课程设计基础工程桩基础计算书

一、设计资料 (4)

二、确定桩的长度和承台埋深 (5)

三、确定单桩的竖向承载力 (5)

四、轴线选择 (5)

五、初步确定桩数及承台尺寸 (5)

六、群桩基础中单桩承载力验算 (6)

七、确定桩的平面布置 (6)

八、承台结构计算 (6)

1、桩顶最大竖向力 (6)

2、承台受弯验算及承台配筋 (6)

3、承台柱下抗冲切验算 (7)

4、承台角桩抗冲切验算 (8)

5、承台抗剪验算 (9)

九、单桩配筋设计和计算 (10)

一、设计资料

1、地形

拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。

2、工程地质条件

自上而下土层依次如下：

号土层：素填土，层厚约1.5m，稍湿，松散，承载力特征值fak=95kPa 号土层：淤泥质土，层厚3.3m，流塑，承载力特征值fak=65kPa。

号土层：粉砂，层厚6.6m，稍密，承载力特征值fak=110kPa。

号土层：粉质黏土，层厚4.2m，湿，可塑，承载力特征值fak=165kPa。

号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值fak=280kPa。

3、岩土设计技术参数

岩土设计参数如表和表所示．

表地基岩土物理力学参数

4、水文地质条件

（1）拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

（2）地下水位深度：位于地表下3.5m。

5、场地条件

建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化砂土、粉土。 6、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×4 00mm，横向承重，柱网布置如图所示。

图柱网布置图

7、上部结构作用

上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表所示，该表中弯矩M K、水平力V K均为横向方向。上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表所示，该表中弯短M、水平力V均为横向方向。

8、材料

混凝土强度等级为C25～C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。

二、确定桩的长度和承台埋深

1、

材料信息：

柱混凝土强度等级：30C

桩、承台混凝土强度等级：30C 2/43.1mm N f t = 钢筋强度等级：235HpB 2/210mm N f y = 钢筋强度等级：335HRB 2/300mm N f y =

2、

确定桩的长度及截面尺寸：

根据设计资料，选第四层粉质粘土为持力层，进入持力层，承台埋深，桩长12m。截面尺寸选为300mmx300mm。

三、确定单桩竖向承载力

根据公式

根据设计资料，

Ap=0.3m=㎡,

==1.2m,

四、轴线选择

选择第1组轴线B计算，根据设计资料有：

柱底荷载效应标准组合值：F K=1765KN,M K=,V=130 KN;

柱底荷载效应基本组合值：F K=2630KN,M K=,V=140KN

五、初步确定桩数及承台尺寸

先假设承台尺寸为2mx2m，厚度为1m，承台及其上土平均容重为30 kN/m3

则承台及其上土自重标准值为：

G k ==300 kN,

根据规范，桩数n 需满足:

4.39

.665300

1765x 1.11

.1n =+=+=Ra G F k k ，如下图所示：

六、群桩基础中单桩承载力验算

按照设计的承台尺寸，计算

G k = kN,

单桩平均竖向力：符合要求。

单桩偏心荷载下最大竖向力：

在偏心竖向力作用下，必须有：

Qk,max=,

符合要求。

七、确定桩的平面布置

几何参数：

承台边缘至桩中心距 mm C 300= mm D 300= 桩列间距 mm A 2000= 桩行间距 mm B 1000= 承台高度mm H 1000= 桩顶深入承台100 mm,

承台下设100mm,强度为C25的混凝土垫层，钢筋保护层取50mm ,

承台有效高度h0=850mm

承台采用混凝土强度等级为C30，抗拉强度2/43.1mm N f t =, 钢筋采用：335HRB 2/300mm N f y =

八、承台结构计算

1、在承台结构计算中，相应于荷载效应基本组合设计值为：

F K =2630KN,M K =,V=140 KN

各桩不计承台及其上土重Gk 部分的净反力Ni 为： Ni=kN n F k 5.6574/2630/== 最大竖向力 3、

承台受弯计算及承台配筋：

（1）对Ⅰ-Ⅰ截面，垂直于X 轴方向计算截面处弯矩计算：

06.5795850

3009.0101.13309.0mm h f M A y y

s =???== 选用2512φ 25890mm A s =，

平行于x 轴布置；

（2）对于Ⅱ-Ⅱ截面，垂直于Y 轴方向计算截面处弯矩计算：

06.1436850

3009.0105.3949.0mm h f M A y x s =???== 选用1214φ 21582mm A s =，平行

于y 轴布置. 4、

承台柱下抗冲切验算：

计算公式：《建筑地基基础设计规范》（JGJ-94——2008）

式中：

X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离：，

mm a ox 65.0= X 方向冲垮比：765.085.065.00===h a ox ox λ，

X 方向冲切系数：87.0)2.0765.0(84.0)2.0(84.0=+=+=ox ox λβ

Y 方向上自柱边到最近桩边的水平距离： mm a oy 15.0=，

Y 方向冲垮比：2.018.085.015

.00y <===h a o oy λ，取2.0=oy λ，

Y 方向冲切系数：1.2)2.02.0(84.0)284.0=+=+=oy oy λβ

b c=a c=0.4m,

作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值：kN Ni F F l 5.19725.6572630=-=-= 符合要求。

4、承台角桩抗冲切验算：

计算公式：《建筑地基基础设计规范》（JGJ-94——2008）

角桩竖向冲反力设计值：kN N N 5.796m ax 1==

式中：

方向上从承台角桩内边缘引ο45冲切线于承台顶面相交点至角桩边缘

的水平距离（当柱或承台变阶处位于该ο45线以内时，则取由柱边变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线）m a x 65.01=，

765.085.065.0011===h a x x λ， 58.0)2.056.011=+=x x λβ；

X 方向上从承台角桩内边缘引ο45冲切线于承台顶面相交点至角桩边缘

的水平距离（当柱或承台变阶处位于该ο45线以内时，则取由柱边变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线）m a y 15.01=

,2.018.0011<==h a y y λ取,2.01=y λ

抗冲切=0111121)]2()2([h f a c a c t hp x y y x ??+++βββ

符合要求。

5、承台抗剪验算：

计算公式：《建筑地基基础设计规范》（JGJ-94——2008）

（1） Ⅰ—Ⅰ截面的抗剪验算：

765.085.065.001===h a x x λ，02.2)0.1765.0(75.1)0.1(75.1=+=+=λβ

受剪的承载力截面高度影响系数hs β的计算：985.08508008004

1=??? ??=???

? ??=h hs β

最大剪力设计值：kN N V l 15935.7962m ax 2=?==

抗剪切力=kN V kN h b f l t hs 6.16625.241885.0143002.2985.000=>=???=ββ 符合要求

（2）Ⅱ-Ⅱ截面的抗剪验算：

3.018.085.015.00<===h a y y λ，取3.0=y λ，

受剪的承载力截面高度影响系数hs β的计算：985.085080080041

1=??? ??=???

? ??=h hs β

最大剪力设计值：kN Ni V l 13155.65722=?==

抗剪切力=kN V kN h b f l t hs 13159.418985.06.21430346.1985.000=>=????=ββ 符合要求。

九、单桩配筋设计和计算

桩身采用C30混凝土，2/1.20mm N f c = 按构造配筋，

根据《建筑地基基础设计规范》（JGJ-94——2008），取最小配筋率%:

%8.03

.03.0=?s

A 2720mm A s = 采用146φ 2923mm A s =

箍筋取200@6φ，局部加密，保护层厚度为30mm.