桩基础设计计算书

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桩基础设计计算书例题

桩基础设计计算书例题

桩基础设计计算书例题桩基础设计计算书是土木工程中的重要文件,用于评估和确定桩基础的尺寸、长度和承载能力。

下面是一个例题及其相关参考内容:例题:设计一个单桩基础,直径为0.6m,承载力要求为2500kN,地下水位0.5m,土壤类型为粘土。

步骤1:确定设计桩长根据土壤类型和地下水位,选择适当的桩长计算方法。

参考内容:- 使用管理规程 GB 50007-2011《建筑地基基础设计规范》中的方法计算桩长- 当地下水位低于地面以上1m时,桩长计算公式为L = H + 1.5B + D- 当地下水位高于地面以上1m时,桩长计算公式为L = H + B + D其中,L为设计桩长,H为地下水位深度,B为土壤的冻土深度,D为桩基础埋置深度。

- 根据相关地方标准或规范,确定特定土壤类型下的桩长计算方法,如国家标准DL/T 5044-2006《建筑地基检测与设计规范》的相应规定。

步骤2:计算桩的抗力参考内容:- 根据桩基础的尺寸、土壤类型和设计桩长,查找或计算相应的桩基础抗力表或计算方法,如《桩基础设计手册》等。

- 考虑桩基础在受压和受拉情况下的承载能力,并根据土壤的特性来计算桩的侧阻力、端阻力和摩擦力等。

- 对于复杂或独特的情况,可能需要进行现场试验或数值模拟等方法以获得更准确的桩抗力数据。

步骤3:校核桩基础的承载力参考内容:- 根据设计的承载力要求,计算桩基础的承载力,包括桩身的承载力和桩顶的承载力。

- 根据相关规范和标准,进行桩基础的稳定性和安全性校核,确保桩基础在不同条件下的承载能力满足设计要求。

- 通过安全系数的计算,评估桩基础在不同荷载工况下的安全性。

步骤4:绘制桩基础平面和纵断面图参考内容:- 绘制桩基础平面和纵断面图,清晰地表示出桩的布置、尺寸和埋置深度等。

- 在图纸中注明每根桩的编号和相应的设计参数。

- 根据需要,注明桩基础与其他结构的连接方式和构造细节。

综上所述,这个例题中涵盖了桩基础设计计算书中的关键步骤和参考内容。

工程桩基础设计计算书

工程桩基础设计计算书

工程桩基础设计计算书 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020基础工程课程设计计算书系别:土木工程系姓名:盛懋目录1 .设计资料 (3)1.1 建筑物场地资料 (3)2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (3)2.1 选择桩型 (3)2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (3)3 .确定单桩极限承载力标准值 (4)3.1 确定单桩极限承载力标准值 (4)4 .确定桩数和承台底面尺寸 (4)5 .确定复合基桩竖向承载力设计值及群桩承载力和 (5)5.1 四桩承台承载力计算 (5)6 .桩顶作用验算 (6)6.1 四桩承台验算 (6)7 .桩基础沉降验算 (6)7.1 桩基沉降验算 (6)8 .桩身结构设计计算 (9)8.1 桩身结构设计计算 (9)9 .承台设计 (10)9.1 承台弯矩计算及配筋计算 (10)9.2 承台冲切计算 (11)9.3承台抗剪验算 (12)9.4 承台局部受压验算 (12)1. 工程地质资料及设计资料1) 地质资料某建筑物的地质剖面及土性指标表1-1所示。

场地地层条件:粉质粘土土层取q sk=60kpa,q ck=430kpa;饱和软粘土层q sk=26kpa;硬塑粘土层q sk=80kpa,q pk=2500kpa;设上部结构传至桩基顶面的最大荷载设计值为:V=2050kn,M=300knm,H=60kn。

选择钢筋混凝土打入桩基础。

柱的截面尺寸为400mm600mm。

已确定基础顶面高程为地表以下0.8m,承台底面埋深1.8m。

桩长8.0m。

土层的主要物理力学指标表1-1编号名称HmW%?kn/m3?°S r e I p I L G sE smpaf akkpaa1-2mpa-11 杂填土 1.8 16.02 粉质粘土 2.0 26.519.020 0.90.8 12 0.6 2.7 8.51903 饱和软粘土4.4 42 18.316.51.01.1 18.5 0.982.711100.964 硬塑粘土>10 17.621.828 0.980.5120.1 0.252.78132572)设计内容及要求需提交的报告:计算说明书和桩基础施工图:(1)单桩竖向承载力计算(2)确定桩数和桩的平面布置(3)群桩中基桩受力验算(4)群桩承载力和(5)基础中心点沉降验算(桩基沉降计算经验系数为1.5)(6)承台结构设计及验算2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深1)、根据地质勘察资料,确定第4层硬塑粘土为桩端持力层。

桩基础实例设计计算书

桩基础实例设计计算书

桩基础实例设计计算书桩基础设计计算书⼀:建筑设计资料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。

勘查期间测得地下⽔混合⽔位深为,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2级,已知上部框架结构由柱⼦传来的荷载:V = 3200kN, M=400kN mg,H = 50kN;柱的截⾯尺⼨为:400×400mm;承台底⾯埋深:D =。

2、根据地质资料,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300×300,桩长为3、桩⾝资料:混凝⼟为C30,轴⼼抗压强度设计值fc=15MPa,弯曲强度设计值为fm =,主筋采⽤:4Φ16,强度设计值:fy=310MPa4、承台设计资料:混凝⼟为C30,轴⼼抗压强度设计值为fc=15MPa,弯曲抗压强度设计值为fm=。

、附:1):⼟层主要物理⼒学指标;2):桩静载荷试验曲线。

附表⼀:附表⼆:桩静载荷试验曲线⼆:设计要求:1、单桩竖向承载⼒标准值和设计值的计算;2、确定桩数和桩的平⾯布置图;3、群桩中基桩的受⼒验算4、承台结构设计及验算;5、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。

三:桩基础设计(⼀):必要资料准备1、建筑物的类型机规模: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1、柱传来荷载:V = 3200kN 、M = 400kN ?m 、H = 50kN2、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 =,截⾯尺⼨:300×300mm 3)、桩⾝:混凝⼟强度 C30、cf=15MPa 、m=4φ16yf=310MPa 4)、承台材料:混凝⼟强度C30、cf=15MPa 、mf=tf=(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(?=按折减,配筋φ16)2()1.0(150.25300310803.8)586.7pS cyR kNf f AA ?''=+=+?=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,LI=,⼊⼟深度为100800(800)8805pakPa q -=?= 2°、桩侧⼟摩擦⼒:粉质粘⼟层1:1.0LI17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘⼟层2:0.60LI= ,24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2p ippasia Ra kPaqq lA µ=+=?++?=∑3)、根据静载荷试验数据计算:根据静载荷单桩承载⼒试验Q s -曲线,按明显拐点法得单桩极限承载⼒550ukN Q=单桩承载⼒标准值:55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果,取单桩竖向承载⼒标准值275akN R单桩竖向承载⼒设计值1.2 1.2275330k kN R R ==?=4)、确定桩数和桩的布置:1°、初步假定承台的尺⼨为 223m ? 上部结构传来垂直荷载: 3200V kN = 承台和⼟⾃重: 2(23)20240G kN == 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=?=?= 取 12n =根桩距:()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==?= 取 1.0S m =2°、承台平⾯尺⼨及柱排列如下图:桩平⾯布置图1:100桩⽴⾯图(四):单桩受⼒验算: 1、单桩所受平均⼒:3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++===<2、单桩所受最⼤及最⼩⼒:()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+??+=±=±=??∑3、单桩⽔平承载⼒计算: 150 4.212i H kPa n H === , 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<即 i V 与i H 合⼒与i V 的夹⾓⼩于5o∴单桩⽔平承载⼒满⾜要求,不需要进⼀步的验算。

桩基础设计(计算书、图纸)工程计算书

桩基础设计(计算书、图纸)工程计算书

基础工程计算书桩基础设计1.1设计资料 1.1.1上部结构资料某教学实验楼,上部结构为七层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式,混凝土强度等级为C30。

底层层高3.4m (局部10m ,内有10t 桥式吊车),其余层高3.3m ,底层拄网平面布置及柱底菏载见图2.1。

1.1.2建筑物场地资料拟建建筑场地位于市区内,地势平坦,建筑平面位置见图2.2。

建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。

图2.2建筑物平面位置示意图单位:m场地地下水类型为潜水,地下水位离地表 2.1m,根据已有的分析资料,该场地底下水对混凝土无腐蚀性。

建筑地基的土层分布情况及其各土层的物理、力学指标见表2.1表2.1地基各土层物理、力学指标1.2选择桩型、桩端持力层、承台埋深1.2.1选择桩型因框架跨度大而且极不均匀,柱底荷载大,不宜采用浅基础。

根据施工场地、地基条件以及场地周围的环境条件,选择桩基础。

因钻孔灌注桩水泥排泄不便,为了减小对周围环境的污染,采用静压预制桩,这样可以较好的保证桩身质量,并在较短施工工期完成沉桩任务,同时,当地的施工技术力量、施工设备及材料供应也为采用静压桩提供了可能性。

1.2.2选择桩的几何尺寸及承台埋深依据地基土的分布,第④层土是较合适的桩端持力层。

桩端全断面进入持力层1.0m(>d2),工程桩进土深度为23.1m。

承台底进入第②层土0.3m,所以承台的埋深为2.1m,桩基的有效长度即为21m。

桩截面尺寸选用450m m×450m m,由施工设备要求,桩分为两节,上段长11m,下段长11m(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长大1m,这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需嵌入承台一定长度而留有的余地。

桩基及土层分布示意图见图2.3. 1.3确定单桩极限承载力标准值本设计属二级建筑桩基,采用经验参数法和静力触探法估算单桩承载力标准值。

根据单桥探头静力触探资料s P 按图1.2确定桩侧极限阻力标准值。

(完整版)桩基础设计计算书

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目录1设计任务 (2)1.1设计资料 (2)1.2设计要求 (3)2 桩基持力层,桩型,桩长的确定 (3)3 单桩承载力确定 (3)3.1单桩竖向承载力的确定 (3)4 桩数布置及承台设计 (4)5 复合桩基荷载验算 (6)6 桩身和承台设计 (9)7 沉降计算 (14)8 构造要求及施工要求 (20)8.1预制桩的施工 (20)8.2混凝土预制桩的接桩 (21)8.3凝土预制桩的沉桩 (22)8.4预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施 (23)8.5结论与建议 (25)9 参考文献 (25)一、设计任务书(一)、设计资料1、某地方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5层,物理力学指标见下表。

勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m,本场地下水无腐蚀性。

建筑安全等级为2级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载。

承台底面埋深:D =2.1m。

(二)、设计要求:1、桩基持力层、桩型、承台埋深选择2、确定单桩承载力3、桩数布置及承台设计4、群桩承载力验算5、桩身结构设计和计算6、承台设计计算7、群桩沉降计算8、绘制桩承台施工图二、桩基持力层,桩型,桩长的确定根据设计任务书所提供的资料,分析表明,在柱下荷载作用下,天然地基基础难以满足设计要求,故考虑选用桩基础。

由地基勘查资料,确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。

根据工程请况承台埋深 2.1m,预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为450㎜×450㎜。

桩长21.1m。

三、单桩承载力确定(一)、单桩竖向承载力的确定:1、根据地质条件选择持力层,确定桩的断面尺寸和长度。

根据地质条件以第四层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层,采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩,桩尖进入持力层1.0m;镶入承台0.1m,桩长21.1 m。

承台底部埋深2.1 m。

2、确定单桩竖向承载力标准值Quk可根据经验公式估算:Quk= Qsk+ Qpk=µ∑qsikli+qpkApQ——单桩极限摩阻力标准值(kN)skQ——单桩极限端阻力标准值(kN)pku——桩的横断面周长(m)A——桩的横断面底面积(2m)pL——桩周各层土的厚度(m)iq——桩周第i层土的单位极限摩阻力标准值(a kP)sikq——桩底土的单位极限端阻力标准值(a kP)pk桩周长:µ=450×4=1800mm=1.8m桩横截面积:Ap=0.45²=0.2025㎡桩侧土极限摩擦力标准值qsik:查表得:用经验参数法:粉质粘土层:L I=0.95,取qsk=35kPa淤泥质粉质粘土:qsk=29kPa粉质粘土:L I=0.70,取qsk=55kPa桩端土极限承载力标准值qpk,查表得:qpk=2200 kPa用经验参数法求得Quk1=1.8×(35×8.0+29×12.0+1.0×55) +2200×0.2025=1674.9KN用静力触探法求得Quk2=1.8×(36×8.0+43×12.0+1.0×111) +1784.5×0.2025=2008.4KN3、确定单桩竖向承载力设计值R,并且确定桩数n和桩的布置先不考虑群桩效应,估算单桩竖向承载力设计值R为:R=Qsk/rs+Qpk/rpR——单桩竖向极限承载力设计值,kNQ——单桩总极限侧阻力力标准值,kNskQ——单桩总极限端阻力力标准值,kNpkγ——桩侧阻力分项抗力系数sγ——桩端阻力分项抗力系数p用经验参数法时:查表rs=rp=1.65R1=Qsk/rs+Qpk/rp=1229.4/1.65+445.5/1.65=1015.09KN 用静力触探法时:查表rs=rp=1.60R2=Qsk/rs+Qpk/rp=1647/1.60+361.4/1.60=1255.25KNRz=min(R1,R2)= 1015.09 KN四、桩数布置及承台设计根据设计资料,以轴线⑦为例。

桩基础计算书

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9第一部分桥梁桩基础设计一、设计题目:桥梁桩基础或沉井基础二、设计资料1.地质与水文资料图1.水文及地基土层分布表1 各层土的物理性质及力学指标2.墩底标高:90.9m3.墩底尺寸:3.5m(纵桥向) 7.0m4.上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力桥梁,荷载为纵桥向控制设计。

5.墩底荷载:纵桥向为恒载及一孔活载时ΣN=6800+50n(kN)ΣH=360+5n( kN)(制动力及风力)ΣM=4700kN m(竖直反力偏心距、制动力及风力引起)恒载及二孔活载时ΣN=8000+50n kNn为学生学号(取后三位);三、设计任务(时间:1周)1.选择桩的类型、确定桩数、桩径、桩长、桩的平面布置、桩的配筋、混凝土标号;2.设计承台(承台尺寸、配筋、混凝土标号);3.绘制施工图(桩基础平面、桩及承台剖面、承台配筋、桩身配筋、节点详图)。

4.如果采用沉井基础,试确定沉井的高度、平面尺寸、刃脚和井壁的配筋、混凝土标号,绘制施工图(正面、侧面和平面尺寸,刃脚和井壁的配筋图)。

第一章方案拟定一.桩基础类型的选择1.摩擦桩桩基与端承桩桩基的考虑从任务书中的地质资料分析,河床7米以下的土层为密实砂卵石层,这种土层土质较好且很厚,承载能力较大,可作为持力层,但不适合柱桩的受力特性,端承桩主要指桩底支撑在基岩上的桩,适用于基岩埋深较浅的情况,埋深较大时,如果将桩一直打入基岩层,则桩的长度将很大,既不经济,给施工带来一定的难度,造成施工周期较长,故综合考虑后选择摩擦桩。

2.桩型与成桩工艺该桩基础的施工环境在水下,而钻孔灌注桩因其施工方便,基本避免了水下作业,同时施工速度快、造价低、工艺设备简单,在实际工程中广泛被采用。

灌注桩成孔的方式很多,考虑到冲抓锥更适用于淤泥、粘性土、砂土、砾石、卵石等土层的成孔,且适用孔径为0.6~1.5m,与该处条件基本相符,故综合考虑后选择钻孔灌注桩。

二.桩径的拟定查《公路桥涵地基与基础设计规范》(以下简称《规范》)知,钻孔桩设计直径不宜小于0.8m,且常用尺寸为0.8~3.2m,参照已有工程实例与荷载大小,初步拟定桩的直径为1.2m。

某住宅楼桩基础设计计算书

某住宅楼桩基础设计计算书

某住宅楼桩基础设计计算书一、工程概况本住宅楼位于_____,总建筑面积为_____平方米,地上_____层,地下_____层。

结构形式为_____,基础采用桩基础。

建筑物的安全等级为_____级,抗震设防烈度为_____度。

二、地质条件根据地质勘察报告,场地土层分布情况如下:1、第一层:填土,厚度约_____米,承载力特征值为_____kPa。

2、第二层:粉质黏土,厚度约_____米,承载力特征值为_____kPa。

3、第三层:粉砂,厚度约_____米,承载力特征值为_____kPa。

4、第四层:中砂,厚度约_____米,承载力特征值为_____kPa。

地下水水位埋深约_____米。

三、桩型选择综合考虑工程地质条件、建筑物荷载、施工条件等因素,本工程选用_____桩型。

该桩型具有承载力高、施工方便等优点。

四、单桩竖向承载力计算1、根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94 2008),单桩竖向极限承载力标准值按下式计算:Quk = Qsk + Qpk其中,Qsk 为总极限侧阻力标准值;Qpk 为总极限端阻力标准值。

2、总极限侧阻力标准值 Qsk 计算:Qsk =∑uqsikli式中,u 为桩身周长;qsik 为第 i 层土的极限侧阻力标准值;li 为第i 层土的厚度。

3、总极限端阻力标准值 Qpk 计算:Qpk = qpkAp式中,qpk 为极限端阻力标准值;Ap 为桩端面积。

通过计算,单桩竖向极限承载力标准值 Quk 为_____kN。

五、桩数确定1、建筑物的总竖向荷载标准值为_____kN。

2、考虑一定的安全系数,单桩竖向承载力特征值Ra =Quk /K,其中 K 为安全系数,取_____。

3、桩数n =建筑物总竖向荷载标准值/单桩竖向承载力特征值,计算得桩数 n 为_____根。

六、桩的布置桩在基础平面内呈_____布置,桩间距满足规范要求。

七、桩身结构设计1、桩身混凝土强度等级选用_____,根据规范要求,计算桩身承载力。

桩基础设计计算书

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1.确定桩的规格根据地质勘察资料,确定第4层粘土为桩端持力层。

采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为方桩,为400mm ×400mm ,桩长为22米。

承台埋深1.5米 ,桩顶嵌入承台0.1米,则桩端进持力层2.4米。

2.确定单桩竖向承载力标准值Q 和桩基竖向承载力设计值R查表内插求值得按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值:p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q +=+=∑=4×0.4(24×2.0+14×15+32×2.4)+1600×0.4×0.4=791.68KN取=uk Q 791.68 kNQ 2uk R == 791.62=395kN 3.确定桩数n 及其布置粗估桩数n 为n =F/R=3200/ 395=8.1根取桩数n =9根。

桩距,查表,桩距s=3.0b p =3×0.4=1.2m承台边:a=2×(0.4+1.2)=3.2承台高度h 为1.2m, 桩顶嵌入承台0.1m ,钢筋保护层取150mm ,则h 0=1.2-0.15=1.05m=105mm4.基桩承载力验算∑++=2max max iy x x M n G F N= 3200 3.2 3.2 1.5 20(40050 1.05)1.296 1.2 1.2+⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯ = 389+62.8 =451.8kN < 1.2R =1.2×395=474 kN 且nG F N +== 389 < R =395(满足) 5.软弱下卧层承载力验算 由Es1/Es2=3.2/1.9=1.68.z/b=2.5/2>0.5,查表得023θ=。

下卧层顶面处附加应力:()(2tan )(2tan )k c z lb p p p b z l z θθ-=++ 23.2 3.2(342.520 1.5)(3.2230.424)⨯⨯-⨯=+⨯⨯=96.9kpa 下卧层顶面处的自重应力:20 1.518.3(10.387)363.6cz σ=⨯+⨯-⨯=kpa 下卧层承载力:363.614.1/4.5czm KN m d z σγ===+ 75 1.214.1(4.50.5)142.68az f kpa =+⨯⨯-=>96.9kpa z p =(满足) 单桩水平力:1/ 5.6k k H H n kN ==(可以)相应于荷载效应基本组合时作用于桩底的荷载设计值为: 1.35 1.3532004320K F F KN ==⨯=1.35 1.35400540.K M M KN m ==⨯=1.35 1.355067.5K H H KN ==⨯=桩顶竖向设计值:480F N n==KN ()max maxmin 2iM Hh x N N x +=±∑ ()609350254067.5 1.2 1.2480480129.38{4 1.2+⨯⨯=±=±=⨯ 6.承台计算(1) 承台冲切计算:柱对承台的冲切,按下式计算:F 1.35320004320Ii l F N =-=⨯-=∑KN 受冲切承载截面高度影响系数hp β=1冲跨比λ与系数α的计算0000.80.76( 1.0)1.05a h λ===<00.840.880.760.2β==+ ()004b c hp t o a f h ββ⨯+()40.880.40.811100 1.05=⨯⨯+⨯⨯⨯ =4851>Fl角桩向上冲切,110.560.560.5830.20.760.2x βλ===++ ()102/2hp t c a f h ββ+()20.5830.60.8/211100 1.05=⨯+⨯⨯⨯ =1347.5>Nmax=609KN(可以)(2) 承台受剪计算1/408000.93hs h β⎛⎫== ⎪⎝⎭I -I 截面:00.76x λλ==175.1+=λβ=1.75/(0.76+1)=0.994 00h b f t hs ββ=0.93×0.994×1100×3.2×1.05=3416.6 kN >2Nmax=2×609=1218满足要求(3) 承台受弯计算按式计算x 34800.375769.5.i i M N y KN m ==⨯⨯=∑ 60769.5102714.0.90.93001050x s y M A KN m f h ⨯===⨯⨯ 选用1814,=s A 27702mm ,沿x,y 均匀布置。

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桩基础设计计算书1、研究地质勘察报告地形拟建建筑场地地势平坦,局部堆有建筑垃圾。

、工程地质条件 自上而下土层一次如下:① 号土层:素填土,层厚约为1.5m ,稍湿,松散,承载力特征值a ak KP f 95=② 号土层:淤泥质土,层厚5.5m ,流塑,承载力特征值a ak KP f 65=③ 号土层:粉砂,层厚3.2m ,稍密,承载力特征值a ak KP f 110= ④ 号土层:粉质粘土,层厚5.8m ,湿,可塑,承载力特征值a ak KP f 165= ⑤ 号土层:粉砂层,钻孔未穿透,中密-密实,承载力特征值a ak KP f 280= 1.3、 岩土设计参数岩土设计参数如表1和表2所示。

表1地基承载力岩土物理力学参数表2桩的极限侧阻力标准值sk q 和极限端阻力标准值pk q 单位KPa土层编号 土层编号桩的侧 阻力sk q桩的端 阻力pk q土层编号 土层编号桩的侧 阻力sk q桩的端 阻力pk q① 素填土 22 - ④ 粉质粘土 58 900 ② 淤泥质土 20 - ⑤ 粉砂土 75 2000 ③粉砂52-1.4水文地质条件⑴拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

⑵地下水位深度:位于地表下4.5m 。

场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度为7度,场地内无可液化沙土、粉土。

上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构,长30m ,宽9.6m 。

室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm 。

柱截面尺寸均为400mm 400mm ,横向承重,柱网布置如图所示。

2.选择桩型、桩端持力层 、承台埋深根据地质勘查资料,确定第⑤层粉砂层为桩端持力层。

采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为方桩,400mm ×400mm 桩长为15.7m 。

桩顶嵌入承台70mm ,桩端进持力层1.2m 承台埋深为1.5m 。

3.确定单桩竖向承载力3.1确定单桩竖向承载力标准值Q根据静载力触探法公式:p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q +∑=+==4×(×20×+52×+58×+75×+2000×× = KN3.2确定单桩竖向承载力设计值RaRa=K Q uk =248.1444= KN式中安全系数K=24. 确定桩数n ,布置及承台尺寸4.1 桩数n最大轴力标准值,KN F k 2280=初步估算桩数,由于柱子是偏心受压,考虑一定的系数,按规范取~。

先不考虑承台质量,因偏心荷载,桩数初定为:5.324.72222801.1=⨯==a R F n μ取n=44.2 柱的中心距按规范,桩的最小中心距为3~4d ,s=1.2m ~1.6m ,综合考虑后,s=1.4m 。

柱的布置按矩形式排列。

4.3 承台尺寸确定根据构造要求,a=+×2=2.2m b=+×2=2.2m暂时设计埋深为1.5m ,承台厚0.9m ,桩顶深入承台50mm 承台下不做垫层,故钢筋保护层取70mm ,则承台有效高度为 mm m h 43043.007.05.00==-=承台采用混凝土C30,2/43.1mm N f t =,2/3.14mm N f c =,钢筋选用HRB335级,2/300mm N f y =。

5. 计算桩顶荷载经过将设计任务书所给数据进行分析可知,最不利弯矩组合值比最不利轴力组合值要大,因此,按照最不利荷载弯矩组合值进行设计。

取承台及上覆土的平均重度2/20mm KN G =γ 桩顶平均竖向力:承台及上覆土重 KN G k 2.1455.12.22.220=⨯⨯⨯= 桩顶平均竖向力 KN n G F Q k k k 3.60622.1452280=+=+=2max minmax 7.047.0)5.0158230(3.606)(⨯⨯⨯+±=∑+±=i k k k k k x x h H M Q Q ={knR kn a 69.8662.166.7160495.94k n =<>5.2 单桩水平设计值Kn n H H K k 5.3941581===其值远小于按a XHaEIR 03χνα=估算的单桩水平承载力特征值,满足要求。

相应于荷载效应基本组合是作用于柱底的荷载设计值为:KnH H Kn M M Kn F F K k k 3.21315835.135.151.31023035.135.130********.135.1=⨯===⨯===⨯== 扣除承台和其填土自重的桩顶竖向力设计值5.76943078===n F N Kn 22m ax m inm ax 7.047.0)5.03.2135.310(5.769)(⨯⨯⨯+±=∑+±=i x x Hh M N N ={KNKN48.91852.6206.承台受冲切承载力验算柱边冲切冲切力 KN N F F i l 307803078=-=∑-= 受冲切承载力截面高度影响系数992.0)800900(80020009.011=-⨯---=hp β冲垮比的计算与系数αλ5.12.036.084.02.084.0)0.1(36.083.03.00000000=+=+==<====x y x x y x h a λββλλ()()[]000002h f a h a b t hp x c y y c x βββ+++=2×[×(+)+×(+)]××1430× =>KN F l 3078= 满足要求角桩向上冲切y y y y x x x x a a a a m C C 010*******,,,,6.0λλλλ======12.036.056.02.056.0111=+=+==x y x λββ011112122h f a c a c t hp x y y x βββ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ =[1×(+2)6+1×(+2)]××1430× =>KN N 4.764max = 满足要求7. 承台受剪承载力计算按式0.175.100+==λβββ和h b f V t hs 计算。

剪跨比与冲切比相同,受剪切承载力截面高度影响系数hs β计算99.0830*******1410=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=h hs β 对I-I 斜截面36.00==x x λλ(介于~3之间) 剪切系数29.10.136.075.10.175.1=+=+=λβ=00h b f t hs ββ××1430××=>2KN N 96.183648.9182max =⨯=因承台为正方形,故II-II 斜截面与I-I 截面受剪切承载力一样。

8.局部受压验算根据《混凝土结构规范》中“局部受压承载力计算”的公式: F l ≤βc βl f c A ln式中:F l --局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值; f c --混凝土轴心抗压强度设计值;βc --混凝土强度影响系数,;βl --混凝土局部受压时的强度提高系数; l bl A A =β;A l --混凝土局部受压面积;A ln --混凝土局部受压净面积;对后张法构件,应在混凝土局部受压面积中扣除孔道、凹槽部分的面积;A b --局部受压的计算底面积。

方柱对承台的局部压力算3400.0400.0)3400.0()3400.0(=⨯⨯⨯⨯==lbl A A βKNF KN A f l c l c 30784.92664.04.01430030.135.135.1ln =>=⨯⨯⨯⨯⨯=ββ 满足要求。

角桩对承台的局部压力验算:3400.0400.0)3400.0()3400.0(=⨯⨯⨯⨯==lbl A A βkNN kN A f c l c 48.9184.9266400.0400.01430030.135.135.1max ln =>=⨯⨯⨯⨯⨯=ββ满足要求。

9.桩身结构设计计算:由于选用预制桩,因此,选择混凝土为C30,kP f c 14300=,钢筋选用HRB335级,2/300mm N f y ='.桩身结构主筋计算:由,《混凝土结构设计规范》“ 正截面受压承载力计算”知:)(9.0''+≤s y c A f A f N φ式中:N--轴向压力设计值;φ--钢筋混凝土构件的稳定系数; f c --混凝土轴心抗压强度设计值; A--构件截面面积;A's --全部纵向钢筋的截面面积。

并且按照《建筑地基基础规范》进行构造取值为:静压预制桩的最小配筋率不宜小于%。

)(9.0max ''+=s y c A f A f N φ,得:30052.09.04.04.01430052.09.048.918<⨯⨯⨯⨯⨯⨯-='s A因此,可以按照构造配筋。

即,采用最小配筋率%。

2960400400006.0mm mm mm A s =⨯⨯='选用418,211019mm A s ='.. 桩身混凝土承载力验算:KN kN kP m m f A c c p 4.918171675.0143004.04.0>=⨯⨯⨯=ϕ满足要求。

. 桩身结构设计图:见后面图纸。

10. 承台受弯承载力计算:. x 轴受到弯矩作用:由,m KN m KN y N M i i x ·5.7695.05.7692=⨯⨯==∑ 可得:2607.34338303009.0105.7699.0mm h f M A y x s =⨯⨯⨯==选用1418,23560mm A s =,沿着平行y 轴布置。

. y 轴受到弯矩作用:由,m KN m KN x N M i i y ·5.7695.05.7692=⨯⨯==∑ 可得:267.34338303009.0105.7699.0mm h f M A y y s =⨯⨯⨯==选用1418,23560mm s A =,沿着平行x 轴布置。

. 承台的配筋图:见后面的图纸。

11.参考文献:【1】中华人民共和国国家标准·《建筑桩基础技术规范(JGJ94—94)》·北京,中国建筑工业出版社,2002【2】中华人民共和国国家标准·《建筑地基基础设计规范(GB50007—2011)》·北京,中国建筑工业出版社,2011【3】中华人民共和国国家标准·《混凝土结构设计规范(GB20010—2010)》·北京,中国建筑工业出版社,2010【4】东南大学,同济大学,天津大学合编·《混凝结构设计原理》·北京,中国建筑工业出版社,2008【5】华南理工大学,浙江大学,湖南大学编·《基础工程》·北京,中国建筑工业出版社,2003【6】孔宪立,石振民主编·《工程地质学》·北京,中国建筑工业出版社,2001【7】东南大学,浙江大学,湖南大学,苏州科技学院合编·《土力学(第二版)》·北京,中国建筑工业出版社,2005【8】国家建筑标准图集11G101-3,中国计划出版社,2010。

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