預制樁基礎(chǔ)課程設(shè)計

預制樁基課程設(shè)計目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"設(shè)計題目 1\o"CurrentDocument"設(shè)計荷載 1地層條件及其參數(shù) 1\o"CurrentDocument".地形 1\o"CurrentDocument".工程地質(zhì)條件 1\o"CurrentDocument".巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù) 2\o"CurrentDocument".水文地質(zhì)條件 3\o"CurrentDocument".場地條件 3\o"CurrentDocument"預制樁基設(shè)計 3\o"CurrentDocument".單樁承載力計算 3\o"CurrentDocument".樁基豎向承載力特征值 5\o"CurrentDocument".樁基豎向承載力驗算 5\o"CurrentDocument".承臺設(shè)計 6\o"CurrentDocument".承臺厚度及受沖切承載力驗算 6\o"CurrentDocument"?柱對承臺沖切 7\o"CurrentDocument".角樁沖切驗算 7\o"CurrentDocument".承臺受剪承載力驗算 8\o"CurrentDocument"承臺構(gòu)造設(shè)計 9\o"CurrentDocument"樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計 9\o"CurrentDocument"樁身構(gòu)造設(shè)計 11\o"CurrentDocument"吊裝驗算 11\o"CurrentDocument"估算A.B軸線柱下樁數(shù) 11\o"CurrentDocument".樁數(shù)估算 11\o"CurrentDocument".承臺平面尺寸確定 11\o"CurrentDocument"設(shè)計圖紙 12\o"CurrentDocument"參考文獻 12預制樁基課程設(shè)計設(shè)計題目本次課程實際題目：預制樁基設(shè)計設(shè)計荷載題號：5號設(shè)計A軸柱下樁基，B,C軸柱下僅設(shè)計承臺尺寸和估算樁數(shù)(1)柱底荷載效應標準組合值如下。Q軸荷載：Fk=1700kNMk=191kN.M Vj132kNQ軸荷載：Fk=2100kNMk=197kN.M Vj141kNQ軸荷載：Fk=1860kNMk=208kN.M Vj120kN(3)柱底荷載效應基本組合值如下。Q軸荷載：F=2180kN M=210kN.M V=164kNQ軸荷載：F=3130kN M=211kN.M V=155kNQ軸荷載：F=2540kN M=223kN.M V=150kN地層條件及其參數(shù).地形擬建建筑場地地勢平坦，局部堆有建筑垃圾。2） ?工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下：號土層：素填土，厚度1.5m，稍濕，松散，承載力特征值fak=95kPa。號土層：淤泥質(zhì)土，厚度3.3m，流塑，承載力特征值fak=65kPao號土層：粉砂，厚度6.6m，稍密，承載力特征值fak=110kPao號土層：粉質(zhì)粘土，厚度4.2m，濕，可塑，承載力特征值fak=165kPa號土層：粉砂層，鉆孔未穿透，中密-密實，承載力特征值fak=280kPao3） .巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)表1 地基巖土物理力學參數(shù)土層編號土的名稱孔隙比e含水量W（%）液性指數(shù)Il標準灌入錘擊數(shù)N（次）壓縮模量Es①素填土----5.0②淤泥質(zhì)土1.0462.41.08-3.8③粉砂0.8127.6-147.5④粉質(zhì)粘土0.7931.20.74-9.2⑤粉砂層0.58--3116.8表2樁的極限側(cè)阻力標準值q.土層編號土的名稱樁的側(cè)阻力qsk樁的端阻力qpk①素填土22-②淤泥質(zhì)土28-③粉砂45-④粉質(zhì)粘土60900⑤粉砂層752400.水文地質(zhì)條件擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。地下水位深度：位于地表下5).場地條件建筑物所處場地抗震設(shè)防烈度7度，場地內(nèi)無液化砂土，粉土。預制樁基設(shè)計建筑物基礎(chǔ)設(shè)計方案采用混凝土預制樁，具體設(shè)計方案如下：室外地坪標高為-0.45m,自然地面標高同室外地坪標高。該建筑樁基屬丙級建筑基樁，擬采用截面為350m*350m的混凝土預制方樁，以④號土層粉質(zhì)粘土為持力層，樁尖深入1.2m，設(shè)計樁長14.0m，初步設(shè)計承臺高0.8m，承臺底面埋置深度-1.60m，樁頂伸入承臺50mm。.單樁承載力計算根據(jù)以上設(shè)計，樁頂標高為-1.6m，裝底標高為-12.6m，樁長11.0m。1.單樁豎向極限承載力標準值單樁豎向極限承載力標準值按下式計算：Quk=Qsk+Qp廣Up瓦k"A4由于Qk=4X0.35X(0.35X22+3.3X28+6.6X45+0.75X60)=619kNQpk=0.35X0.35X900=110kN則Quk=619+110=729kN.樁基豎向承載力特征值承臺底部地基土為較松軟的填土，壓縮性大，因此本工程不考慮成太土效應取nc=0，則有R=R=gk=竺=364.5kNaK2根據(jù)上部荷載初步估計樁數(shù)為n=J=1875=5.14R364.5a則設(shè)計樁數(shù)為6根。.樁基豎向承載力驗算根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》，當按單樁承載力特征值進行計算時，荷載應取其效應標準組合值。由于樁基所處場地的抗震設(shè)防烈度為7度，且場地內(nèi)無可液化砂土，因此不進行地震效應的承載力驗算。根據(jù)樁數(shù)及承臺尺寸構(gòu)造要求初步設(shè)計矩形承臺，取承臺變長為2.0mX3.3m，矩形布樁，樁中心距取3.5d，則s=3.5X350=1225mm，取s=1300mm，樁心距承臺邊緣為350mm。承臺及其上土壤的總重為Gk=2.0X3.3X1.6X20=211.2kN計算時取荷載的標準組合，則Nk=Fk+Gk=1700二2"2=318.5<R(=370.5KN)N=N+Mymax=318.8+58.19=376.69KNkmax kZyN=N-Mymin=318.5-58.19=260.31KNkmin kZy2因此Nkm=376.69V1.2R(=1.2*364.5=437.4KN)牛心二260.31如〉0滿足設(shè)計要求，故初步設(shè)計是合理的.承臺設(shè)計根據(jù)以上樁基設(shè)計及構(gòu)造要求，承臺尺寸為2.0X3.3m，預估承臺厚0.8m，承臺選用選用C25，/t=1.27N/mm2，/「11.9N/mm2；承臺鋼筋選用HRB335級鋼筋，/y=300N/mm2.1.承臺內(nèi)力計算

承臺你內(nèi)力計算采用荷載效應組合設(shè)計值，則基樁凈反力設(shè)計值為N=Z+#=2180+(211+155*°.8)x1.3=363.33+64.42=427.75kNmaxn乙y6 4x1.3x1.3i2N=Z-扣=竺-(211+155x0.8)x1.3=463.33-64.42=298.91kNminn乙y6 4x1.3x1.3N=Z=21即=363.33kNn6.承臺厚度及受沖切承載力驗算為防止承臺產(chǎn)生沖切破壞，承臺應具有一定厚度，初步設(shè)計厚度0.8m，承臺底保護層厚度50mm，則h0=800-60=740mm。分別對柱邊沖切和角樁沖切進行計算，以驗算承臺厚度的合理性。(b+a)(b+a)｝七/h0則沖垮比為.柱對承臺沖切承臺受樁沖切的承載力應滿足下式：F]W2{B°(b+a)+B由于Ft=F-ZNi=2180-0=2180kN，入ox=墅=0.275=0.372TOC\o"1-5"\h\zh0 0.74入oy=^oy=0925=1.25>1.0h0 0.74取入oy=1.0沖切系數(shù)為_0.84_ 0.84 _X=人0x+0.2=0.372+0.20.84 0.84B0y=人0y+0.2—1.0+0.2―0.72{B(b+a)+B(b+a)}B/h0xcoy oycox hpt0=2X{1.47X(0.4+0.925)+0.7X(0.4+0.275)}X1X1270X0.74=4549kN〉Fj(=2180kN)故厚度為0.8m的承臺能夠滿足柱對承臺的沖切要求。.角樁沖切驗算承臺受角樁的承載力應滿足下式:N/W{B1x(c2+九)+B1y(c1+L)}七/氣由于Nl=Nmax=427.75kN，從角樁內(nèi)邊緣至承臺邊緣距離為臼！ID?nn一一日nnU源Uut7??HURL??uuTklLIJLU-!-IULULc1=c2=0.525ma1=0.275ma1=0.74m入二％=0275=0.371xh0.740入二幻=074=1.01yh0.740&=0.56=_056_=0.981x人+0.20.37+0.2B=0.56=0.56=0.471x人1+0.21.0+0.2(B(c+^iy)+B (c+^ix)}B/h1x2 2 1y1 2 hpt0二1116.9kN〉N/m(=427.75kN)故厚度為0.8m的承臺能夠滿足角樁對承臺的沖切要求。.承臺受剪承載力驗算承臺剪切破壞發(fā)生在柱邊與樁邊連線所形成的斜截面處，對于i-i截面入oy二常=竺癸二1.25(介于0.25-3之間)h0.740剪切系數(shù)為a=1.75=1.75=0.78人+11.25+1受剪切承載力高度影響系數(shù)計算：B=(800/h0),B=800/960=0.955故取^ha=1i-i截面剪力為V=2N/2X427.75=855.5KNmaxBha/tb0h0=1X0.78X1.27X1000X2.0X0.74=1466kN〉V故滿足抗剪切要求。(i)承臺受彎承載力計算承臺計算截面彎矩如下。對于i-i截面，取基樁凈反力最大值N/max=427.75KN進行計算，則y=1300-200=1100mm=1.1mM=SNiyi=2X427.75X1.1=941.05kN.mA二Mx=941.05x106=4710mm2sl0.91h0.9x360x740因此，承臺長邊方向選用二級鋼筋22@140，鋼筋數(shù)為n=2000/140+1=16取，16①20@140實際鋼筋A「5027mm2,滿足要求對于II-II截面，取基樁凈反力平均值N=363.33進行計算此時h=800-80=720mmox「650-200=450mm=0.45mM=SNX=3X363.33X0.45=490kN.myiiA=_^y=_490x1°6=2100mm2sl0.9fh00.9x360x720因此，承臺短邊方向選用18二級直徑14@200，鋼筋根數(shù)為n=3300/200+1=18,取18二級直徑14@200、，實際鋼筋As=2100mm2,滿足要求承臺構(gòu)造設(shè)計混凝土樁樁頂伸入承臺長度為50mm，兩承臺間設(shè)置連系梁，梁頂面標高-0.8m，與承臺平齊，根據(jù)構(gòu)造要求，梁寬250mm，梁高400mm，梁內(nèi)主筋上下共四根一級鋼筋直徑12通長配筋，箍筋采用一級鋼筋直徑為8間距為200.承臺底做100mm厚C10混凝土墊層，墊層挑出承臺邊緣100mm。樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計預制樁的樁身混凝土強度等級選用C30，鋼筋選用HRB335級。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》，樁頂軸向壓力應符合下列規(guī)定：*巾W"sN=空+牛maxn￡yi2=2180+1.2x211.2+(211+155x0.8)x1.36 4x1.3x1.3=405.6+64.42=470.0kN計算樁基軸心抗壓強度時，一般不考慮壓屈影響，故取穩(wěn)定系數(shù)祖二1；對于預制樁，基樁施工工藝系數(shù)吼=0.85；C30級混凝土，/'「14.3N/mm2，則①W/A=1X0.85X14.3X106X0.352=1489kN〉N(=470.0KN)max故樁身軸向承載力滿足要求。樁身構(gòu)造設(shè)計樁身按構(gòu)造要求配筋，選用8根直徑為14的HRB400級鋼筋通長配筋；箍筋選用直徑為6的HPB235級鋼筋，間距200mm，距樁頂2m范圍內(nèi)間距50mm，距樁頂2-4m范圍內(nèi)間距100mm。采用打入發(fā)沉樁，樁頂設(shè)置三層直徑為6的間距為50mm的鋼筋網(wǎng)，樁尖所有主筋應焊接在一根圓鋼上，樁尖0.6m范圍內(nèi)箍筋加密，間距50mm，樁身主筋混凝土保護層厚30mm。吊裝驗算由于樁的長度不大，樁身吊裝時采用二點起吊，吊點位置如圖所示。起吊點距樁兩端距離為a=0.207L=0.207X14=2.898m則吊起時樁身最大彎矩為M=0.0214X1.3X(0.352X25)X142l二16.70kN.m樁身配筋驗算；混凝土采用C30級，鋼筋采用HRB400級，則/=14.3N/mm2， /c=360N/mm2，由于b=350mm，h=350-40=310mm，每邊配3根直徑為14的二級鋼筋，y 0A=461N/mm2，則sx=JyAs=_360乂461_=33.15mm31Jb1.0x14.3x350M=