基础工程基础工程桩基础课程设计(word文档良心出品).docx
桩基础课程设计

桩基础课程设计一设计题目:桩基础课程设计二设计荷载:柱底荷载标准组合与柱底荷载效应基本组合见桩基础设计任务书表3,表4。
1 题号:4号2 柱底荷载效应标组合值A轴:F k=2040KN M K=242KN.M V K=145KN。
B轴:F k=2280KN M K=223KN.M V K=158KN。
C轴:F k=2460KN M K=221KN.M V K=148KN。
3 柱底荷载效应标准组合值A轴:F k=2650KN M K=253KN.M V K=193KN。
B轴:F k=3560KN M K=228KN.M V K=175KNC轴:F k=3120KN M K=244KN.M V K=188KN。
4 地层条件及其参数地基各土层物理性质参数5.场地水文地质条件场地内地下水位位于地表下3.5米处。
地下水对混凝土结构无腐蚀性。
四.桩的选型疏桩布置经济承载力高,此处地层中无高压缩性土,不考虑承台作用,拟采用Φ500灌注桩,持力层选择粉沙层。
桩入土深度1.0米(不小于2d),设计桩长15.6米,伸入承台50mm,承台底置于淤泥质土顶面,拟选承台高1200mm。
室外地坪标高为—0.45m,自然地面标高同室外地坪标高。
土层分布图(一)单桩承载力计算1单桩竖向承载力极限值QukQuk=Qsk+Qpk=U∑q si l i+A p q pk=π×0.5×(2.0×26×0.8+1.3×28+6.6×45+4.2×65+1.0×75)+ π×(0.5/2)^2×2400=1606.1kn2基桩竖向承载力特征值R承台底部为淤泥质地基土,压缩性大,不考虑承台效应ηc=0,则有R=Ra=Ruk/K=1606.1/2=803.05KN根据上部荷载初步估计桩数为:n=Fk/R=3.06 取4根(一)桩基竖向承载力验算根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),当按单桩竖向承载力特征值进行计算时,荷载应取效应标准组合值,由于桩基所处场地设防烈度为7度,且场地内无可液化沙土,粉土问题,因此不进行地震效应承载力验算。
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目录一、设计资料 (2)二、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)2.3确定单桩极限承载力标准值 (3)2.4确定桩数和承台底面尺寸 (4)三、承载力验算 (5)3.1桩基竖向承载力验算 (5)3.2软弱下卧层验算 (6)3.3桩基沉降验算 (6)3.4桩基负摩阻力验算 (6)3.5桩身结构验算 (6)四、承台设计 (7)4.1受弯计算 (7)4.2承台配筋 (7)4.3冲切验算 (7)4.4受剪计算 (8)一、设计资料1 、上部结构资料某机械厂粗加工车间上部结构(柱子——400㎜×400㎜)传至基础顶面的最大荷载为:轴力F k=2790KN,弯矩M k=300KN.m,剪力H k=20KN。
2 、建筑物场地资料建建筑物场地地势平坦,相差高度不足1m。
根据市地震小区划分规定,该建筑物地震烈度按6度设防。
场地地下水类型为潜水,地下水位离地表1.5米,丰水期会上升,但根据已有资料,该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见下表:地基各土层物理,力学指标二.、选择桩型、桩端持力层 、承台埋深1、 选择桩型因为柱底荷载大 ,不宜采用筏基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便,为减少对周围环境污染,所以采用静压预制桩,这样可以较好的保证桩身质量,并在较短的施工工期完成沉桩任务,同时,当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2 、选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布,第3层是软塑粘土,且比较薄,第4层是流塑淤泥质粘土,第5层是软塑粉土约为4.2m 厚,第6层是与地5层同硬度软塑粉土,所以第6层是比较适合的桩端持力层。
桩端全断面进入持力层4m (>2d ),桩顶进入承台100mm ,桩尖取0.15m ,由于第1层厚0.3m ,地下水位为离地表1.5m,为了使地下水对承台没有影响,所以选择承台底进入第2层土0.9m ,即承台埋深为1.2m ,桩长h 即为h=0.65+1.75+2.5+4.8+3.25+4-1.2+0.1+0.5=14.05m桩截面尺寸选用:由于经验关系建议:楼层<10时,桩边长取300~400,400mm ×400mm ,右 图为桩基及土层分布示意图。
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目录1 .设计资料 (2)(一)工程概况 (2)(二)设计资料 (2)2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (4)3 .确定单桩极限承载力标准值 (5)4 .确定桩数和承台底面尺寸 (6)5 .单桩竖向承载力验算 (7)6 .柱下独立承台的冲切计算和受剪计算 (8)7 .承台的抗弯计算和配筋 (15)8 .基础梁(连系梁)的结构设计 (21)9 .参考文献 (24)1. 设计资料(本组采用的工况为ACE)(一)工程概况凤凰大厦为六层框架结构,±0.00以上高度19.6米。
底层柱网尺寸如图1所示。
根据场地工程地质条件,拟采用(A)400×400mm2钢筋混凝土预制桩或(B)450×450mm2钢筋混凝土预制桩基础,要求进行基础设计。
Z1Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z1Z1Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z1Z3Z3Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z4Z3Z3 123456789DCBA图1 底层柱网平面布置图(二)设计资料①场地工程地质条件(1)钻孔平面布置图17.5m16.0m16.0m16.0mZk5Zk6Zk7Zk8Zk1Zk2Zk3Zk4(2)工程地质剖面图-1.8-2.0-2.2-2.5-5.1(-5.8) -9.5(-10.5) -18.4(-20.4)-3.0(-4.0)-15.5(-17.3)-4.5(-5.3)-8.6(-9.2)-20.5(-21.8)-6.0(-6.5)-9.0(-9.7)-20(-21.2)杂填土淤泥粉质粘土砾质粘土-8.5(-9.8)Ⅰ—Ⅰ剖面-1.8-2.0-2.2-2.4-4.9(-4.5) -10.0(-11.4) -14.5(-16.3)-3.0(-4.5)-8.0(-9.4)-17.0(-18.5)-5.5(-6.2)-22.0(-23.0)-6.5(-7.5)-9.5(-11.3)-21.5-(22.0)杂填土淤泥粉质粘土砾质粘土-8.5(-10.7)Ⅱ—Ⅱ剖面注:括号外数据为(C)工况,括号内数据为(D)工况(3)预制桩桩端承载能力标准值土层名称桩周侧摩阻力标准值q sk(kPa)桩端极限承载力标准值q pk(kPa) 杂填土未完成自重固结/ / /淤泥10 (5)/ / /粉质粘土40 (30)1800(1600)1900(1700)2000(1800)砾质粘土50 (40)3000(2500)3500(3000)4500(3500)注:括号外数据为(E)工况,括号内数据为(F)工况②底层柱截面尺寸及荷载底层柱柱截面尺寸轴力(KN)偏心距离Z1400×400 1050 0.2Z2400×400 1280 0.2Z3400×600 1900 0.2Z4500×700 2000 0.1③其它条件(1)柱底标高为-1.0m;(2)基础梁(连系梁)顶面荷载Q=15kN/m ; (3)建筑物处于非地震区,可不考虑抗震。
桩基础课程设计书

一,设计资料1.1上部结构资料哈市近郊单层工业厂房,室内室外地面高差0.3m ,室外设计地面与天然地面一致,两跨,第一跨度为30m ,有两台50顿桥式吊车,另一跨跨度为24m ,有两台30顿桥式吊车,柱距为12m ,预制中柱截面600×1200mm2,作用于杯口顶面的荷载设计值为:,4.55,103.10,29902KN V m KN M KN F =⋅⨯==底层柱网平面布置及柱底荷载见设计任务书内附图。
1.2建筑物场地资料土层分布和物理力学性质如任务书内附表二,选择桩型,桩端持力层,承台埋深2.1选择桩型根据施工场地的地质条件,采用静压预制桩。
2.2选择桩的几何尺寸及承台埋深如图1所示,承台埋深2.3m ,桩长10m ,桩边长取400×400。
三,确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基,根据土的物理指标与承载力参数之间的关系, 单桩竖向极限承载力标准值:26004.0)6.41004.536(4.0421⨯+⨯+⨯⨯⨯=+⋅=+=∑p pk i sik pk sk uk A q l q Q Q Q μ KN 04.14636.404.1047=+=估算单桩承载力设计值(65.1,65.1==p s γγ) KN Q Q R p pk s sk69.88665.104.1463==+=γγ 以此初步确定桩数四,确定桩数和承台底面尺寸4.1桩数及承台的确定荷载,4.55,103.10,29902KN V m KN M KN F =⋅⨯==初步估算桩数,柱子偏心受压考虑。
37.369.8862990==≥R F n (根)取4=n 柱距.2.13m d S a =≥承台底面尺寸3.0m ×2.4m ,边距3002002=d 满足要求。
五,确定复合桩基竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩.3 n 按复合基桩计算竖向承载力设计值,采用群桩效应计算复合基桩承载力设计值5.1四桩承台力计算承台净面积:2256.64.044.20.3m A c =⨯-⨯=承台低地基极限阻力标准值,a ck kp q 160= a c ck ck kp n A q Q 4.262456.6160=⨯== a sk kp Q 04.1047=a sk kp Q 416= 分项系数70.1,65.1===c p s γγγ因为桩分布不规则,所以要对桩的距径进行修正,0.34.044.20.3886.0886.0=⨯⨯⨯==b n A d s c a 2.124.2==l B c 群桩效应系数查表得64.1,8.0==p s ηη 承台底土阻力群桩效应系数c e c e c c i c i cc A A A A ηηη+= 承台外正净面积:281.1)5.04.2()5.03(56.6m A e c =-⨯--=承台内正净面积:275.481.156.6m i A i c =-=查表得63.0,11.0==e c i c ηη 25.056.681.163.056.675.411.0=+=+=c e c e c c i c icc A A A A ηηη 则,复合桩基竖向承载力设计值R:KN Q Q Q R c ck c p pk p s sk s723.9597.14.26225.065.141664.165.104.10478.0=++=++=γηγηγη六,单桩设计吊运及吊运采用单点吊桩的强度进行桩身配筋计算,吊点位置在距桩顶,桩端平面处0.293L (L=10m ),起吊时桩身的最大正负弯矩:m kN q k kql M 8.42.1254.0,3.1,,0429.022max =⨯⨯===桩身采用c30混凝土,Ⅱ级钢,m kN kql M ⋅==8.260429.02max桩身截面有效高度:36.004.04.0=-=o h03615.02==o c s bh f M α 查表得9816.0=s γ 2253mm h f M A o y s s ==γ选用2Φ18(2253509mm A s >=)整个主筋为4Φ1821018mm A s =配筋率%6.0%636.0min =>=ρρ满足要求桩身强度:kN R KN A f A f s y c c 691.8866.2364)10183003604003.140.1(0.1)(=>=⨯+⨯⨯⨯=+ϕϕ满足要求七,桩顶作用验算7.1中心受压计算KN G F 6.32996.30929902015.24.20.32990=+=⨯⨯⨯+=+kN n G F N 9.82446.3299==+= kN R N o 69.8869.8249.8240.1=<=⨯=γ7.2偏心荷载计算KN KN M n G F N i6.5812.106875.0475.0103046.329)(22maxmin max =⨯⨯±=⨯±+=∑∑γγ 0,03.10642.112.1068min max >=≈=N KN R KN N o o γγ满足要求八,承台设计8.1承台尺寸柱插入深度1000mm ,柱底与杯底距50mm ,承台厚1450mm ,采用c30混凝土,钢筋采用二级钢,台底保护层厚100mm8.2冲切承载力验算承台底面在45°范围之内,可不进行冲切验算8.3 受弯计算由桩受力可知,2.1068max KN N =平均受力KN N 9.824= KN n G N N j 8.99046.3092.1068max max =-=-= KN n F n G N N j 5.74742990===-= 承台1-1截面处最大弯矩m KN y N M j ⋅=+⨯==64.792)24.02.0(6.19812max 22175)1001050(3009.0792640009.0mm h f M A o y s =-⨯⨯== 选配15Φ14221752308mm A s >=承台2-2截面处最大弯矩m KN y N M j ⋅=+⨯==64.792)24.02.0(6.19812max 选配15Φ14221752308mm A s >=8.4受剪承载力计算mm a y 200=,mm a x 200=,3.015.01350200<====o x y x h a λλ 取2.03.012.0,3.0=+==λβλ ○1KN h f f o y c 4.92661035.14.23.142.06=⨯⨯⨯⨯=β KN v o 4.92666.19818.99020.1<=⨯⨯=γ○2KN h f f o y c 115831035.133.142.06=⨯⨯⨯⨯=β KN v o 115836.19818.99020.1<=⨯⨯=γ。
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课程名称:基础工程作业题目:铁路干线单线特大桥基础设计院系:专业:年级:姓名:学号:作业成绩:指导教师(签章)一、设计任务某铁路桥梁桥墩基础设计二、设计资料1、该桥系某I级铁路干线上的特大桥,线路位于单线、直线平坡地段,该地区无地震。
2、桥孔由8孔32米预应力钢筋混凝土梁,1孔48米下承式钢桥梁和9孔32米预应力钢筋混凝土梁。
3、水文地质情况,工程地质情况和土的物理力学性质资料:表1 土工试验成果表土层编号及名称土层顶面标高地质年代比重G s重度γ/kN/m3含水量w/%液限w L/%塑限w p/%ϕ c/kPa渗透系数k/cm/s压缩系数a/MPa-1①软粘土21.0Q42.72 14.9 91.5 85.0 55.0 6︒17’10.1 2.8E-8 0.494②砂粘土20.0Q42.69 18.8 34.5 43.0 28.0 12︒05’19.4 3.4E-7 0.112③粗砂中密19.0Q32.60 19.5 26.2 / / 24︒32’/ 2.7E-1 0.011④强风化砂岩14.0 K 饱和单轴抗压强度R=2.4MPa⑤中风化12.5 K 饱和单轴抗压强度R=6.7MPa砂岩设计高水位(高程23.00m ) 设计低水位(高程22.00m ) 河床(高程21.00m ) 一般冲刷线(高程18.00m ) 局部冲刷线(高程17.50m )一孔梁重=2227KN线路材料及人行道每米长度的重量=10KN钢轨高度=176mm三.设计步骤1.荷载:上部为等跨32m 的预应力钢筋混凝土梁,荷载为纵向控制设计,混凝土桥墩,承台顶面上纵桥向荷载: (1)恒载1). 结构自重1N一孔梁重=2227kN ,线路材料及人行道每米长度的重量=10kN 。
故:N N k 2554107.3222271=⨯+=2). 顶帽自重2N体积 ()3222m 4.715.07.28.315.03.1335.035.17.28.3=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯=ππV重量 kN N 9.9184254.72=⨯= 3).墩身自重N 3墩身高m .57h =;顶面积22164.132.14.28.3m A =⨯+⨯=π;底面积2226.719575.15.138.3m A =⨯+⨯=π,故体积 ()33m 4.51246.71964.136.71964.13.5731=⨯++⨯⨯=V重量 kN N 2.42864234.51243=⨯= 4).浮力N 4高水位处墩身截面积22m 75.174575.1915.28.3=⨯+⨯=π 低水位处墩身截面积22m 60.185075.1015.38.3=⨯+⨯=π 墩底面积26.719m =则桥墩浸入水下体积:高水位时 ()34m 5.0446.71975.176.71975.175.3231=⨯++⨯⨯=V低水位时 ()34m 9.8256.71960.186.71960.185.3131=⨯++⨯⨯=V故浮力为:高水位时 .5kN 440105.0444=⨯=N 低水位时 .9kN 258109.8254=⨯=N 5).竖向活载 一孔重载支点反力1R 为1132.7-7.55220(32.35-2 1.5)+92(32.7-7.5)(-0.35)1896.42322R kN ⎡⎤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⎢⎥⎣⎦故竖向活载为 N R N k 42.189615==对基底x x -轴之力矩 m kN M ⋅=⨯=75.66342.189635.05 二孔重载其最不利荷载位置x 见图2-(a),可由1212G G l l =确定,若等跨度者,则可直接由12G G =解得,1G 和2G 分别为左右两跨上活载重量,故由12G G =,解得m 8.07x = 则支点反力12R R 、为 竖向活载 .52968.51432.01536216=+=+=R R N对基底x x -轴之力矩 ()m .2k 36.51432.015365.306∙=-⨯=N M6)制动力一孔重载大于 []10%522092(32.77.5)341.84kN ⨯⨯+⨯-=故取 1341.84H kN = 对基底x x -轴之力矩 ()m k 5.828195.20.50.57.83411∙=++⨯=N H M二孔重载 kN H 84.3412= 对基底x x -轴之力矩 ()m k 5.828195.20.50.57.83412∙=++⨯=N H M7)纵向风力本桥所在地区之基本风压值为1.2kPa 表知:..01.01.11k k k 3,2,1===,, 桥上有车时:kPa W 56.012.3180=⨯=% 顶帽风力3H迎风面积2m 25.35.65.0=⨯=,kN H 43.325.3056.13=⨯=对基底x -x 轴之矩 m kN M H ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=58.265.725.043.33 墩身风力4H低水位时 迎风面积()202.4015.6815.620.621m =⨯+=对基底x -x 轴之矩 m kN M H ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=8.11875.31215.6.3424 8)承台顶面荷载为横载及一孔荷载时:横载及二孔活载时:NN N N N N P k 2.08546.5296889.252.428649.9184255464321=+-++=+-++=∑承台用C20混凝土,尺寸为。
基础工程课程设计(桩基础设计)

*******大学土木工程学院《基础工程》课程设计(土木工程地下工程方向)姓名:******学号:********组别:*****一班(ACE组)二〇一一年六月目录一. 工程概况 (3)二 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (6)三. 确定单桩承载力特征值 (6)四. 确定桩数 (7)五. Z1、Z2类柱下桩基础设计 (8)六. Z3类柱下桩基础设计 (11)七. Z4类柱下桩基础设计 (14)八. 连系梁设计 (18)九. 基础布置总平面图 (20)一 .工程概况凤凰大厦为六层框架结构,±0.00以上高度19.6米,拟采用400×400mm 2钢筋混凝土预制桩基础,整个基础占地面积为()()22.8350.322.780.6m =+⨯⨯⨯.具体的地质等工程条件如下:Z 1Z 2Z 2Z 2Z 2Z 2Z 2Z 2Z 1Z 1Z 3Z 3123456789DCB A底层柱网平面布置图1、场地工程地质条件 (1)钻孔平面布置图Zk1Zk2Zk3Zk4(2)工程地质剖面图-1.8-2.0-2.2-2.5-5.1(-5.8)-9.5(-10.5)-18.4(-20.4)-3.0(-4.0)-15.5(-17.3)-4.5(-5.3)-8.6(-9.2)-20.5(-21.8)-6.0(-6.5)-9.0(-9.7)-20(-21.2)杂填土淤泥粉质粘土砾质粘土-8.5(-9.8)Ⅰ—Ⅰ 剖面-1.8-2.0-2.2-2.4-4.9(-4.5)-10.0(-11.4)-14.5(-16.3)-3.0(-4.5)-8.0(-9.4)-17.0(-18.5)-5.5(-6.2)-22.0(-23.0)-6.5(-7.5)-9.5(-11.3)-21.5-(22.0)杂填土淤泥粉质粘土砾质粘土-8.5(-10.7)Ⅱ—Ⅱ 剖面(3)预制桩桩端承载能力标准值2、底层柱截面尺寸及荷载3、其它条件(1)柱底标高为-1.0m;(2)基础梁(连系梁)顶面荷载Q=15kN/m;(3)建筑物处于非地震区,可不考虑抗震。
基础工程桩基础课程设计

基础工程课程设计课程名称:桩基础课程设计院系:土木工程系专业:年级:姓名:学号:指导教师:西南交通大学目录一、概述 (3)1.1 设计任务 (3)1.2设计资料 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
二、设计计算 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1桩的计算宽度 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2桩的变形系数α ............................................................................................... 错误!未定义书签。
2.3桩顶的刚度系数ρ1,ρ2,ρ3,ρ4。
.......................................................... 错误!未定义书签。
2.4计算承台底面形心O 点的位移a,b,β........................................................ 错误!未定义书签。
2.5计算作用在每根桩顶上的作用力 .............................................................. 错误!未定义书签。
桩基础课程设计(1)

桩基础课程设计(1)一、概述桩基础是现代建筑中广泛应用的一种地基处理方式。
桩基础不仅具有承受建筑荷载的能力,而且可有效地降低地基沉降,防止地基侧移,提高建筑的抗震能力。
本课程旨在通过教授桩基础的原理、设计方法和施工技术,培养学生对桩基础的深刻理解。
二、课程大纲2.1 桩基础原理•桩基础的定义•桩基础的分类•桩基础的荷载传递机理•桩基础的作用2.2 桩基础设计•桩基础设计的基本原理和方法•桩基础的荷载-位移特性分析•桩基础的设计参数选择•不同种类桩基础应用场合与设计方法2.3 桩基础施工技术•桩基础施工前的准备工作•桩基础施工过程•桩基础施工质量控制•桩基础施工常见问题解决方法三、教学方法3.1 理论讲授本课程通过理论讲授,传授桩基础的原理、设计方法和施工技术,使学生对桩基础有系统、全面的了解,为后续的实践操作打下坚实的基础。
3.2 实践操作为了提高学生的实操能力和解决实际问题的能力,本课程安排了大量的实践操作环节,包括桩基础的施工现场观摩、桩基础施工质量检查和实操演练等。
四、考核方法考核方法主要包括两种方式:理论考试和实践操作。
4.1 理论考试理论考试采用笔试方式进行,考察学生对桩基础原理、设计方法和施工技术的掌握程度以及理论基础的扎实程度。
4.2 实践操作实践操作主要考察学生的实操能力和解决实际问题的能力,通过桩基础施工现场观摩和实操演练等方式进行。
五、教学资源为了保证教学质量,本课程所需要的教学资源包括:•一份通俗易懂的桩基础设计教材•一份桩基础设计软件——STAAD.Pro•一份桩基础施工操作手册六、教学成果通过本课程的学习,学生应掌握以下知识与技能:•理解桩基础的定义、分类和作用•掌握桩基础设计的基本原理和方法•能够分析和计算桩基础的荷载-位移特性•熟练掌握桩基础施工过程和质量控制方法•具备解决桩基础施工常见问题的能力七、桩基础是建筑结构中不可或缺的组成部分,学习桩基础课程对建筑专业学生具有重要意义。
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1.设计资料本课程设计题目为温州某后勤大楼柱下桩基础设计,提供地质堪察资料如下图,地基承极限侧阻力极限端阻力标)标准值 q sk准值 q pk(kpa层厚压缩模量载力特( kpa)层序岩土名称(m)(Mpa )征值预制灌注预制灌注( kpa)桩桩桩桩(1)素填土0.5------( 2)粘土 3.57.51022420--( 3)淤泥6 2.5551210--(2)淤泥质粘11 3.8702016--土(3)碎石混砂1216195403223001800(5)中风化岩未钻2000-450-6500穿柱子尺寸、平面布置及荷载基本组合(N、 M 、H)见附图。
柱底荷载标准组合: Fk=1403KN,M kx=30kN,H kx=22kNM ky=-42kN H ky=-34kN柱底荷载基本组合 =柱底荷载标准组合× 1.352.选择桩端持力层、承台埋深根据上表土层条件,以碎石混砂层为桩尖持力层,采用钢筋混凝土预制桩,型号。
桩端进入持力层 1.0m( >2d).工程桩桩入土深度h=0.5+3.5+6+11+1=22m,则桩基有效长度为L=22-2.0=20m. 桩基尺寸选择 400mmx400mm。
本工程桩身混凝土强度等级为C80。
承台用 C20 级混凝土桩,取 f t=1100kPA配置HRB335级?y= 300N/mm2。
3.确定单桩极限承载力标准值极限侧阻力标准值 q sk粘土q s1k=24kpa淤泥q =12kpas2k淤泥质粘土q s3k=20kpa碎石混砂q s4k=40kpa极限端阻力标准值 q pk q pk=2300kpa=2300x0.42+4x0.4x(24x2+12x6+20x11+40x1)=976kNK 取 2单桩竖向承载力特征值:R a=Q uk/K=976/2=488kNA-⑦4.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距:s=4d=4x400=1600mm,取 s=1.6m.预设承台尺寸:承台的边长 a=b=(0.4+0.8)x2=2.4m。
承台为边长 =2.4m 的正方形。
初设承台埋深 2m,承台高度 h=1.2m,桩顶伸入承台 50mm,钢筋保护层取70mm。
承台的有效高度为:h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm取承台及其上土的平均重度。
n≥FK+ Gk1403 + 20 2.4 2.4 2 = 3.34 R a488暂取 n=4 根。
5.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力:Q k=( F k+G k) /n= (1403+20x2.4x2.4x2) /4=408.35KN<R a=488kNmax ( M kx+ H kx h)y i(M ky + H ky h)x i(30 + 221.2) 0.8(-42 + -34 1.2) 0.8Qmin= Q k±∑y i2±= 408.35±±∑x i2(4x0.82 )(4x0.82 )= 408.35±17.62525.875416.6KN < 1.2Ra = 585.6KN400.1KN相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为:F=1.35F k=1.35x1403=1894.05kNM=1.35M kx=1.35x30=40.5kN=1.35M ky=1.35x-42=-56.7kNH=1.35H kx=1.35x22=29.7kN=1.35H ky=1.35x-34=-45.9kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值:N=F/n=473.5kNmax (M kx + H kx h) y i(M ky + H ky h) x i=473.5±23.8 34.9Nmin= N ±±∑y i2∑x i2=484.6kN462.4kN6.承台受冲切承载力验算①柱边冲切计算:冲切力F l F N i1894.05 01894.05kN受冲切承载力截面高度影响系数βhp计算因为 h0=2m 所以βhp0.9冲垮比λ与系数β的计算a0 x0.35 0 xh00.3101.13β0 x0.840.84 1.6470.20.3100 x0.2a0 y0.35 0 yh00.3101.13β0 y0.840.841.6470.20.3100 y0.2β(b c a )β(b c)β2[0 x0y0 y a0 y]hp f t h 02[1.647( 0.5 0.35) 1.647(0.5 0.35)] 0.9 1100 1.136264kN F l1894.05kN (可以 )②角柱向上冲切, c1=c2=0.6m,a1x=a0x=a1y=a0y=0.35,λ1x=λ0x=λ1y=λ0y=0.310β1 x0.560.561.0980.20.3101x0.2β1 y0.560.561.0980.20.3101 y0.2β(c2)β()β[1 x a1y / 21y c1a1x ]hpfth[1.098(0.60.35 / 2) 1.098(0.6 0.35 / 2)] 0.9 1100 1.131904 kN Nmax484.6kN (可以 )7.承台受剪切承载力计算剪跨比与以上冲切跨比相同。
受剪切承载力截面高度影响系数βhs 计算hs( 800 )1 / 4( 800 )1/ 40.917h01130对 I-I斜截面x0xλ =λ =0.3101.75 1.75 1.3361.00.310剪切系数 1.0hsf t b 0 h 00.917 1.336 1100 1.13 2.43655kN2N max2 484.6969.2kN (可以 )对Ⅱ - Ⅱ斜截面λ y =λ0y =0.3101.751.75 1.3361.00.310 1.0 剪切系数hs f tb 0h0.917 1.336 1100 1.13 2.4 kN3 N 3 473.5 kN 可以 )36551420.5 ( 从以上计算可见, 该承台高度首先取决于 I-I 斜截面的受剪切承载力, 其次取决于沿柱边的受冲切承载力。
8. 承台受弯承载力计算Mx=∑N i y i =2×473.5× 0.55=520.85kN ·mA sM x 520.85 1061707mm 20.9 f y h 00.9 300 1130按最小配筋率 0.15%计算,需 A s =2400×1130×0.15%=4068mm 2,16 182,沿平行 y 轴方向均匀布置。
现选用 ,A s=4072mm My=∑N i x i =2×484.6× 0.55=533.06kN ·mA sM x 533.06 1061747mm 20.9 f y h 00.9 300 1130按最小配筋率 0.15%计算,需 A s =2400×1130×0.15%=4068mm 2,16 182,沿平行 y 轴方向均匀布置。
现选用,A s=4072mm为满足锚固长度要求,钢筋两端均向上弯折,弯折段长度为 200mm 。
KZ11R a=Q uk/K=976/2=488kN柱底荷载标准组合: Fk=1564KN,M kx=-35kN,H kx=33kNM ky=-51kN H ky=-27kN柱底荷载基本组合 =柱底荷载标准组合×1.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距:s=4d=4x400=1600mm,取 s=1.6m.预设承台尺寸:承台的边长 a=b=(0.4+0.8)x2=2.4m。
取承台及其上土的平均重度1.35。
n≥FK+ Gk1564 + 20 2.4 2.4 2 = 3.67 R a488暂取 n=4 根。
承台的边长 a=b=(0.4+0.8)x2=2.4m。
承台为边长 =2.4m 的正方形。
初设承台埋深 2m,承台高度 h=1.2m,桩顶伸入承台 50mm,钢筋保护层取70mm。
承台的有效高度为:h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力:Q k=( F k+G k) /n= (1564+20x2.4x2.4x2) /4=448.6KN<R a=488kNmax ( M kx + H kx h)y i(M ky + H ky h)x i( - 35 + 331.2) 0.8(-51+ -27 1.2) 0.8Qmin= Q k±±448.6 ±±∑y i2∑x i2(4x0.82 )(4x0.82 ) = 448.6 ±1.43826.063473.2KN < 1.2Ra = 585.6KN424KN符合要求。
相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为:F=1.35F k=1.35x1564=2111.4kNM=1.35M kx=1.35x-35=-47.25kN=1.35M ky=1.35x-51=-68.85kNH=1.35H kx=1.35x33=44.55kN=1.35H ky=1.35x-27=-36.45kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值:N=F/n=527.85kNmax (M kx + H kx h) y i(M ky + H ky h) x i=527.85±1.94 35.18Nmin= N ±±∑y i2∑x i2=561.09kN494.61kNKZ1R a=488kN柱底荷载标准组合: Fk=780KN, M kx=-30kN,H kx=32kNM ky=-40kN H ky=-24kN 柱底荷载基本组合 =柱底荷载标准组合× 1.351.确定桩的根数、布桩及承台尺寸桩距:s=4d=4x400=1600mm,取 s=1.6m.承台尺寸:初设承台的边长a=b=( 0.4+0.8)x2=2.4m.取承台及其上土的平均重度n≥FK+ Gk780 + 20 2.4 2.4 2= 2.07 R a488暂取 n=4 根承台的边长 a=b=(0.4+0.8)x2=2.4m.初设承台埋深 2m,承台高度 h=1.2m,桩顶伸入承台 50mm,钢筋保护层取70mm。
承台的有效高度为h0=1.2-0.07=1.13m=1130mm2.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力:Q k=( F k+G k) /n= (780+20x2.4x2.4x2)/4=252.6KN<R a=488kNmax ( M kx + H kx h) y i(M ky + H ky h)x i( 30 + 32 1.2) 0.8(40 + -24 1.2) 0.8Qmin= Q k±±252.6 ±2 )±2 )∑y i2∑x i2(4x0.8(4x0.8 = 252.6 ±2.625 ±3.50258.7KN < 1.2Ra = 585.6KN246.5KN符合要求。