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文本内容:
基础工程课程设计题 目桩基础的设计学生姓名专业土木工程学号班级班指导教师成绩工程技术学院2015年1月目录TOC\o1-3\h\u基础工程课程设计任务书3
一、工程概况3
二、学生选题3
三、设计要求 3基础工程课程设计计算书
51.选择桩型、桩端持力层、承台埋深、桩身的截面尺寸
51.1选择桩型
51.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深
51.3桩身截面尺寸
52.确定单桩承载力
52.1确定单桩极限承载力标准值
53.确定桩数及布置
74.群桩基础计算
94.1桩顶作用效用验算
94.2桩基础沉降验算
94.
2.1求基底压力和基底附加压力
94.
2.2确定沉降计算深度
94.
2.3沉降计算
104.
2.4确定沉降经验系数
105.桩身设计
115.1起吊桩身结构设计
115.2轴心受压结构设计
126.承台设计
126.1承台受冲切承载力验算
126.
1.
1.柱边冲切
126.
1.2角柱向上冲切
136.2承台受剪承载力计算
136.3承台受弯承载力计算
147.施工图绘制14参考文献14基础工程课程设计任务书
一、工程概况某大学单层结构实验室,跨度18米,柱距6米,纵向总长度72m,柱距也为6米室内外地面高差
0.30米柱截面600×800mm建筑场地地质条件见表1,柱底荷载设计值N=2547KNM=187KN.MV=58KN钢筋采用HRB335级(二级),混凝土,桩身采用C30,承台采用C20
二、学生选题按表2选择题号“2”柱底荷载设计值N=2956kNM=231kNV=80kN柱底荷载标准值N=2274kNM=178kNV=62kN
三、设计要求
1.设计桩基础(包括桩、承台设计、群桩基础设计等)
2.绘制施工图,包括基础平面布置图、承台和桩身详图及必要的施工说明等(A1图纸)
3.计算书内容应详尽,数据准确,排版规范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、绘制施工图基础工程课程设计计算书
1.选择桩型、桩端持力层、承台埋深、桩身的截面尺寸
1.1选择桩型因为框架跨度大而且不均匀,柱底荷载大,不宜采用浅基础,再根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础因为淤泥质粘土厚度较大,为了保证桩身质量,并在较短的施工工期完成沉桩任务,故采用预制静压桩
1.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深以粉质粘土层为桩尖持力层,采用预制混凝土方桩,桩长h=20m,桩尖进入粉质粘土层1m桩身材料混凝土,C30,fc=
14.32N/mm2;钢筋HRB335级(二级)fy=300N/mm2承台:混凝土,C20fc=
9.62N/mm2fy=
1.102N/mm2,承台底面埋深d=
2.0m
1.3桩身截面尺寸桩边长取300~500mm故取400mm×400mm,由施工设备要求,桩分为两节,上段长10m,下段长10m(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长长2m
2.确定单桩承载力
2.1确定单桩极限承载力标准值根据地基基础规范经验公式桩侧土的极限侧阻力标准值(kPa)按规范取值得淤泥质粘土层,qs1k=22-30kPa,取qs1k=24kPa.灰色粘土层,IL=1时,qs2k=40-55kPa,取qs2k=44kPa亚粘土层,IL=
0.6时,qs3k=55-70kPa,取qs3k=58kPa粉质粘土层,IL=
0.6时,qs4k=55-70kPa,取qs4k=58kPa桩的极限端阻力标准值,可按查表
5.
3.5取值粉质粘土层,(可塑),混凝土预制桩桩长20m,取=1900-2800kPa,取=2050kPa单桩竖向承载力特征值=单桩水平承载力特征值(一般取10mm)b={}由于混凝土预制桩桩型为方形,故取
1.0M:地基土横向抗力系数的比例系数2-
4.5,取
2.5:桩顶水平位移系数,ah=
0.57×20=
11.44取ah=4,则=
0.940则
3.确定桩数及布置取n=4根桩距,取s=
1.8m承台尺寸a=b=2,承台高取
0.8m确定承台平面尺寸及桩的排列如下图所示
4.群桩基础计算
4.1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单桩所受的最大作用力基桩水平力设计值远小于Rha=
68.22kN故无须验算考虑群桩效应的基桩水平承载力
4.2桩基础沉降验算
4.
2.1求基底压力和基底附加压力基底压力基底附加压力=382-
18.7-
17.1=
346.2kPa
4.
2.2确定沉降计算深度因不存在相邻荷载影响,故取=
6.0m
4.
2.3沉降计算计算桩基础最终沉降量编号Zil/bz/b应力系数附加应力(kpa)自重应力(kpa)土层厚度m平均附加应力(kpa)沉降量mm
12.
081.
00.
80.
1999211.
137.
22.
0827916524.
161.
01.
60.
1123118.
656.
12.
08164113.
736.
241.
02.
40.
064267.
870.
92.
0892.
964.
448.
321.
03.
20.
040142.
385.
12.
0855.
155.
1510.
41.
04.
00.
027028.
5100.
42.
0835.
424.5S=
422.7mm
4.
2.4确定沉降经验系数等效沉降系数桩基沉降经验系数(查桩基规范
5.
5.11)桩基沉降为120mm满足规范要求见表
5.
2.
45.桩身设计
5.1起吊桩身结构设计桩长为和,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、桩端平面处,起吊时桩身最大正负弯矩,其,,为每延米桩的自重,故桩身截面有效高度查《混凝土结构设计规范》得,桩身受拉主筋配筋量为便于配筋,上下两段桩都采用相同的配筋,选用218(),因此整个截面的主筋为418
(1018),其配筋率5%,故不满足因此选用220()才满足要求
5.2轴心受压结构设计先按普通箍筋轴心受压配筋Lo/b=25查表得Φ=
0.625=2284kNR(满足配筋要求)
6.承台设计承台是正方形,故进行双向配筋承台高
0.8m,桩顶伸入承台50mm,钢筋的保护层取35mm,则承台有效高度
6.1承台受冲切承载力验算
6.
1.
1.柱边冲切参照《基础工程》课本式(4-72)~式(4-74)可求得冲垮比和冲切系数因为h=800mm,故可取F=2274x
1.35=3080故满足要求
6.
1.2角柱向上冲切从柱角内边缘至承台外边缘距离,
6.2承台受剪承载力计算剪跨比与以上冲垮比相同故,因(满足)
6.3承台受弯承载力计算选用,,沿平行于y轴方向均匀布置选用,,沿平行x轴方向均匀布置
7.施工图绘制详见CAD图纸参考文献【1】中华人民共和国国家标准.《建筑桩基础技术规范(JGJ94—2008)》.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—2002)》.北京中国建筑工业出版社,2002【3】中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范(GB20010—2002)》.北京中国建筑工业出版社,2002【4】赵明华主编,徐学燕副主编.《基础工程》.北京高等教育出版社,2003【5】陈希哲编著.《土力学地基基础》.北京清华大学出版社,2004。