0.9fyh。0.9 30085 0于y軸布置.4、承臺柱下抗沖切驗算:計算公式：建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范(JGJ-94 2008)式

11、中：X方向上自柱邊到最近樁邊的水平距離：a°x = 0.65mm,X 方向沖垮比：二 a*, h。=0.65 0.85 =0.765，X 方向沖切系數(shù)：1ox=0.84ox 0.2) =0.84 (0.765 0.2) =0.87丫方向上自柱邊到最近樁邊的水平距離：a°y二0.15mm，Y 方向沖垮比：'oy - aoy h0 = O.15.0.85 = O.18 ： 0.2，取，oy = 0.2，Y方向沖切系數(shù)：5 =0.84 ( oy 2) =0.84 (0.2 0.2) = 2.1bc=ac=0.4m,作用于沖切破壞錐體上的沖切力設計值：F| =F 一 Ni

12、=2630 -657.5 =1972.5kN符合要求。4、承臺角樁抗沖切驗算：計算公式：建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范(JGJ-942008)角樁豎向沖反力設計值：N, =Nmax =796.5kN式中：丫方向上從承臺角樁內(nèi)邊緣引 45沖切線于承臺頂面相交點至角樁邊緣的水 平距離(當柱或承臺變階處位于該 45線以內(nèi)時，則取由柱邊變階處與樁內(nèi)邊緣 連線為沖切錐體的錐線)a1x = 0.65m，'1x =a1x .h0 =0.650.85 =0.765，-1x =0.56(1x 0.20.58 ；X方向上從承臺角樁內(nèi)邊緣引 45沖切線于承臺頂面相交點至角樁邊緣的水平距離(當柱或承臺變階處位于該45線

13、以內(nèi)時，則取由柱邊變階處與樁內(nèi)邊緣連線為沖切錐體的錐線)a10.15miy =a“ h° =0.18 : 0.2,取 F =0.2,抗沖切=-ix(C2 dy")y(Ci aix2) +p % h°符合要求。5、承臺抗剪驗算：計算公式：建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范(JGJ-942008)(1) I I截面的抗剪驗算：ix Fx. h° =0.65. 0.85 =0.765，匕=1.75 ( 1.0) =1.75 (0.765 1.0) =2.02受剪的承載力截面高度影響系數(shù)丘的計算：飛=800 4二空4 =0.985I h丿1850丿最大剪力設計值：V| =2Nmax = 2 796.5 =1593kN抗剪切力=訐4悅=0.985 2.02 1430 0.85 = 2418.5kN . V 1662.6kN符合要求(2) n - n截面的抗剪驗算： y = ay h0 =0.15： 0.85 = 0.18 ： 0.3，取 y = 0.3 ,受剪的承載力截面高度影響系數(shù)丘的計算：一飛=空4 =空 0.985l h丿(850丿最大剪力設計值：V| =2Ni =2 657.5 =1315k