桩基础课程设计计算书.docx

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1、地基基础课程设计学生姓名：单兴孙学号：201005024312指导教师：赵少飞所在学院：建筑工程学院专业：土木工程专业2013年09月地基基础课程设计任务书(预制桩基础)一土木B103一、工程概况燕郊某机械厂车间，为单层单跨排架结构，跨度18米，柱距6米，纵向总长度72m,室内外地面高差0.30米。柱截面500X100OnIn1。建筑场地地质条件见表A,作用于基础顶面的荷载见表B。表A建筑场地地质条件编号土层名称土层厚度(m)ykNm3(%)eW1WpESkPaCkPa9I杂填土1.018.734.10.9436.921.139001715II淤泥质粘土11.617.150.31.4243.2

2、22.63000710III灰色粘土3.718.938.21.038.218.448001218.6IV亚粘土2.718.730.00.9036.620.060003612V粉质粘土40.019.626.70.7832.717.770001828.5注：地下水位在天然地面下2.5米处表B上部结构传来荷载学号柱底荷载设计值(N,M,V)(kN,kNm,kN)学号柱底荷载设计值(N,M,V)(kN,kNm,kN)学号柱底荷载设计值(N,M,V)(kN,kNm,kN)12547,187,58243321,197,72473430,189,5022977,279,109254076,231,90484

3、490,176,5633975,238,82263276,212,96492580,106,8943121,197,62274152,125,102502320,178,5454176,231,80283643,203,98513620,80,6764276,112,86292678,138,80522200,86,6273352,125,62303956,231,110534064,95,8884043,203,81312832,120,62542438,156,9093678,138,70323368,123,72552498,220,56102956,231,80333405,85,50

4、562080,110,79112421,104,30343982,89,60572169,75,102123678,98,70353835,128,78582280,63,84133261,134,68362862,217,62592500,103,80143352,134,68373354,226,72603520,139,56153206,127,66383433,155,50612280,189,67163276,112,86393948,159,60625120,88,63173852,225,62403825,214,78635300,198,82183943,203,8141443

5、8,85,50645268,140,60193678,118,88424950,82,68653087,85,47203956,281,80435417,85,60213847,187,78444430,155,50223577,279,89454983,140,50234075,248,62465411,160,53注：1、荷载作用于基础顶面，弯矩作用于跨度方向;2、表中给出的是荷载设计值，如需用到荷载标准值，直接把设计值除以1.3即可。二、题目分配按学号选择表B中相应的荷载，全班地质条件均相同（表A）。三设计要求1、设计桩基础（包括桩、承台设计、群桩基础计算等）；2、绘制施工图，包括基础平

6、面布置图、承台和桩身详图及必要的施工说明等；（A1图纸594mm841mm）O3、计算书内容应详尽，数据准确，排版规范（按附件的排版规范执行）。图纸应符合制图规范相关要求，表达完整、准确。参考设计步骤：1、确定桩的类型、长度（包括确定桩端持力层）、截面尺寸，初步选择承台底面标高（要考虑预制桩的要求）；2、按经验公式确定单桩承载力；3、确定桩数及布置；4、群桩基础计算；5、桩身设计；6、承台设计；7、绘制施工图。1设计资料错误!未定义书签。2选择桩端持力层、承台埋深错误!未定义书签。3确定单桩极限承载力标准值24确定桩数和承台尺寸35桩顶作用效用验算36桩基础沉降验算46.1 求基底压力和基底附

7、加压力46.2 确定沉降计算深度46.3 沉降计算46.4 确定沉降经验系数67桩身结构设计计算68承台设计计算88.1 承台受冲切承载力验算88.2 承台受剪切承载力验算98.3 承台受弯承载力验算108.4 承台局部受压验算10参考文献12桩基础课程设计计算书1.设计资料由上结构传至桩基的最大荷载设计值为：N=2956kN,M=231kNm,V=80kN表A建筑场地地质条件编号土层名称土层厚度(m)ykNm3(%)eW1WpESkPaCkPa9。I杂填土1.018.734.10.9436.921.139001715II淤泥质粘土11.617.150.31.4243.222.63000710

8、III灰色粘土3.718.938.21.038.218.448001218.6IV亚粘土2.718.730.00.9036.620.060003612V粉质粘土40.019.626.70.7832.717.770001828.5注：地下水位在天然地面下2.5米处1选择桩端持力层、承台埋深根据表A地质条件，以粉质粘土层为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长1=20m,截面尺寸为400mm400mm,桩尖进入粉质粘土层为2m。桩身材料：混凝土，C30级，力=14.3Nmm；钢筋，二级钢筋，fy=fy=300mm2off1C20及混凝土，fc=9.6N/mm2；ft=1QN/mm2,承台底面埋深d=

9、2.Omo3 .确定单桩极限承载力标准值根据地基基础规范经验公式Quk=Qsk+Qpk=upZqSikIi+QPkAp桩侧土的极限侧阻力标准值（kPa）按表8.6取值得：淤泥质粘土层，qs1k=22-30kPa,取/左=23.14kPa.灰色粘土层，I1=1.00时，42左=40-55kPa,=42.14kPao亚粘土层，1=0.60时，qs3k=55-70kPa,=57.14kPao粉质粘土层，4=0.60时，54,=55-70kPa,=57.14kPao桩的极限端阻力标准值，可按查表8.7取值：粉质粘土层，4=0.60（可塑），混凝土预制桩桩长20m,m=1900-2800kPa,取=20

10、28.57kPaQuk=Qsk+Qpk=up,Qsik1i+QpkAp=40.4（23.1410.6+42.143.7+57.142.7+57.142）+2028.570.42=1396.19左N单桩竖向承载力特征值:Ra=QUk1K=1396.19/2=698.10kN水平承载力特征值:a-mbEIE1=O.85EdoWobo70=2Wo=-6由于混凝土预制桩桩型为方形，故分取1.0kf（d+1）dImD=kfd.5d+0.5）d4ah=4,则VoX=O.940D0.750.5730.85x2.551070.00213m,Kha=E0.01=68.22kN4 .确定桩数和承台尺寸Na=227

11、38%98.10=3.257取n=4根桩是巨s4d=4x0.4=1.6相，取s=1.8m。承台尺寸a=b=220.4+1.8=2.6m,承台高取0.8m。确定承台平面尺寸及桩的排列如下图所示。56 .桩顶作用效用验算单桩所受的平均作用力(取承台及其上的土的平均重度兀=20m3):Nk=坦=227385+26x26x2(2+3)=藻WNRa=698.10n4单桩所受的最大作用力:NkmaX=Nk+誉用max-646.20+(*769+61.54：0.8)x0.9:10923kN1.2Ra=837.72kNmaxkZXZF40.92基桩水平力设计值H1k=叱=615%=15.385左N远小于Rha

12、=68.22kN故无须验算考虑群桩效应的基桩水平承载力。7 .桩基础沉降验算7.1 求基底压力和基底附加压力基底压力：夕=258*81=382.37ZPaA2.62基底附加压力：Pq=F-rd=382.37-19.66264kPa=0.264MPa6.2确定沉降计算深度因不存在相邻荷载影响，故:Zn=b(2.5-0.41nb)=2.6(2.5-0.4In2.6)=5.5m取Z=6,0m6. 3沉降计算表B计算桩基础最终沉降量点号Zi1/bz/bO1iZi%ZjC1-ZjC1i-POESi15.41.04.20.42922317.682317.680.03888.0726.01.04.60.40

13、002400.0082.320.0383.13桩尖以下6m处附加应力：crz2=0.4000264=105.6kPa自重应力?z2=2021.3+19.66=543.6kPa由于吆0.2计算到桩尖一下6m即可。cz24确定沉降经验系数桩基沉降经验系数：=0.65(查桩基规范5.5.)桩基沉降为：S=.eS=WeP宠Z一=0.650.356(88.07+3.13)=21.10120mmZ=IEsi满足规范要求7. 桩身结构设计计算两段桩长为10机和10相，采用双点吊立的强度计算进行桩身配筋设计。吊点位置在距桩顶、桩端平面0.2071处，起吊时桩身最大正负弯矩MmaX=0214SZ7,其左=13,桩身强度:(cfAp+09)=1.0(0.8514.3400400+0.93001256)=2283