預(yù)應(yīng)力管樁資料

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)基礎(chǔ)工程課程設(shè)計姓名：曹建洲學(xué)號：U班級：土木卓越1201班指導(dǎo)老師：羅曉輝完成時間：2015年11月目錄設(shè)計任務(wù)書1.1、設(shè)計題目鐘祥市醫(yī)藥研究所健康家園概況：鐘祥市醫(yī)藥研究所在鐘祥市祥瑞大道擬建健康家園，共擬建二幢住宅樓（23層），設(shè)有二層裙樓商鋪，框剪結(jié)構(gòu)，擬采用樁基礎(chǔ),主樓設(shè)一層地下室，地下室基礎(chǔ)埋深4.5m。項目場地巖土工程條件詳見“鐘祥市醫(yī)藥研究所健康家園場地巖土工程勘察報告”、平剖面。1.2、基礎(chǔ)工程方案 鐘祥市醫(yī)藥研究所健康家園擬采用鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)方案。鉆孔灌注樁采用旋挖孔施工方案，預(yù)應(yīng)力管樁采用靜壓施工方案。灌注樁混凝土強度取C30，鋼筋保護層厚度取35mm；樁基承臺混凝土強度取C25，保護層厚度不小于50mm。樁身與承臺配筋采用Ⅱ級普通圓鋼筋。執(zhí)行規(guī)范為湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（DB42/242-2003）的第十章、《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（DB42/489-2008）的第七章。1.3、課程設(shè)計內(nèi)容針對該小區(qū)2#樓（7--7、8--8剖面）中的某一勘探點（自選），分別設(shè)計鉆孔灌注樁方案、預(yù)應(yīng)力管樁方案（采用中柱荷載），并進行方案比較。場地條件和基礎(chǔ)選型2.1、場地位置及地形地貌擬建場區(qū)位于鐘祥市祥瑞大道西側(cè)，北東西三側(cè)為空地。場地地貌單元屬漢江一級階地，地勢平坦，場地高程41.32-42.71m，相對高差0.92m，場區(qū)主要出露一套第四系全新統(tǒng)沖洪積地層，表層為雜填土，上部為粉質(zhì)粘土，下部為粉砂及礫石層，底部為白堊系粉砂質(zhì)泥巖。2.2、工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下：①號土層：雜填土，稍濕，松軟。②號土層：粉質(zhì)黏土，可塑，全場均有分布。③號土層：粉砂，稍密，飽和，平均厚度6.84m。④號土層：圓礫，飽和，稍密，平均厚度7.17m。⑤號土層：強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，完整程度屬破碎，平均厚度2.19m。⑥號土層：中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，巖石完整性較差，最大揭露厚度10.50m。2.3、水文地質(zhì)條件場地地貌單元屬漢江一級階地，沉積一套第四系全新統(tǒng)沖洪積地層，表層為雜填土，上部為粉質(zhì)粘土，下部為粉砂及礫石層，底部為白堊系粉砂質(zhì)泥巖。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，場地及其周邊無污染源存在，綜合判定，場地地下水和土對混凝土結(jié)構(gòu)及對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。2.4、地震工程地質(zhì)根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2008）表4.1.6規(guī)定可得，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度6度要求采取抗震構(gòu)造措施。地基基礎(chǔ)的抗震措施，應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，同時應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。場區(qū)③層為粉砂，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2011）可不進行砂土液化的判別。2.5、上部結(jié)構(gòu)資料框架中柱設(shè)計荷載為13500kN，角、邊柱設(shè)計荷載為10000kN。材料選擇鉆孔灌注樁。混凝土強度取C30，鋼筋保護層厚度取35mm；樁基承臺混凝土強度取C25，保護層厚度不小于50mm。樁身與承臺配筋采用Ⅱ級普通圓鋼筋。2.6、設(shè)計說明選擇的測點為7-7剖面的K7，調(diào)整后的中柱荷載為16200kN。三、鉆孔灌注樁方案設(shè)計初步結(jié)構(gòu)的確定建筑物基礎(chǔ)設(shè)計方案采用鉆孔灌注樁，選擇勘探點K7。具體初步選型設(shè)計方案如下：樁基重要度系數(shù)為1.0，擬采用截面為圓形的混凝土灌注樁，以⑥層作為持力層，因此選取樁徑800mm，樁長26.7m，深入持力層8m。承臺頂面標(biāo)高-4.5m，厚度2100mm，大小，樁插入承臺100mm。考慮樁身強度方面確定按照樁身強度確定單樁豎向承載力時，可以將樁視為軸心受壓桿件，在豎向荷載作用下，將發(fā)生縱向撓曲破壞而喪失穩(wěn)定性，因此驗算時候尚需考慮縱向撓曲影響，應(yīng)乘以縱向撓曲系數(shù)（穩(wěn)定系數(shù)），此處為1.0，由于配筋尚未知曉，所以先單獨算混凝土能夠提供的承載力設(shè)計值，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》(GB50010-2002)，鋼筋混凝土樁單樁豎向承載力設(shè)計值為式中：R——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；——混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值(kPa)；——縱向鋼筋抗壓強度設(shè)計值(kPa)；AP——樁身的橫截面積(m2)；Ag——縱向鋼筋的橫截面積(m2)；φ——樁的穩(wěn)定系數(shù)，對低承臺樁基，考慮土的側(cè)向約束可取φ=1.0；但穿過很厚的軟黏土層和可液化土層的端承樁或高承臺樁基，其值應(yīng)小于1.0；ψc——工作條件系數(shù)，預(yù)制樁取0.75，灌注樁取0.6~0.7(水下灌注樁或長樁時用低值)；考慮樁周土承載方面確定按照規(guī)范推薦的經(jīng)驗公式法，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)程》(JGJ94-94)單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：式中：——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；——單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；——單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kN;——樁身周長，m；——樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值kPa；——樁周第i層土的厚度，m；——樁端面積，m2；——樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kpa。、——大直徑樁端阻、側(cè)阻尺寸效應(yīng)系數(shù)。這里均取1.0；由巖土勘察報告：層號側(cè)阻力特征值端阻力特征值=1\*GB3①雜填土10=2\*GB3②粉質(zhì)粘土26=3\*GB3③粉砂12=4\*GB3④圓礫60=5\*GB3⑤強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥40=6\*GB3⑥中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥801500單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值:確定樁的數(shù)量，間距及布置中柱荷載設(shè)計值：承臺自重：單樁作用效應(yīng)下需要的樁數(shù)：根，取為6根。樁的布置如下圖。滿足管樁的最小中心距要求。樁基承載力驗算1、單樁豎向承載力驗算取承臺及其上土的平均重度；則樁頂平均豎向力設(shè)計值2、軟弱下臥層承載力驗算用于勘測土層的承載力特征值逐漸加大，故不需要驗算。3、水平承載力驗算上部無水平荷載，故無需驗算樁基水平承載力。4、樁身混凝土強度驗算樁身強度應(yīng)符合下式要求:樁軸心受壓時，即有，滿足。樁基沉降計算樁基沉降驗算：考慮擴散作用時沉降較大，按擴散作用情況下計算沉降。考慮擴散作用時，?。河梅謱涌偤头ㄓ嬎銟抖似矫嫣幍某两盗俊抖似矫嫣幾罱K沉降量取每層土厚度為1m，深度范圍內(nèi)總沉降按確定最終深度。iZi(m)z/bl/baiEsi(Mpa)(mm)S(mm)/s000.0001.7651.00043220.5881.7650.939438.0978.0971.000441.1761.7650.768435.14813.2460.389661.7651.7650.577431.68114.9270.113882.3531.7650.469431.25116.1770.07710102.9411.7650.393430.76916.9450.04512123.5291.7650.338430.54317.4880.031由表中數(shù)據(jù)可知，取最終深度為12m。查表可知沉降經(jīng)驗系數(shù)為故實際沉降為滿足沉降要求。 承臺設(shè)計樁基承臺混凝土強度等級為C25，承臺底鋼筋混凝土保護層厚度取50mm，受力鋼筋采用HRB335級鋼筋，初步設(shè)計中擬定承臺高2.1m，承臺尺寸。樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取35mm，則承臺有效高度為1、承臺受彎承載力計算扣除承臺和其上填土自重后單樁豎向力設(shè)計值垂直于y軸方向計算截面的彎矩設(shè)計值：垂直于x軸方向計算截面的彎矩設(shè)計值：選用，，沿平行于X、Y軸方向均勻布置。承臺受沖切承載力計算柱對承臺的沖切Fl=F-ΣNi=16200kN受沖切承載力截面高度影響系數(shù)βhp計算：沖垮比λ與系數(shù)α的計算：取為則由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)所規(guī)定的材料力學(xué)性能指標(biāo)可以得到承臺混凝土C20抗拉強度設(shè)計值為ft=1100kPa。=2×[0.988×(0.6+0.4)+2.1×(0.6+1.3)]×0.9×1270×2.015=22930kN>Fl=16200kN(滿足)(2)角樁對承臺的沖切角樁沖切，c1=1.4m,c2=1.1m，a1x=a0x，λ1x=λ0x，a1y=a0y，λ1y=λ0y。取為=2×[0.659×(1.4+0.4/2)+1.4×(1.1+1.3/2)]×0.9×1270×2.015=16142kN>Fl=2700kN(滿足)綜上可知，驗算通過。3、承臺受剪承載力驗算對于受剪切承載力截面高度影響系數(shù)βhs，當(dāng)截面h0=2015mm，取h0=2000mm，此時，代入βhs計算公式：對于I-I斜截面，剪跨比與以上沖跨比相同λx=λ0x=0.65剪切系數(shù)(介于0.3~3之間)=7660kN>2Q=5400kN(滿足)對于Ⅱ-Ⅱ斜截面，剪跨比與以上沖跨比相同λx=λ0y=0.2剪切系數(shù)(介于0.3~3之間)=18596kN>3Q=8100kN(滿足)四、預(yù)應(yīng)力管樁方案設(shè)計4.1、選擇持力層根據(jù)巖土勘察報告，圓礫全場分布，承載力高，可以作為持力層，故選為持力層。4.2、選擇樁的類型與幾何尺寸選擇的預(yù)應(yīng)力管樁，樁長16.8m，一直打入持力層底部。承臺頂面標(biāo)高為。承臺厚度為,大小為。樁插入承臺。4.3、確定單樁承載力由規(guī)范，可按下式進行估算：由巖土勘察報告：層號側(cè)阻力特征值端阻力特征值=1\*GB3①雜填土11=2\*GB3②粉質(zhì)粘土24=3\*GB3③粉砂16=4\*GB3④圓礫604500=5\*GB3⑤強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥=6\*GB3⑥中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥單樁承載力:按材料強度：兩者取小值：4.4、確定樁的數(shù)量、間距及布置中柱荷載設(shè)計值：承臺自重：單樁作用效應(yīng)下需要的樁數(shù)：根，取為9根。樁的布置如下圖。滿足管樁的最小中心距要求。圖1：樁的布置圖4.5、承載力驗算4.5.1、豎向承載力驗算樁基安全等級為二級，故樁基安全性系數(shù)為1.0。軸心豎向力作用下。4.5.2、軟弱下臥層承載力驗算用于勘測土層的承載力特征值逐漸加大，故不需要驗算。4.5.3、樁身承載力與裂縫控制驗算使用階段軸心受壓樁正截面受壓承載力應(yīng)符合下式要求:即有，滿足。軸心受壓下，則，裂縫控制等級為一級。4.6、樁基沉降驗算樁基沉降驗算：考慮擴散作用時沉降較大，按擴散作用情況下計算沉降?？紤]擴散作用時，?。河梅謱涌偤头ㄓ嬎銟抖似矫嫣幍某两盗?。樁端平面處最終沉降量取每層土厚度為1m，深度范圍內(nèi)總沉降按確定最終深度。由表4.6.1中數(shù)據(jù)可知，取最終深度為9.7m。此時：計算深度范圍內(nèi)的壓縮棤當(dāng)值為查表可知沉降經(jīng)驗系數(shù)為故實際沉降為滿足沉降要求。4.7、單樁結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)應(yīng)力管樁混凝土強度取C80，鋼筋保護層厚度取35mm，樁的截面尺寸為直徑，樁長17.8m。螺旋箍筋采用，預(yù)應(yīng)力筋為。起吊時采用雙點吊，吊點的位置距樁頭及其端部均為。起吊時樁身最大彎矩為,其中，為樁的自重，為樁長?？紤]到預(yù)制樁吊運時可能受到?jīng)_擊和振動的影響，規(guī)范規(guī)定，計算吊運彎矩時，宜將樁身重力乘以1.3的動力系數(shù)K。另外，樁自重尚應(yīng)乘以恒載分項系數(shù)，取1.2。每延米樁的自重：對于預(yù)制的預(yù)應(yīng)力管樁，配有預(yù)應(yīng)力筋，的錨固筋，顯然滿足起吊要求。表6.4.1基礎(chǔ)沉降01.001.000003.50021.00.6670.95881.9181.9183.540.2940.2941.01.3330.83123.3251.4073.531.0273.314.51.01.50.79643.5840.2593.55.7079.016.51.02.1670.66924.3501.25112.08.0487.058.51.02.8330.56884.8350.48512.03.1290.179.71.03.2330.51965.0400.20512.01.3191.4811.71.03.90.45445.3160.27621.01.0292.5013.71.04.5670.40485.5460.23021.00.8493.344.8、承臺設(shè)計樁基承臺混凝土強度等級為C25，承臺底鋼筋混凝土保護層厚度取50mm，受力鋼筋采用HRB335級鋼筋，初步設(shè)計中擬定承臺高2.1m，承臺尺寸。4.8.1、矩形承臺受彎計算扣除承臺和其上填土自重后單樁豎向力設(shè)計值垂直于y軸方向計算截面的彎矩設(shè)計值：垂直于x軸方向計算截面的彎矩設(shè)計值：選用，，沿平行于x、y軸方向均勻布置。4.8.2、受沖切計算柱子尺寸。A、柱對承臺沖切、、 滿足柱邊抗沖切要求。B、角樁對承臺的沖切、、、、滿足角樁向上沖切要求。C、承臺受剪切承載力計算對于斜