樁基礎(chǔ)課程設(shè)計計算書

1、PAGE 基 礎(chǔ) 工 程課程設(shè)計任務(wù)書題 目 名名 稱 樁基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計 課 程 名名 稱 基礎(chǔ)工工程 學(xué) 生 姓姓 名 學(xué) 號 系專 業(yè) 指 導(dǎo) 教教 師 2012 年 4月30 日基礎(chǔ)工程課課程設(shè)計計任務(wù)書書年級專業(yè)學(xué)生姓名學(xué) 號題目名稱樁基礎(chǔ)課程程設(shè)計設(shè)計時間一周課程名稱基礎(chǔ)工程課程編號設(shè)計地點課程設(shè)計（論論文）目目的地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計的目目的是根根據(jù)上部部結(jié)構(gòu)的的使用功功能和結(jié)結(jié)構(gòu)形式式在確定定的場地地條件下下選擇適適宜的地地基基礎(chǔ)礎(chǔ)方案并并確定其其技術(shù)細(xì)細(xì)節(jié)，使使設(shè)計的的地基基基礎(chǔ)在預(yù)預(yù)定的使使用期限限內(nèi)和規(guī)規(guī)定的使使用條件件下能夠夠安全正正常地工工作，在在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上滿足足降低造造價和保保護(hù)

2、環(huán)境境的要求求?；A(chǔ)工程是是土木工工程專業(yè)業(yè)的學(xué)科科基礎(chǔ)課課，在土土木工程程學(xué)科的的知識體體系中占占據(jù)了重重要地位位。課程程設(shè)計對對理解和和掌握工工程基本本原理具具有十分分重要的的作用，也也是同學(xué)學(xué)們由理理論學(xué)習(xí)習(xí)通往工工程實踐踐的一座座橋梁。因因此，通通過本次次課程設(shè)設(shè)計，同同學(xué)們可可以更好好地理解解和鞏固固學(xué)習(xí)到到的各種種理論和和方法，有有意識地地培養(yǎng)自自己的工工程意識識和解決決實際工工程問題題的能力力。已知技術(shù)參參數(shù)和條條件1、上部結(jié)結(jié)構(gòu)資料料某教學(xué)實驗驗樓，上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)為7層框架架，其框框架主梁梁、次梁梁均為現(xiàn)現(xiàn)澆整體體式，混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級級C30。底層層層高33.4mm（局部部10

3、mm，內(nèi)有10t橋式吊吊車，其其余層高高3.33m，底底層柱網(wǎng)網(wǎng)平面布布置及柱柱底荷載載如圖2所示。2、建筑物物場地資資料（1）擬建建建筑物物場地位位于市區(qū)區(qū)內(nèi)，地地勢平坦坦，建筑筑物平面面位置如如圖1所示圖1建筑物物平面位位置示意意圖（4）柱網(wǎng)網(wǎng)平面布布置及柱柱底荷載載示意圖圖（如圖圖2所示）任務(wù)和要求求（一）設(shè)計計任務(wù)：1、選擇樁樁型、樁樁端持力力層、層層臺埋深深； 2、確定單單樁承載載力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值；3、確定樁樁數(shù)、樁樁位布置置，擬定定承臺底底面尺寸寸；4、確定復(fù)復(fù)合基樁樁豎向承承載力設(shè)設(shè)計值；5、樁頂作作用驗算算、樁基基沉降驗驗算和樁樁身結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計計算；6、承臺設(shè)設(shè)計；7、繪制樁樁基施工

4、工圖（樁樁的平面面布置圖圖、承臺臺配筋圖圖、預(yù)制制鋼筋混混凝土靜靜壓樁截截面配筋筋圖）。（二）設(shè)計計要求1、完成計計算書1份，課程程設(shè)計計計算說明明書要求求和撰寫寫規(guī)范嚴(yán)嚴(yán)格按照照“淮陰工工學(xué)院課課程設(shè)計計（論文文）管理理辦法”執(zhí)行；手手繪或CAD繪圖一一張。2、獨立完完成，不不得抄襲襲他人設(shè)設(shè)計成果果。3、課題選選題要求求： 分為三大組組，每一一大組均均按學(xué)號號順序選選擇柱號號（共46個柱，每每人1個柱號號），第第一大組組的樁邊邊長取為為3000mm， 第二大大組的樁樁邊長取取為3550mmm，第三三大組的的樁邊長長取為4400mmm?；?礎(chǔ) 工工 程課程設(shè)計指指導(dǎo)書題 目 名名 稱 樁基礎(chǔ)

5、礎(chǔ)設(shè)計 課 程 名名 稱 基礎(chǔ)工工程 學(xué) 生 姓姓 名 學(xué) 號 系專 業(yè) 指 導(dǎo) 教教 師 年 月月 日內(nèi)容提要本設(shè)計是某某教學(xué)實實驗樓第第 eq oac(,5)A號樁的的設(shè)計，不不考慮地地震影響響。樁承承臺尺寸寸為23300mmm23000mmm10000mmm，樁采采用靜壓壓預(yù)制樁樁，樁長長22米，分兩兩段，每每段長111米。本設(shè)設(shè)計的內(nèi)內(nèi)容涉及及到樁承承臺承載載力的計計算、樁頂作作用驗算算、樁基礎(chǔ)礎(chǔ)沉降驗驗算、樁身結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算、承承臺設(shè)計計以及預(yù)預(yù)制樁的的施工圖圖的繪制制等。這這些內(nèi)容容都是對對我們土土力學(xué)樁樁基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計和鋼筋混混凝土設(shè)設(shè)計的復(fù)復(fù)習(xí)和鞏鞏固，使使我們對對CAD等繪圖圖

6、軟件的的運用更更加熟練練，鍛煉煉了我們們獨立思思考和自自主創(chuàng)新新的能力力。本設(shè)設(shè)計為我我們以后后從事樁樁基礎(chǔ)的的施工和和設(shè)計奠奠定了基基礎(chǔ)。關(guān)鍵字：承承臺 靜壓壓預(yù)制樁樁 承載力力 沉降目 錄錄TOC o 1-4 z1 .設(shè)計計資料11.1 上部結(jié)結(jié)構(gòu)資料料11.2 建筑物物場地資資料12 .選擇擇樁型、樁樁端持力力層 、承臺臺埋深22.1 選擇樁樁型22.2 選擇樁樁的幾何何尺寸以以及承臺臺埋深23 .確定定單樁極極限承載載力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值33.1 確定單單樁極限限承載力力標(biāo)準(zhǔn)值值34 .確定定樁數(shù)和和承臺底底面尺寸寸44.1 eq oac(,5)A柱的樁樁和承臺臺的確定定45 .確定定復(fù)合基基樁

7、豎向向承載力力設(shè)計值值55.1 無樁承臺臺承載力力計算（ eq oac(,5)A承臺）66 .樁頂頂作用驗驗算76.1 五樁承臺臺驗算（ eq oac(,5)A承臺）77 .樁基基礎(chǔ)沉降降驗算87.1 A柱沉降降驗算88 .樁身身結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計計算算108.1 樁身結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算109 .承臺臺設(shè)計119.1 五樁承臺臺設(shè)計（A柱）1110.參考考文獻(xiàn)141 設(shè)計計資料1.1 上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)資料某教學(xué)實驗驗樓，上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)為七層層框架，其其框架主主梁、次次梁、樓樓板均為為現(xiàn)澆整整體式，混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級級為C30。底層層層高33.4mm（局部部10mm，內(nèi)有10 t橋式吊吊車），其其余層高高3.3

8、3m，底底層柱網(wǎng)網(wǎng)平面布布置及柱柱底荷載載見附圖。1.2 建建筑物場場地資料料擬建建筑物物場地位位于市區(qū)區(qū)內(nèi)，地地勢平坦坦,建筑物物場地位位于非地地震區(qū)，不不考慮地地震影響響。 場地地地下水類類型為潛潛水，地地下水位位離地表表2.1米，根據(jù)據(jù)已有資資料，該該場地地地下水對對混凝土土沒有腐腐蝕性。建建筑地基基的土層層分布情情況及各各土層物物理、力力學(xué)指標(biāo)標(biāo)見表1.1。表1.1地地基各土土層物理理、力學(xué)指指標(biāo)土層編號土層名稱層底埋深（m）層厚（m）天然重度（kN/mm）含水量（%）孔隙比液限（%）塑限（%）內(nèi)聚力內(nèi)摩擦角壓縮模量(MPa)地基承載力(kPa)1雜填土1.51.515.52灰褐色粉質(zhì)

9、質(zhì)粘土9.88.317.332.00.9034.019.015.020.05.41103灰褐色泥質(zhì)質(zhì)粘土21.812.016.233.81.0644.018.013.817.53.21004黃褐色粉土土夾粉質(zhì)質(zhì)粘土27.15.318.330.00.8833.018.016.922.111.01485灰-綠色粉粉質(zhì)粘土土27.1118.925.30.7232.518.833.024.78.21982. 選擇擇樁型、樁樁端持力力層 、承臺臺埋深2.1 選選擇樁型型 因為框架跨跨度大而而且不均均勻，柱柱底荷載載大 ，不宜宜采用淺淺基礎(chǔ)。根據(jù)施工場場地、地地基條件件以及場場地周圍圍環(huán)境條條件，選選擇樁

10、基基礎(chǔ)。因因轉(zhuǎn)孔灌灌注樁泥泥水排泄泄不便，為為減少對對周圍環(huán)境污染，采采用靜壓壓預(yù)制樁樁，這樣樣可以較較好的保保證樁身身質(zhì)量，并并在較短短的施工工工期完完成沉樁樁任務(wù)，同同時，當(dāng)當(dāng)?shù)氐氖┦┕ぜ夹g(shù)術(shù)力量、施施工設(shè)備備以及材材料供應(yīng)應(yīng)也為采采用靜壓壓樁提供供可能性性。2.2 選選擇樁的的幾何尺尺寸以及及承臺埋埋深依據(jù)地基土土的分布布，第層是灰灰褐色粉粉質(zhì)粘土土，第 = 3 * GB3 層是灰灰色淤泥泥質(zhì)的粉粉質(zhì)粘土土，且比比較厚，而第 = 4 * GB3 層是黃褐色色粉土夾夾粉質(zhì)粘粘土，所所以第 = 4 * GB3 層是較適適合的樁樁端持力力層。樁樁端全斷斷面進(jìn)入入持力層層1.00m（2d），工工

11、程樁入入土深度度為h。故：由于第 = 1 * GB3 層層厚1.5m，地下下水位為為離地表表2.11m,為了使使地下水水對承臺臺沒有影影響，所所以選擇擇承臺底底進(jìn)入第第 = 2 * GB3 層土0.6m，即承臺臺埋深為為2.11m，樁樁基得有有效樁長長即為222.88-2.1=220.77m。樁截面尺寸寸選用：由于經(jīng)經(jīng)驗關(guān)系系建議：樓層33,承臺底底面下并并非欠固固結(jié)土，新新填土等等，故承承臺底面面不會與與土脫離離，所以以宜考慮慮樁群、土土、承臺臺的相互互作用效效應(yīng)，按按復(fù)合基基樁計算算豎向承承載力設(shè)設(shè)計值。目前，考慮慮樁基的的群樁效效應(yīng)的有有兩種方方法。地地基規(guī)范范采用用等代實實體法，樁樁基

12、規(guī)范范采用用群樁效效應(yīng)系數(shù)數(shù)法。下下面用群群樁效應(yīng)應(yīng)系數(shù)法法計算復(fù)復(fù)合基樁樁的豎向向承載力力設(shè)計值值5.1五樁樁承臺承承載力計計算（ eq oac(,5)A承臺） 承臺臺凈面積積：。 承臺臺底地基基土極限限阻力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值： 分項項系數(shù)： 因為為樁分布布不規(guī)則則，所以以要對樁樁的距徑徑比進(jìn)行行修正，修修正如下下： 群樁樁效應(yīng)系系數(shù)查表表得： 承臺臺底土阻阻力群樁樁效應(yīng)系系數(shù): 承臺臺外區(qū)凈凈面積： 承臺臺內(nèi)區(qū)凈凈面積：m2 查表 那么么，A復(fù)合樁樁基豎向向承載力力設(shè)計值值R: 6 .樁頂作作用驗算算6.1五樁樁承臺驗驗算（ eq oac(,5)A承臺）（1）荷載載取A柱的組合合：F= 40043k

13、kN ，M= 1044kNm，Q=566 kNN 承承臺高度度設(shè)為11m等厚厚，荷載載作用于于承臺頂頂面。 本本工程安安全等級級為二級級，建筑筑物的重重要性系系數(shù)=11.0.由于柱處于于 = 1 * GB3 軸線，它它是建筑筑物的邊邊柱，所所以室內(nèi)內(nèi)填土比比室外高高，設(shè)為為0.33m，即即室內(nèi)高高至承臺臺底2.4m，所所以承臺臺的平均均埋深dd=1/2(22.1+2.44)=22.255m作用在承臺臺底形心心處的豎豎向力有有F,GG,但是G的分項項系數(shù)取取為1.22.作用在承臺臺底形心心處的彎彎矩：m樁頂受力計計算如下下： 滿足要要求（2）荷載載取組合合：F=39336kNN ，M= 2033

14、kNm，Q=811 kNN 樁樁頂受力力計算如如下： 滿足足要求7 樁基基礎(chǔ)沉降降驗算采用長期效效應(yīng)組合合的荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值進(jìn)行樁樁基礎(chǔ)的的沉降計計算。由由于樁基基礎(chǔ)的樁樁中心距距小于6d，所以以可以采采用分層層總和法法計算最最終沉降降量。7.1 eeq oaac(,5)-A柱沉降驗算算 豎豎向荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值 基基底處壓壓力 基基底自重重壓力 基基底處的的附加應(yīng)應(yīng)力 樁樁端平面面下的土土的自重重應(yīng)力和和附加應(yīng)應(yīng)力（）計算算如下： = 1 * GB3 在z=0時： =1722.544 = 2 * GB3 在時： = 3 * GB3 在時時 = 4 * GB3 在時將以上計算算資料整整理于表表7.1

15、表7.1的的計算結(jié)結(jié)果（5-AA柱）Z(m)0172.554100.25604.22722189.11411.740.101152208.2234.3208.22313.740.0300573.72215.722066914.960.01881843.944在z=5.7m處，所所以本基基礎(chǔ)取計計算沉降降量。計算如表77.2表7.2計計算沉降降量（ eeq oaac(,5)-A柱）Z(mm)平均附加應(yīng)應(yīng)力系0100.250200011.740.186675373.55373.5511000082.077430013.740.117787506.886133.33611000029.7995700

16、14.960.099941536.66529.79982006.5455故：S=82.07+29.79+6.5545=1177.9115mmm樁基礎(chǔ)持力力層性能能良好，去去沉降經(jīng)經(jīng)驗系數(shù)數(shù)。短邊方向樁樁數(shù)，等等效距徑徑比，長長徑比，承承臺的長長寬比，查查表得：所以，五樁樁樁基礎(chǔ)礎(chǔ)最終沉沉降量= 滿足要要求8樁身結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算8.1 樁身結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算兩端樁長各各11mm,采用單單點吊立立的強(qiáng)度度進(jìn)行樁樁身配筋筋設(shè)計。吊吊立位置置在距樁樁頂、樁樁端平面面0.2293LL(L=111m)處，起吊吊時樁身身最大正正負(fù)彎矩矩，其中中K=11.3; 。即即為每延延米樁的的自重（1.2為恒載載分項系系

17、數(shù)）。樁樁身長采采用混凝凝土強(qiáng)度度C300, 級鋼筋筋，所以以：樁身截面有有效高度度樁身受拉主主筋選用，因此此整個截截面的主主筋用，配筋筋率為。其其他構(gòu)造造要求配配筋見施施工圖。樁身強(qiáng)度 =9155.400 故滿足要求求9 承臺臺設(shè)計承臺混凝土土強(qiáng)度等等級采用用C200,承臺是是正方形形，雙向向配筋相相同。9.1五樁樁承臺設(shè)設(shè)計（ eq oac(,5)-A柱）由于樁的受受力可知知，樁頂頂最大反反力，平平均反力力,樁頂凈凈反力： 9.11 柱對承承臺的沖沖切 由由圖9.11，承臺臺厚度H=1.0m,計算截截面處的的有效高高度，承承臺底保保護(hù)層厚厚度取880mmm.沖垮比： 當(dāng)，滿足00.21.0

18、0=3255mm 0.220= 0.220mmm且=3255mm9200mm 故取3255mm。即：沖垮比比沖切系數(shù)A柱截面取取，混凝凝土的抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計值值沖切力設(shè)計計值 （滿足要要求）9.12 角樁樁對承臺臺的沖切切 由圖圖9.1， 角樁樁沖垮比比， 滿足0.221.0，故取取0.35533。 角樁樁的沖切切系數(shù) 滿足要要求9.13斜斜截面抗抗剪驗算算 計算算截面為為 = 1 * ROMAN I- = 1 * ROMAN I，截面面有效高高度，截截面的計計算寬度度，混凝凝土的抗抗壓強(qiáng)度度，該計計算截面面的最大大剪力設(shè)設(shè)計值： 剪跨跨比 （介于0.31.4之間） 當(dāng)時，取取0.3；當(dāng)時，取 故取 剪剪切系數(shù)數(shù) 滿足要要求9.14受受彎計算算 承臺臺 = 1 * ROMAN I- = 1 * ROM