基础工程桩基础课程设计某办公楼桩基础设计.docx
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基础工程桩基础课程设计某办公楼桩基础设计
基础工程桩基础课程设计一某办公楼桩基础设计
基础工程课程设计任务书
某办公楼桩基础设计
姓名:
王怀正
学号:
1011111108
院系:
建筑工程学院专业:
土木工程二。
一三年十一月
一、计算书中需要完成的内容:
(-):
设计资料
1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性
质的不同自上而下划分为四层,物理力学指标见下表。
地下水位在地面以下2.0m,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为n级,已知作用到基础顶面处
H=42kNo
2、根据地基条件和施工设备,采用钢筋混凝土
预制桩,以黄土粉质粘土为桩尖持力层。
3、桩身混凝土强度为C35,承台混凝土强度为
C30o
4、据地质资料,以黄土粉质粘土为桩尖持力
层,钢筋混凝土预制桩断面尺寸为**X**,桩长
为10mo
5、桩身资料:
混凝土为C35,轴心抗压强
度设计值/=16.7N/mm2,主筋采用:
4至16,
6、台设计资料:
混凝土为C30,轴心抗压强度设计值为了=14.3N/mm2,承台底面埋深:
D
=2.0mo
附:
1):
土层主要物理力学指标;
附表一:
土层代号
名
称
厚
度
m
含水量
3
%
天然重度
YkN/m
3
孔
塑性
液性
指数
II
压缩
承载力标准值fak(kPa)
■4-—
试验
(快剪)
内
粘聚力
C
(kPa)
指
一
•j:
e
数
Ip
擦角O
二1二
Es
(k
Pa)
1
杂填土
2.
0
18.8
2
灰色粘土
9.
0
38.
2
18.9
1.
02
19.
8
1.0
21
12
4.6
120
3
灰黄色粉质粘土
4.
0
26.
7
19.6
0.
75
15
0.60
20
16
7.0
220
粉沙
>1
21.
20.1
0.
12
0.4
25
15
8.2
260
4
夹粉质粘土
0
6
54
附表二:
桩静载荷试验Q・s曲线(如下图)
0
20
桩的Q〜,曲线
荷载。
(kN)
100200300400500600700
(EEF用量£
(二)设计要求:
1、
2、
3、
4、
5、
单桩竖向承载力标准值和设计值的计算;
确定桩数和桩的平面布置图;
群桩中基桩的受力验算
承台结构设计及验算;
桩及承台的施工图设计:
包括桩的平面布
置图,桩身配筋图,
承台配筋和必要
的施工说明;
6、需要提交的报告:
计算说明书和桩基础施
工图,使用A4图纸打印。
三:
桩基础设计
(-):
必要资料准备
1、建筑物的类型及规模:
住宅楼
2、岩土工程勘察报告:
见上页附表
3、环境及检测条件:
地下水无腐蚀性,Q-S
曲线见附表
(二):
外部荷载及桩型确定
H=42kN
2、桩型确定:
1)、由题意选桩为钢筋混凝土
预制桩;
2)、构造尺寸:
桩长L=10m,
截面尺寸:
400mmX400mm
3)、桩身:
混凝土强度等级
C35、f=16.7N/mm\
4016
/=300N/mm2
级C30、f
4)、承台材料:
混凝土强度等=14.3N/mm2>
/=1.43N/mm2
(三):
单桩承载力确定
1、单桩竖向承载力的确定:
1)、根据桩身材料强度(8=1。
配筋包16)
R=
=1.0x(l6.7x4002+300x803.8)
=2913kN
2)、根据地基基础规范公式计算:
①、桩尖土端承载力计算:
粉质粘土,A=0.60,入土深度为
12.0m
由书105页表4・4知,当h在9和16之间时,当/人=0.75时,qpk=1500kPa,^iL=0.5时,qpa=2100,由线性内插法:
2100To0「厂1500
0.5-0.750.6-0.75
qpk=I860kPa
②、桩侧土摩擦力:
灰色粘土层,由表4・3,%尸36〜50.,由线性内插法,取36,灰黄色粉质粘土层2:
yt=o.6o,由表4-3,q5ik=50〜66kPa,由线性内插法可知,
66-5°=0g-50=596kPa
0.5-0.750.6-0.75
=1860x0.42+4x0.4x(9x36+1x59.6)
=91L36kN
3)、根据静载荷试验数据计算:
根据静载荷单桩承载力试验2-s曲
线,按明显拐点法得单桩极限承载力
Q=550kN
单桩承载力标准值:
R=2=M=275ZN
八人22
根据以上各种条件下的计算结果,取单
桩竖向承载力特征值
R°=275kN
4)、确定桩数和桩的布置:
①、初步假定承台的尺寸为3X4nf
上部结构传来垂直荷载:
F=2850KN
承台和土自重:
G=2x(3x4)x20=480kN
桩数可取为n=l.lx(F+G)/Ra=l.lx
(2850+480)/275=13.32,取n=16
桩距:
s=(3~4)"=(3〜4)X
0・4=1.2〜1.6m取s=l・5m
②、承台平面尺寸及桩排列如下图:
5300
200乜
承台平面布置图1:
100
单桩受力验算:
1、单桩所受平均作用力:
F+G2850+5.3x5.3x2x20
16
==24H.334IV,!
2、单桩所受最大及最小力:
+G(395+42x1.5)x225=
^211.2SkN<\.2Ra
min_n_£x;―8(0.752+2.252)-225.453〉。
^.4^=2.625kN,^^2=178.125kN,
>芸…v<5
即匕与从合力与匕的夹角小于5
・・・单桩水平承载力满足要求,不需要进
步的验算。
(五):
群桩承载力验算:
1、根据实体基础法进行验算:
IX实体基础底面尺寸计算:
9、=20。
(bn)
取。
=幺=之=5.25。
tana=0・0919
44
实体基础底面长、宽均为:
4.9+2x10x0.0919=6.74/h
2)、桩尖土承载力设计值:
①、实体基础埋深范围内的土的平均重
度(地下水位下取有效重度)
=10.6kN
18.8x2+(18.9-10)x9+(19.6-10)x1
12
②、实体基础底面粉质粘土修正后的承载力
特征值为:
查表得取名=03
九=瓢+小(b—3)+%/o(d-05)
=220+0.3x9.6x(6.74-3)+1.6x10.6x(12-0.5)
=425.8攵Pa
③、取y(=20kN/m39y,=T0kN/M,
基础自重为:
G=6.74x6.74x(2x20+10x10)=6359.9攵N
④、实体基础底面压力计算:
通当仅有轴力作用时:
*=285-99=202.735,V几
°A6.7420k
2考虑轴力和弯矩时计算:
=263.23A&V
F+GM_2850+6359.9(395+42x1.5)x6
AW6.7426.742
1・2九
由以上验算,单桩及整体承载力满足要求。
(六,承台设计:
承台尺寸由图1所示,无垫层,钢筋保护层厚取100mm。
进行承台冲切、抗剪及抗弯计算
时,均应采用单桩净反力设计值(对由永久荷载
1、单桩净反力的计算:
单桩净反力,即不考虑承台及覆土重量时桩所受的力
1)、单桩净反力的最大设计值:
e«5.3x5.3x20
271.25
16
X1.35=318.785^
2)、平均单桩净反力:
q;=L35x^—=240AN
116
2、承台冲切验算:
1)、柱边冲切:
受冲切承载力截面高度影响系数员的计算:
4=800〃〃〃,4=1。
当%=2000〃〃〃,/?
„=0.9,由线性内插法可知/二0・95
冲夸比/与系数a的计算:
==0214=
°,%1400%、
_0^4_0^4_
Box-九+0.20.214+0.2._一/°丫
2M®+J+A)>(儿+生”即hpf/o
=2[2.03x(500+300)+2.03(500+300)]x0.95xl.43xl400=l2354.7AN>FL
满足要求。
边柱:
aQx=%*=1800mm>%,g.*=h=%=1400mm
九=詈=1=%
自"黑二°”几
2匹®+aOy)+°oy限+4*帆力力
=2[0.7x(500+1400)+O.7(5OO+1400)]x0.95xL43x1400=101限N>外
满足要求。
向上冲
07S
…=。
6〃/”0.75〃",=儿=丁=。
.75
限=4=°56=0.589
0.75+0.2
6(+"%卜氏(q+0%)%/A
=0.589x(0.6+X2X0.95xl.43xl000
=1560kN>H92.2AN
满足要求。
斜截面受剪承载力可按下面公式计算:
Y邓时为h。
,4=叫=。
3〃,几=苦=0.214,因为2<0.3,X•1"
所以取义=0.3。
c1.751.75,「c
P===1.35fJ3h=
2+10.3+1
A-A截面处承台抗剪验算:
按4根桩进行计算。
剪力V=4(3;max=4x318585=1275.14^
承台抗剪时的截面尺寸为:
PhsPfM^=°869xl.35x1430x4.82x1.4=11320AkN>V
PhsPfMh=0.869x0.875x1430x4.82xl.4=73373kN>V
满足要求
B-B截面处承台抗剪验算:
按4根桩计算。
剪切力V'=4Q;=4x24O=960kN
承台抗剪时的截面尺寸为:
PhsffM^=0.869xl.35x1430x4.82xl.4=11320AkN>V
满足要求。
边桩:
L75=175=0875
2+11+1
PhsPfMh=0.869x0.875x1430x4.82xl.4=73373kN>V
满足要求
5、承台弯矩计算及配筋计算:
1)、承台弯矩计算:
A・A截面,按4根桩计算:
M=4x318.785x(2.4一0.4+0.5)=3187没kN,m
B・B截面,按4根桩计算:
M=4x240x(2.4-0.4+0.5)=2400
2)、承台配筋计算:
取%=1.4〃7,K=1.4
M3187.85xl06……2
===8433.46〃〃〃
0.9/?
(/v0.9x1400x300
承台配筋图:
承台配筋图
(七”桩的强度验算
桩的截面尺寸为
400〃〃〃x400mm9才注长为10.0"配筋为4916,为通长配筋,
钢筋保护层厚度选
因桩的长度不大,桩吊运及吊立时的吊点位
置宜采用同一位置,如下图所示,控制弯矩为吊立时的情况:
2000
6000
2000
f
2000
8000
.
桩的吊点位置
取动力系数为L5,则
max
^(l-22)2xl.5=1x0.42x24x82x(l-0.252)2xl.5=40.5A:
?
/-/n
M40.5xlO6
巩=———==0.055
'bh^fe400x3602x14.3
1+Jl-2xtzv
八=一、=0.972
八2
4M40.5xlO6re,)
===386〃?
〃厂
”4/0.972x360x300
3(^用2^16As=402mm2
桩的配筋构造见图纸。
(图纸另附)
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- 基础 工程 桩基础 课程设计 办公楼 设计