基礎(chǔ)工程課程設(shè)計

土木工程專業(yè)基礎(chǔ)工程課程設(shè)計任務(wù)書————樁基礎(chǔ)設(shè)計一、設(shè)計資料1、某建筑場地在鉆孔揭示深度內(nèi)共有6個土層，各層土的物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)見表1。土層穩(wěn)定混合水位深為地面下1.0m，地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。建筑樁基設(shè)計等級為乙級，已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來的荷載（作用在柱底即承臺頂面）：Vk 3200kN,Mk 400kNm，H=50kN；柱的截面尺寸為：400×400mm；承臺底面埋深：d=1.5m。2、根據(jù)地質(zhì)資料，以第4層粉質(zhì)粘土為樁尖持力層，采用鋼筋混凝土預(yù)制樁3、承臺設(shè)計資料：混凝土強度等級為C20，軸心抗壓強度設(shè)計值為fc9600kPa，軸心抗拉強度設(shè)計值為ft1100kPa，鋼筋采用HRB335級鋼筋，鋼筋強度設(shè)計值fy300N/mm24、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(GJG94-2008)二、設(shè)計內(nèi)容及要求：1、按照持力層埋深確定樁長，按照長徑比 40-60確定樁截面尺寸；2、計算單樁豎向承載力極限標(biāo)準值和特征值；、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖；、群樁中基樁的受力驗算；、軟弱下臥層強度驗算；、承臺結(jié)構(gòu)計算；、承臺施工圖設(shè)計：包括樁的平面布置圖，承臺配筋圖和必要的圖紙說明；、需要提交的報告：任務(wù)書、計算書和樁基礎(chǔ)施工圖。注：1、計算書打印，按照A4頁面，上下左右頁邊距設(shè)置為2.0cm，字體采用宋小四號2、圖紙采用3號圖幅，圖紙說明即為圖中的說明3、任務(wù)書、計算書和樁基礎(chǔ)施工圖裝訂成一冊4、將電子稿按班打包交上來，每人的電子稿名稱按照學(xué)號 +姓名命名表1 地基土物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計參數(shù)表工程編號： 工程名稱：巖土層名序稱層厚(m)素填土/粉質(zhì)粘土/淤泥/粉質(zhì)粘土/淤泥質(zhì)粉質(zhì)5粘土/粉砂/

含土孔土塑液壓的的液塑性性縮水隙重比限限指指系量比度重數(shù)數(shù)數(shù)ω0 γ e0 Gs ωl ωp IP IL α1-2(%) (kN/m3) (%) (%) (%) (%) (%) (MPa-1)

固快法快剪法無側(cè)限凝摩凝摩抗聚擦聚擦壓力角力角強度cφcφqu(KPa)(°)(KPa)(°)(KPa)

建地基壓縮承載模量力特征值Es1-2fak(MPa)(KPa756510075250樁基礎(chǔ)設(shè)計計算書一、按照持力層埋深確定樁長，按照長徑比 40-60確定樁截面尺寸；由地基土物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計參數(shù)表， 樁插入承臺的深度 50mm。選第四層粉質(zhì)粘土為持力層，設(shè)樁進入持力層深度為。則樁的長度L=+++=。根據(jù)長徑比40-60選定樁的截面邊長 b=450mm，顯然40< =<60。二、計算單樁豎向承載力極限標(biāo)準值和特征值；=u +=4××(24×3+14×15+×32)+1600×Ra===472KN三、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖；初選樁的根數(shù)N= =根，暫取7根。易知=450×=2025mm，取樁心距s=2050mm。采用梅花樁，平面布置如下：承臺的寬度和長度分別為 :=2050 +450+450=5000mm=2050 +450+450=5000mm取承臺埋深為。承臺及其上填土重，地下水位以下土的重度取浮重度。單樁的豎向作用力 Nk= 546kN〉Ra=472KN（不可行）當(dāng)n=8根時，平面布置如下：Nk= 478kN〉Ra=472KN（不可行）當(dāng)n=9根時，平面布置圖如下：Nk= 425kN Ra=472KN（可以）綜上，應(yīng)取9根樁。四、群樁中基樁的受力驗算；1、復(fù)合樁基豎向承載力特征值 R的計算。根據(jù)Sa/d=2050/450=，Bc/l=5000/20000=，查表得ηc=計算基樁所對應(yīng)的承臺底凈面積：=承臺下1/2承臺寬度且不超過 5m的深度范圍內(nèi)土的地基承載力特征值為=75Kpa，得樁基的豎向承載力特征值R=Ra+ ηc Ac=472+ =2、樁基頂?shù)呢Q向荷載。軸心力作用Nk=425kN偏心豎向力作用My=Mk+Hk=400+50=460kN作用在樁頂?shù)淖畲?、最小豎向力：=472 =滿足豎向承載力要求。3、 樁基頂?shù)乃胶奢d。單樁水平承載力特征值計算公式==10mm，m=mm，C30混凝土的彈性模量為 3 N/ ，HPB335級鋼筋的彈性模量 。b ， =+= =鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值：方形截面：=樁的抗彎剛度EI= ,換算截面慣性矩N/水平變形系數(shù) = =（1/m）換算深度查表得 =，所以， = 單 樁 水 平 承 載 力（可以）五、軟弱下臥層強度驗算；樁心距〈6d，可以將樁基礎(chǔ)是為實體基礎(chǔ)，軟弱下臥層的計算公式為：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的孔隙比 ，故深度修正系數(shù)，地下水以下的土的浮重度，根據(jù)公式 及 =則浮重度 = =（=（=（=（基礎(chǔ)底面以上土的厚度加權(quán)平均重度=（20 3+=①按擴散作用基礎(chǔ)底面處的附加應(yīng)力 ：實體深基礎(chǔ)底面積 ，查表的②不考慮擴散作用時基礎(chǔ)底面處的附加應(yīng)力 ：<0 （不可行）軟弱層頂面以上土的厚度加權(quán)平均重度=（203+=兩層土的彈性模量之比為，查表得樁端持力層的擴散角。實體基礎(chǔ)的計算寬度和長度即有軟弱層頂面的附加應(yīng)力==經(jīng)深度修正后的地基承載力=+=75+易知，下臥層滿足承載力要求。六、承臺結(jié)構(gòu)計算；相應(yīng)于荷載標(biāo)效應(yīng)組合時作用于柱底的荷載設(shè)計值為：F= =M= =H==扣除承臺和其上填土自重后的柱頂豎向設(shè)計值：N=在偏心荷載作用下=N =480 =1、承臺受沖切承載力驗算①柱對承臺沖切的承載力計算。首先對柱邊沖切進行計算=4320-480=3840KN取 mm取 =同理， ，由線性內(nèi)插法的2[ ]=滿足要求。②角樁對承臺的沖切計算。， =1625mm=1625/1130=>，取=[ ]=[ ]=> (可以)2、承臺受剪承載力計算。柱下樁基礎(chǔ)獨立承臺斜截面受剪承載力按下式計算：V對A-A截面(介于與3之間)= =剪力系數(shù) =（+1）===> =(可以)3、承臺抗彎承載力計算計算柱邊x，y方向的鋼筋量