某工程樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 系別：土木工程系 姓名：盛懋 學(xué)號(hào)：539 目錄1 .設(shè)計(jì)資料31.1 建筑物場地資料32 .選擇樁型、樁端持力層 、承臺(tái)埋深32.1 選擇樁型32.2 選擇樁的幾何尺寸以及承臺(tái)埋深33 .確定單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值43.1 確定單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值44 .確定樁數(shù)和承臺(tái)底面尺寸45 .確定復(fù)合基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值及群樁承載力和55.1 四樁承臺(tái)承載力計(jì)算56 .樁頂作用驗(yàn)算66.1 四樁承臺(tái)驗(yàn)算67 .樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算67.1 樁基沉降驗(yàn)算68 .樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算98.1 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算99 .承臺(tái)設(shè)計(jì)109.1 承臺(tái)彎矩計(jì)算及配筋計(jì)算109.2 承臺(tái)沖切計(jì)算11 9.

2、3承臺(tái)抗剪驗(yàn)算12 9.4 承臺(tái)局部受壓驗(yàn)算121. 工程地質(zhì)資料及設(shè)計(jì)資料1) 地質(zhì)資料 某建筑物的地質(zhì)剖面及土性指標(biāo)表1-1所示。場地地層條件：粉質(zhì)粘土土層取qsk60kpa，qck430kpa；飽和軟粘土層qsk26kpa；硬塑粘土層qsk80kpa，qpk2500kpa；設(shè)上部結(jié)構(gòu)傳至樁基頂面的最大荷載設(shè)計(jì)值為：V=2050kn，M=300knm，H=60kn。選擇鋼筋混凝土打入樁基礎(chǔ)。柱的截面尺寸為400mm600mm。已確定基礎(chǔ)頂面高程為地表以下0.8m，承臺(tái)底面埋深1.8m。樁長8.0m。土層的主要物理力學(xué)指標(biāo) 表1-1編號(hào)名稱HmW%gkn/m3jSreIpILGsEsmpaf

3、akkpaa1-2 mpa-11雜填土1.816.02粉質(zhì)粘土2.026.519.0200.90.8120.62.78.51903飽和軟粘土4.44218.316.51.01.118.50.982.711100.964硬塑粘土1017.621.8280.980.5120.10.252.7813257 2）設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 需提交的報(bào)告：計(jì)算說明書和樁基礎(chǔ)施工圖:(1)單樁豎向承載力計(jì)算(2)確定樁數(shù)和樁的平面布置(3)群樁中基樁受力驗(yàn)算(4)群樁承載力和（5）基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降驗(yàn)算（樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為1.5）(6)承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算2 .選擇樁型、樁端持力層 、承臺(tái)埋深1）、根據(jù)地質(zhì)勘察資料，確

4、定第4層硬塑粘土為樁端持力層。采用鋼筋混凝土預(yù)制樁，樁截面為方樁，為400mm400mm，樁長為8米。樁頂嵌入承臺(tái)50cm，則樁端進(jìn)持力層1.55米。承臺(tái)底面埋深1.8m，承臺(tái)厚1m。2）、構(gòu)造尺寸：樁長L8m，截面尺寸：400400mm3）、樁身：混凝土強(qiáng)度 C30、14.3MPa 416 210MPa 4）、承臺(tái)材料：混凝土強(qiáng)度C20、9.6MPa、1.1MPa3.確定單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值（1）單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk層 序深度（m）qsik（kPa）qpk（kPa）2 粉質(zhì)粘土2.00.60603飽和軟粘土4.40.98264硬塑粘土1.550.25802500當(dāng)根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載

5、力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值1.6(601.2+264.4+801.55)+0.40.42500=973.44KN(2) 確定樁基豎向承載力設(shè)計(jì)值R 查表有K=2 =973.44/2=486.72KN考慮承臺(tái)效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值=486.72+0.11190（2.22.240.40.4）/4=511.87KN4.確定樁數(shù)n、布置及承臺(tái)的尺寸 4.1 樁數(shù)n 先不考慮承臺(tái)質(zhì)量，因偏心荷載，樁數(shù)初定為：取樁數(shù) 4.2 樁的中心距 通常樁的中心距為34d1.21.6m 取4.3 樁承臺(tái)設(shè)計(jì) 根據(jù)樁的外緣每邊外伸凈距為0.5d200mm 則承臺(tái)長度l為2200mm承臺(tái)寬度b為

6、2200mm，承臺(tái)埋深設(shè)計(jì)1.8m 取承臺(tái)及上覆土的平均重度 kN/,則承臺(tái)及上覆土重 G=2.22.2201.8=174.24 kN5.確定復(fù)合基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值及群樁承載力和 查表可得a=0.11考慮承臺(tái)效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值Rk= R a+a f akAc=486.72+0.11190（2.22.240.40.4）/4=511.87KN 單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值R=1.2Rk=614.24KN群樁承載力設(shè)計(jì)值和=nR=4614.24=2456.98KN6. 群樁中基樁受力驗(yàn)算上部結(jié)構(gòu)傳至樁基頂面的最大荷載：Vk = 2050/1.35=1518.5KN Mk=300/1.35=22

7、2.2knm Hk=60/1.35=44.44knm軸心豎向力作用下單樁豎向力 滿足要求作用在承臺(tái)底形心處的彎矩樁頂受力計(jì)算如下： 滿足要求7. 基礎(chǔ)中心點(diǎn)沉降驗(yàn)算采用長期效應(yīng)組合的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行樁基礎(chǔ)的沉降計(jì)算。由于樁基礎(chǔ)的樁中心距小于6d，所以可以采用分層總和法計(jì)算最終沉降量。在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合下承臺(tái)底豎向荷載設(shè)計(jì)值基底處壓力基底自重壓力基底處的附加應(yīng)力樁端處的附加應(yīng)力樁端平面下的土的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力（）計(jì)算如下：在z=0時(shí)： 188.11 在時(shí)： 在時(shí)： 在時(shí).在時(shí)在z=4.4m處，所以本基礎(chǔ)取計(jì)算沉降量。的計(jì)算結(jié)果Z(m)0181.11100.25427.691.1205.0911

8、0.175299.382.2229.07120.084143.73.3253.05130.04576.984.4277.03140.02746.19計(jì)算如下表：計(jì)算沉降量 Z(mm)0100.250490.1664.971100110.2252247.72130002200120.1746384.12130003300130.1369451.77130004400140.1114490.161300064.97mm沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。短邊方向樁數(shù)，等效距徑比，長徑比，承臺(tái)的長寬比，查表：所以，樁基礎(chǔ)最終沉降量= 滿足要求8. 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算8.1吊裝點(diǎn)樁的截面尺寸為400400，樁長8米。因樁的長

9、度不大，樁的吊裝及吊立時(shí)的吊立布置，采用同一個(gè)位置。吊裝點(diǎn)為0.207L，0.56L和0.207L具體見下圖8.2 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 起吊時(shí)樁身最大正負(fù)彎矩，其中動(dòng)力系數(shù)K=1.5; 。即為每延米樁的自重（1.2為恒載分項(xiàng)系數(shù)）。樁身長采用混凝土強(qiáng)度C30, 保護(hù)層厚度為. 級(jí)鋼筋，所以：樁身截面有效高度樁身受拉主筋選用218，因此整個(gè)截面的主筋胃4186，配筋率為。A.樁身強(qiáng)度：562.5 故滿足要求B.樁的箍筋計(jì)算：365/4000.9125 4應(yīng)滿足0.25114.3400365521.95 kNVql(0.40.425)832kN V可以按構(gòu)造配筋8120 ，As50.30.241.43/2100.16（250.3）/（400120）0.19 滿足9. 承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)底鋼筋混泥土保護(hù)層成厚度取100mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋。，初步擬定承臺(tái)厚1m。 9.1 承臺(tái)彎矩計(jì)算及配筋計(jì)算： 承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C20,承臺(tái)是條形，雙向配筋相同。=300+601=360 各樁凈反力計(jì)算如下：A樁： B樁：平均單樁凈反力N=512.5kN、承臺(tái)彎矩計(jì)算： 多樁承臺(tái)的彎矩可在長，寬兩個(gè)方向分別按單向受彎計(jì)算： 、承臺(tái)配筋計(jì)算： 短向配筋： 選配 1414（） 長向配筋： 選配 1414（） 9.2 承臺(tái)沖切計(jì)算： 1）、