基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)PAGEPAGE18目錄1.荷載組合計(jì)算 21.恒載計(jì)算 22.恒載（上部） 23.支座活載反力計(jì)算 24.支座摩阻力計(jì)算 45.荷載組合計(jì)算 42.確定樁長(zhǎng) 63.樁基強(qiáng)度驗(yàn)算 61.樁的內(nèi)力計(jì)算 61).確定樁的計(jì)算寬度 62).計(jì)算樁的變形系數(shù) 73).計(jì)算樁頂外力 74).承臺(tái)底面以下Z深處樁截面的水平壓應(yīng)力 95).樁頂縱向水平位移驗(yàn)算 106).樁身材料截面強(qiáng)度驗(yàn)算 114.墩臺(tái)水平位移驗(yàn)算 135.承臺(tái)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度驗(yàn)算 141.樁頂處的局部受壓驗(yàn)算 142.樁對(duì)承臺(tái)沖剪驗(yàn)算 143.承臺(tái)抗彎及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 15橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算書1.荷載組合計(jì)算1.恒載計(jì)算恒載包括橋墩自重，上部構(gòu)造恒載反力.1).橋墩自重計(jì)算(1).(2).墩臺(tái)：(3).承臺(tái)：2.恒載（上部）3.支座活載反力計(jì)算1).橋上有汽車及人群荷載，后臺(tái)無活載4.支座摩阻力計(jì)算5.荷載組合計(jì)算：荷載組合1.橋上有單跨活載（1）恒載+橋上活載+支座摩阻力（2）恒載+橋上活載+制動(dòng)力2.橋上有雙跨活載（3）恒載+橋上活載+支座摩阻力（4）恒載+橋上活載+制動(dòng)力：組合計(jì)算.組合計(jì)算(1):橋上荷載+一跨活載+支座摩阻力豎直力：水平力：彎矩:(2):橋上恒載+一跨活載+制動(dòng)力豎直力：水平力：彎矩:(3):橋上恒載+二跨活載+支座摩阻力豎直力：水平力:彎矩:(4):橋上恒載+二跨活載+制動(dòng)力豎直力:水平力:彎矩：橋墩下面有3根樁，將每根樁的荷載組合列入下表：荷載組合計(jì)算表表--1荷載組合豎直力（KN）水平力（KN)彎矩（KN.m）（1）3361.93077.813822.342（2）3223.391126.1271263.814（3）3401.73477.812787.071（4）3267.778126.1261228.28可看出第四組荷載相對(duì)較大，則以第四組作為控制荷載.2.確定樁長(zhǎng)樁頂埋入土下1.7m,樁的設(shè)計(jì)樁徑為1.5m.樁周長(zhǎng)，樁截面面積，，，取，，設(shè)樁長(zhǎng)為h,樁底埋置在第三層土中，，，有：由試算得h=18.18m綜合分析，樁長(zhǎng)取1.1h=19.987m3.樁基強(qiáng)度驗(yàn)算1.樁的內(nèi)力計(jì)算1).確定樁的計(jì)算寬度2).計(jì)算樁的變形系數(shù)按彈性樁計(jì)算雜填土m1=15KN/m4黃色粉性土m2=15KN/m4樁的換算深度，所以按彈性樁計(jì)算是正確的。3).計(jì)算樁頂外力Pi,Qi,Mi樁帽頂?shù)耐饬Γò匆豢缁钶d計(jì)算）承臺(tái)底面以下深度Z處樁截面上彎矩計(jì)算系數(shù)Am，Bm可由《基礎(chǔ)工程》附表3、附表7查得EQ，取計(jì)算表表--2Z00401.0000001228.281228.280.520.240.196960.9980616.2581225.8971242.1551.0420.440.377390.9861731.1951211.2931242.4881.5630.640.529380.9586143.6981177.4411221.1392.080.840.645610.9132453.2911121.7141175.0052.6061.040.723050.8508959.6831045.1311104.8143.121.240.761830.7741562.884950.8731013.7573.6481.440.764980.6869463.144843.755906.8994.1691.640.737340.5937360.862729.267790.1294.6911.840.684880.4988956.532612.777669.3095.2122.040.614130.4065850.692499.394550.086將承臺(tái)以下Z深處樁截面上彎矩以下圖表示：02004006008001000120014001600(kn.m)1234圖--1由圖可知，樁截面最大彎矩為1615.104KN.m，產(chǎn)生于承臺(tái)下1.627m處4).承臺(tái)底面以下Z深處樁截面的水平壓應(yīng)力無量綱系數(shù)，由附表1、附表5查得，值計(jì)算列入下表水平壓應(yīng)力表表--3Z002.440661.6210.0000.0000.0000.520.22.117791.2908836.279329.062365.3411.0420.41.802731.0006461.764510.152571.9161.5630.61.502680.7498177.226573.408650.6342.080.81.22370.5372783.851547.828631.6792.60610.970410.3611983.119460.359543.4783.6481.40.551750.1079366.163192.589258.7524.6911.80.25386-0.0357239.139-81.949-42.8105.7332.20.06461-0.099412.175-278.722-266.5476.7762.6-0.06902-0.11136-15.371-369.032-384.4037.8183-0.08741-0.09471-22.461-362.142-384.603將承臺(tái)以下Z深處截面上水平壓應(yīng)力以下圖表示-200-1000100200300400500600123456Z(m) 圖—25).樁頂縱向水平位移驗(yàn)算樁在承臺(tái)底面處的水平位移和轉(zhuǎn)角，查《基礎(chǔ)工程》附表1、附表5。取=2.44066，=1.62100.符合規(guī)范要求6).樁身材料截面強(qiáng)度驗(yàn)算驗(yàn)算最大彎矩（Z=1.63m處）截面強(qiáng)度，該處彎矩Mj=1615.104KN.m豎直力+（樁重樁側(cè)摩阻），荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2長(zhǎng)細(xì)比：應(yīng)考慮縱向彎曲對(duì)偏心的影響偏心增大系數(shù)：式中：樁受彎計(jì)算長(zhǎng)度.混凝土安全系數(shù)，取1.25偏心距對(duì)的影響系數(shù)樁工作條件系數(shù)，取0.95，，樁內(nèi)豎直鋼筋按含筋率0.2%配置。則所需鋼筋面積現(xiàn)選用鋼筋為16（二級(jí)鋼筋）實(shí)際配筋率箍筋采用φ8鋼筋，采用螺旋式布置，中距為300媽媽，且每隔2.5m設(shè)一道加勁箍筋。C=55mm，樁身混凝土標(biāo)號(hào)為C20號(hào)，取，，根據(jù)公式，試算得時(shí)，查得系數(shù)A=1.0182,B=0.5898,C=-0.2377,D=1.9065.代入上式算得，最近似符合實(shí)際將A,B,C,D,代入下式進(jìn)行復(fù)核樁身材料足夠安全，滿足要求。4.墩臺(tái)水平位移驗(yàn)算查《基礎(chǔ)工程》附表2、附表6取,水平位移容許值=，當(dāng)L<25m時(shí)，取L=25m，故，，故滿足要求！5.承臺(tái)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度驗(yàn)算1.樁頂處的局部受壓驗(yàn)算不考慮樁身于承臺(tái)混凝土間粘聚力式中：承臺(tái)內(nèi)一根基樁承受的最大計(jì)算的軸向力（KN）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.0Ψ荷載組合系數(shù)，取0.8∑Si荷載安全系數(shù)，取1.2Pi樁最大軸向力，取Pi=3401.732KNγm材料安全系數(shù)，取1.54Ac承臺(tái)內(nèi)基樁樁頂橫截面面積，取Ac=π*1.77m2混凝土抗壓極限強(qiáng)度，取=11MPaβ局部承壓時(shí)提高系數(shù)，故樁頂局部承壓滿足要求。2.樁對(duì)承臺(tái)沖剪驗(yàn)算式中：t0樁頂?shù)匠信_(tái)頂面的厚度Um承臺(tái)受樁沖剪，破裂錐體的平均周長(zhǎng)由于樁頂處承臺(tái)截面與樁一樣大，故取混凝土抗剪極限強(qiáng)度∴承臺(tái)沖剪強(qiáng)度滿足要求。3.承臺(tái)抗彎及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算承臺(tái)中部彎矩最大，有承臺(tái)自重：將承臺(tái)自重視為均布荷載q單樁承受的外力：根據(jù)鋼筋混凝土矩形截面受彎構(gòu)件極限狀態(tài)進(jìn)行承臺(tái)配筋計(jì)算，，媽媽1).驗(yàn)算是否需要采用雙筋截面故需采用雙筋截面2).取，可得選擇受壓區(qū)鋼筋為14Φ32（），受拉區(qū)鋼筋為30Φ32()鋼筋間凈距Sn=50mm>3