基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、1.設(shè)計(jì)資料本課程設(shè)計(jì)題目為溫州某后勤大樓柱下樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，提供地質(zhì)堪察資料如下圖，層序巖土名稱(chēng)層厚（m）壓縮模量（Mpa）地基承載力特征值（kpa）極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsk（kpa）極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk（kpa）預(yù)制樁灌注樁預(yù)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(fēng)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(jiàn)附圖。柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)組合×1.352. 選擇樁端持力層、承臺(tái)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(yù)制樁，型號(hào)。樁端進(jìn)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(zhǎng)度為L(zhǎng)=22-2.0=20m.樁基尺寸選擇400mmx400mm。本工程樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80。承臺(tái)用C20級(jí)混凝土樁，取ft=1100kPA配置HRB335級(jí)y300N/mm²。3.確定單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsk粘土 qs1k=24kpa淤泥 qs2k=12kpa淤泥

3、質(zhì)粘土 qs3k=20kpa碎石混砂 qs4k=40kpa極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)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(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.預(yù)設(shè)承臺(tái)尺寸：承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。承臺(tái)為邊長(zhǎng)=2.4m的正方形。初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為：h0=1.2-0.07=1.13m=1130

4、mm取承臺(tái)及其上土的平均重度。 暫取 n=4根。5.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)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=408.35KN<Ra=488kN相應(yīng)于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)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(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=473.5kN=473.5&

5、#177;23.834.9=6. 承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算柱邊沖切計(jì)算：沖切力 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)計(jì)算因?yàn)閔0=2m所以0.9沖垮比與系數(shù)的計(jì)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(tái)受剪切承載力計(jì)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(jì)算對(duì)I-I斜截面 x=0x=0.310剪切系數(shù) 對(duì)-斜截面 y=0y=0.310剪切系數(shù) 從以上計(jì)算可見(jiàn)，該承臺(tái)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(tái)受彎承載力計(jì)算Mx=Niyi=2×473.5

6、×0.55=520.85kN·m按最小配筋率0.15%計(jì)算，需As=2400×1130×0.15%=4068mm2，現(xiàn)選用，As=4072mm2，沿平行y軸方向均勻布置。My=Nixi=2×484.6×0.55=533.06kN·m按最小配筋率0.15%計(jì)算，需As=2400×1130×0.15%=4068mm2，現(xiàn)選用，As=4072mm2，沿平行y軸方向均勻布置。為滿(mǎn)足錨固長(zhǎng)度要求，鋼筋兩端均向上彎折，彎折段長(zhǎng)度為200mm。KZ11Ra=Quk/K=976/2=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：Fk=15

7、64KN，Mkx=-35kN， Hkx=33kN Mky=-51kN Hky=-27kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合×1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.預(yù)設(shè)承臺(tái)尺寸：承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。取承臺(tái)及其上土的平均重度。 暫取 n=4根。承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m。承臺(tái)為邊長(zhǎng)=2.4m的正方形。初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為：h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)及其

8、上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1564+20x2.4x2.4x2）/4=448.6KN<Ra=488kN符合要求。相應(yīng)于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為：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(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=527.85kN=527.85±1.9435.18=KZ1Ra=488kN

9、柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)組合×1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：初設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承臺(tái)及其上土的平均重度 暫取 n=4根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)及其上土的平均

10、重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（780+20x2.4x2.4x2）/4=252.6KN<Ra=488kN符合要求。相應(yīng)于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為：F=1.35Fk=1.35x780=1053kNM=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(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=263.25kN=263.25±3.54±4.725=KZ2Ra=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合

11、：Fk=962KN，Mkx=28kN， Hkx=41kN Mky=-53kN Hky=-32kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合×1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：初設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承臺(tái)及其上土的平均重度 暫取 n=4根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)及其上土的平均重度樁頂平均豎向力

12、：Qk=（Fk+Gk）/n=（962+20x2.4x2.4x2）/4=298.1KN<Ra=488kN符合要求。相應(yīng)于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為：F=1.35Fk=1.35x962=1298.7kNM=1.35Mkx=1.35x28=37.8kN =1.35Mky=1.35x-53=-71.6kNH=1.35Hkx=1.35x41=55.4kN =1.35Hky=1.35x-32=-43.2kN扣除承臺(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=324.7kN=324.7±32.587538.575=KZ3Ra=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：Fk=1127KN，M

13、kx=70kN， Hkx=27kN Mky=85kN Hky=-34kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合×1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：假設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=4根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1127+20x2.

14、4x2.4x2）/4=339.35KN<Ra=488kN符合要求。相應(yīng)于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為：F=1.35Fk=1.35x1127=1521.45kNM=1.35Mkx=1.35x70=94.5kN =1.35Mky=1.35x85=114.75kNH=1.35Hkx=1.35x27=36.45kN =1.35Hky=1.35x-34=-45.9kN扣除承臺(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=380.36kN=380.36±43.2±18.65=KZ4Ra=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：Fk=983KN，Mkx=-37kN， Hkx=51k

15、N Mky=-43kN Hky=-40kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合×1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：假設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=4根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)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=303.35KN&

16、lt;Ra=488kN符合要求。相應(yīng)于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)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扣除承臺(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=331.76kN=331.76±10.238.39=KZ5Ra=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：Fk=932KN，Mkx=44kN， Hkx=-38kN Mky=61kN Hky=26kN柱底荷載基本

17、組合=柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合×1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：假設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=4根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)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=290.6KN<Ra=488kN符合要求。相應(yīng)于作用的基本

18、組合是作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)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(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=314.55kN=314.55±-0.675±38.9=KZ6Ra=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)組合×1.35

19、1.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：假設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)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=362KN<Ra=488kN符合要求。相應(yīng)于作用的基本組合是作

20、用于柱底的荷載設(shè)計(jì)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(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=402.3kN=402.3±2.36±24.468=KZ7Ra=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：Fk=2163KN，Mkx=-70kN， Hkx=-25kN Mky=-92kN Hky=39kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合×1.351.

21、確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：假設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（2163+20x4.0x2.4x2）/6=425KN<Ra=488kN符合要求。相應(yīng)于作用的基本組合是作用于

22、柱底的荷載設(shè)計(jì)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(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=486.675kN=486.675±-28.125±-9.503=KZ8Ra=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：Fk=2237KN，Mkx=-81kN， Hkx=-36kN Mky=-101kN Hky=28kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合

23、×1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：假設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m. 取 n=6根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=（0.4+1.6）x2=4.0m. b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（2237+20x4.0x2.4x2）/6=437KN<Ra=488kN符合要求。相應(yīng)

24、于作用的基本組合是作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)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(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向設(shè)計(jì)值：N=F/n=503.325kN=503.325±-34.931±-14.217=KZ9Ra=488kN柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：Fk=1282KN，Mkx=-38kN， Hkx=-42kN Mky=50kN Hky=47kN柱底荷載基本組合=柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)組合×1.351.確定樁的根數(shù)、布樁及承臺(tái)尺寸樁距：s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m.承臺(tái)尺寸：初設(shè)承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.取承臺(tái)及其上土的平均重度 暫取 n=4根承臺(tái)的邊長(zhǎng)a=b=（0.4+0.8）x2=2.4m.初設(shè)承臺(tái)埋深2m，承臺(tái)高度h=1.2m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm。承臺(tái)的有效高度為h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.計(jì)算樁頂荷載取承臺(tái)及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：Qk=（Fk+Gk）/n=（1282+202.42.42）/