基礎(chǔ)工程課程設(shè)計柱下鋼筋砼樁計

根底工程課程設(shè)計柱下鋼筋砼樁根底設(shè)計班級：學號：姓名：專業(yè)：土木工程2023年1月任務(wù)書設(shè)計目的根據(jù)本課程教學大綱的要求，學生應(yīng)通過設(shè)計掌握天然地基上的獨立根底和樁根底設(shè)計的原理與方法，培養(yǎng)學生的分析問題、實際運算和繪制簡單施工圖的能力，以穩(wěn)固和加強設(shè)計原理的理解。二、設(shè)計題目柱下鋼筋混凝土樁根底設(shè)計三、設(shè)計資料1、上部結(jié)構(gòu)傳至某邊柱柱底的相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準組合的荷載〔荷載效應(yīng)由永久荷載起控制作用〕及室內(nèi)外高差如下：〔1〕彎矩取a=200，或b=250，或c=300，或d=350〔2〕軸力取e=3000，或f=3300，或g=3600，或h=4000〔3〕剪力取i=100，或j=150，或k=200，或l=250〔4〕室內(nèi)外高差h取m=0.3m，或n=0.45m，或o=0.6m，或p=0.8m，2、該邊柱截面尺寸為500mm×500mm。3、樁及材料：樁型自定。建議承臺底板鋼筋采用HRB400。4、地質(zhì)資料如下：建筑場地平整，地下水位位于地表以下50m處，不考慮地下水對鋼筋混凝土根底的腐蝕性。自上而下〔從室外地面算起〕的土層依次如下：①號土層，雜填土，厚度0.5m，重度②號土層，粉土，厚度4m，重度，壓縮模量為③號土層，黏性土，厚度5m，重度，壓縮模量為④號土層，粉砂，重度，壓縮模量為樁的極限側(cè)阻力標準值及樁的極限端阻力標準值可參考《建筑樁基技術(shù)標準》P33~365、其他未列出的設(shè)計條件自定。四、主要設(shè)計內(nèi)容1、選擇承臺材料2、確定單樁承載力特征值3、樁的平面布置4、確定承臺底面尺寸5、確定承臺高度6、承臺底板配筋7、繪制承臺施工圖五、具體要求：計算書要求采用A4紙機打，正文采用宋體小四，數(shù)字和字母采用timesnewRoman字體，公式用公式編輯器編寫，條理清楚，主要計算步驟、計算公式、計算簡圖等。六、參考文獻：1．《建筑地基根底設(shè)計標準》〔GB50007-2023〕2．《建筑樁基技術(shù)標準》〔JGJ94-2023〕3．根底工程(第三版)，華南理工大學等主編，中國建筑工業(yè)出版社4、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》〔GB50010-2023〕5．國家標準圖集11G101-3，12G901-3七、分組情況：學號末尾兩位分組情況〔彎矩、軸力、剪力及室內(nèi)外高差h〕01~10aeimaeinaeioaeipaejmaejnaejoaejpaekmaekn11~20aekoaekpaelmaelnaeloaelpafimafinafioafip21~30agimaginagioagipahimahinahioahipafjmafjn31~40afjoafjpafkmafknafkoafkpaflmaflnafloaflp41~50aglmaglnagloaglpahlmahlnahloahlpcglmcgln51~60beimbeinbeiobeipbejmbejnbejobejpbekmbekn61~70bekobekpbelmbelnbelobelpbfimbfinbfiobfip71~80bgimbginbgiobgipbhimbhinbhiobhipbfjmbfjn81~90bfjobfjpbfkmbfknbfkobfkpbflmbflnbflobflp91~00bglmbglnbglobglpbhlmbhlnbhlobhlpcglocglp計算書1、設(shè)計資料1.1上部結(jié)構(gòu)資料上部結(jié)構(gòu)傳至某邊柱柱底的相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準組合的荷載〔荷載效應(yīng)由永久荷載起控制作用〕及室內(nèi)外高差如下：〔1〕彎矩取200〔2〕軸力取3000〔3〕剪力取100〔4〕室內(nèi)外高差h取0.3m1.2地質(zhì)資料建筑場地平整，地下水位位于地表以下50m處，不考慮地下水對鋼筋混凝土根底的腐蝕性。自上而下〔從室外地面算起〕的土層依次如下：①號土層，雜填土，厚度0.5m，重度②號土層，粉土，厚度4m，重度，壓縮模量為③號土層，黏性土，厚度5m，重度，壓縮模量為④號土層，粉砂，重度，壓縮模量為2、選擇樁型、樁端持力層、承臺埋深2.1選擇樁型選擇預制方樁根底2.2選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深依據(jù)土的分布，③號土層是黏性土，厚度為5m，而④號土層是粉砂土，所以選擇④號土層為持力層。樁端全斷面進入持力層1.5m，工程樁入土深度為由于第=1\*GB3①層厚0.5m，地下水位為離地表50m，不考慮地下水對承臺的影響，所以選擇承臺底進入第=2\*GB3②層土1.5m，即承臺埋深為2m，樁基的有效樁長即為11-2=9m。樁截面尺寸選用：預制樁樁邊長取400,400mm×400mm，樁長為一節(jié)12m〔不包括樁尖長度在內(nèi)〕。樁基及其土層分布示意如圖1圖13、確定單樁承載力特征值根據(jù)地基根底標準經(jīng)驗公式式中——樁側(cè)阻力特征值為式中——樁端阻力特征值為對于尚未完成自重固結(jié)的填土和以生活垃圾為主的雜填土不計算，其樁端阻力標準值，樁側(cè)阻力標準值根據(jù)地基各土層物理、力學指標，按《建筑樁基技術(shù)標準》〔JGJ94-2023〕查表得極限樁側(cè)、樁端阻力標準值〔表1〕。層序經(jīng)驗參數(shù)法特征值②粉土6633③黏性土5427④粉砂38180219901表14、確定樁數(shù)和承臺材料、底面尺寸、高度4.1確定承臺材料承臺混凝土強度等級取C25，配置HRB400級鋼筋4.2確定樁數(shù)最大軸力組合的荷載：初步估算樁數(shù),由于柱子是偏心受壓，故考慮一定的系數(shù)，標準中建議取，取1.1的系數(shù)，即：〔根〕取6根4.3確定承臺底面尺寸樁距承臺長邊：承臺短邊：承臺凈面積：4.4確定承臺高度承臺埋深為2m，暫取承臺高度為1.3m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm，那么承臺有效高度為：承臺尺寸圖見圖2圖2

5、計算樁頂荷載和承臺承載力驗算5.1計算樁頂荷載采用長期效應(yīng)組合的荷載標準值進行樁根底的沉降計算。由于樁根底的樁中心距小于6d，所以可以采用分層總和法計算最終沉降量。取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：故符合要求單樁水平力：故符合要求相應(yīng)于作用的根本組合時作用于柱底的荷載設(shè)計值為：扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向力設(shè)計值：5.2樁根底沉降量驗算基底處壓力采用長期效應(yīng)組合的荷載標準值進行樁根底的沉降計算。由于樁根底的樁中心距小于6d，所以可以采用單向壓分層總和法計算最終沉降量?！?〕地基的分層：將樁端以下下土層進行分層，每層厚度取1m，分層示意圖如圖3圖3〔2〕地基自重應(yīng)力及其附加應(yīng)力計算：豎向荷載標準值考慮擴散作用時根底柱底平面處的基底附加壓力自重應(yīng)力及其附加應(yīng)力：=1\*GB3①．在z=0時：②．在z=1時：③．在z=2時：由此類推，將所有的表示在圖5.2.1上，將計算資料整理與表2上點深度z(m)自重應(yīng)力(kPa)附加應(yīng)力(kPa)分層厚度(m)壓縮模量(kPa)(m)00207.25118.481195000.006111226.75115.161195000.005922246.25101.891195000.005233265.7583.411195000.004344285.2566.351195000.003455294.7552.131195000.002766314.2541.711195000.0021表2〔3〕確定地基壓縮層深度：按確定深度下限：5m深處，可以那么地基壓縮層深度為z=5m〔4〕沉降量計算，查建筑樁基技術(shù)標準2094-2023表5.5.11，符合要求5.3承臺受沖切承載力驗算①柱邊沖切：沖切力受沖切承載力截面高度影響系數(shù)計算沖垮比與系數(shù)的計算〔介于0.25~1之間〕〔介于0.25~1之間〕符合要求②角柱向上沖切：符合要求

5.4承臺受剪切承載力計算

受剪切承載力截面高度影響系數(shù)計算對Ⅰ-Ⅰ斜截面〔介于0.25~3之間〕剪切系數(shù)符合要求對Ⅱ-Ⅱ斜截面〔介于0.25~3之間〕剪切系數(shù)符合要求從以上計算可