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基础工程课程设计计算书1设计资料
1.1上部结构资料某办公大楼,该建筑物上部为七层框架结构,柱子截面尺寸为500mm×500mm,底层柱网平面布置(B1=6m,L1=9m,L2=
2.7m)及柱底荷载见图抗震设防要求不考虑
1.2设计原始资料场地地下水类型为潜水,地下水位离地表
3.1米,根据已有分析资料,该场地地下水对混凝土无腐蚀性建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表
1.
1.地基各土层物理,力学指标土层编号土层名称层底埋深(m)层厚(m)1杂填土
1.
51.
517.52灰褐色粉质粘土
8.
77.
218.
40.
90330.
9516.
721.
15.
41250.723灰褐色泥质粘土
21.
512.
817.
81.
06341.
1014.
218.
63.
8950.864中密粉砂
26.
75.
219.
70.
8330035.
88.
62103.445密实砂土
26.
76.
019.
70.
7223037.
611.
53106.232选择桩型、桩端持力层、承台埋深
2.1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,选择桩基础因钻孔灌注桩泥水排泄不便,为减少对周围环境污染,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
2.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布,第
⑤层是比较适合的桩端持力层桩端全断面进入持力层
1.0m(2d),工程桩入土深度为
27.7m承台底进入第
②层土
0.6m,所以承台埋深为
2.1m,桩基得有效桩长即为
27.7-
2.1=
25.6m桩截面尺寸选用450×450㎜,由于施工设备要求,桩分为两截,上段长
13.3m,下端长
13.3m(不包括桩尖长度),实际桩长比有效桩长长1m这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地桩基以及土层分布示意如图3确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基,采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值根据单桥探头静力触探资料Ps按图确定桩侧极限阻力标准图3-1图3-2由于除去杂土外第
②③④⑤层土都是粘土则采取图
3.1中的折线oabc来确定桩侧极限阻力的标准值即时,时,桩端的竖向极限承载力标准值的计算公式其中u――桩身截面周长,m――桩穿过第i层土的厚度――桩身横截__,扩底桩为桩底水平投影__,,――桩端阻力修正系数,查表
2.2可得由于桩尖入土深度H=
27.7m15H30查表,由线性插值法求得修正系数=
0.877表3桩端阻力修正系数值桩入土深度(m)H1515H3030H
600.
750.75-
0.
90.9按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值估算的单桩竖向承载力设计值()按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值估算的单桩竖向承载力设计值()由于R1R2所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值,即采用,初步确定桩数4确定桩数和承台底面尺寸
4.1A柱桩数和承台的确定最大轴力组合的荷载初步估算桩数由于柱子是偏心受压,故考虑一定的系数,规范中建议取,现在取
1.1的系数,即取n=5根,桩距桩位平面布置如右图4-1,承台底面尺寸为
4.2B柱桩数和承台的确定最大轴力组合的荷载图4-1初步估算桩数取n=5根,取,则承台底尺寸为桩位平面布置如图4-
24.3C柱柱桩数和承台的确定最大轴力组合的荷载,柱位布置同B柱
4.4D柱柱桩数和承台的确定,柱位布置同A柱5确定复合基桩竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩,并n3承台底面下并非欠固结土,新填土等,故承台底面不会于土脱离,所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应,按复合基桩计算竖向承载力设计值图4-
25.1A柱承台承载力计算承台净__承台底地基土极限阻力标准值分项系数因为桩分布不规则,所以要对桩的距径比进行修正,修正如下群桩效应系数查表得承台底土阻力群桩效应系数:承台外区净__承台内区净__查表那么,复合桩基竖向承载力设计值R:
5.2B柱的承台承载力计算承台净__承台底地基土极限阻力标准值分项系数因为桩分布不规则,所以要对桩的距径比进行修正,修正如下群桩效应系数查表得承台外区净__承台内区净__查表那么,复合桩基竖向承载力设计值R:6桩顶作用验算
6.1AD柱的五桩承台验算6.1.1荷载取A柱的组合承台高度设为1m等厚,承台的平均埋深本工程安全等级为二级,建筑物重要性系数作用在承台底形心处的弯矩桩顶受力计算如下满足要求6.1.2荷载取D柱的组合承台高度设为1m等厚,承台的平均埋深本工程安全等级为二级,建筑物重要性系数作用在承台底形心处的弯矩桩顶受力计算如下满足要求
6.2BC柱的五桩承台验算6.2.1荷载取B柱的组合承台高度设为1m等厚,承台的平均埋深本工程安全等级为二级,建筑物重要性系数作用在承台底形心处的弯矩桩顶受力计算如下满足要求6.2.2荷载取C柱的组合承台高度设为1m等厚,承台的平均埋深本工程安全等级为二级,建筑物重要性系数作用在承台底形心处的弯矩桩顶受力计算如下满足要求7桩身结构设计计算两端桩长各
13.3m采用单点吊立的强度进行桩身配筋设计吊立位置在距桩顶、桩端平面
0.293LL=
13.3m,起吊时桩身最大正负弯矩,其中K=
1.3;即为每延米桩的自重(
1.2为恒载分项系数)桩身长采用混凝土强度C30II级钢筋,所以桩身截面有效高度,查《混凝土结构规范》(G__10-__)附表3得,桩身受拉主筋选用,因此整个截面的主筋胃,配筋率为%其他构造要求配筋见施工图桩身强度满足要求8承台设计计算承台混凝土强度等级采用C
208.1A(D)柱的五桩承台设计由于桩的受力可知,桩顶最大反力,平均反力桩顶净反力8.1.1柱对承台的冲切,承台厚度H=
1.0m计算截面处的有效高度(承台底主筋的保护层厚度取70mm)冲垮比8.1.2角桩对承台的冲切角桩冲垮比图8-1角桩的冲切系数8.1.3斜截面抗剪验算计算截面为I-I,截面有效高度,截面的计算宽度,混凝土的抗压强度,该计算截面的最大剪力设计值剪跨比剪切系数满足要求8.1.4受弯计算承台I-I截面处最大弯矩混凝土弯曲抗压强度设计值,II级钢筋,选用8.1.5承台局部受压验算A柱截面__,局部受压净__,局部受压计算__混凝土的局部受压强度提高系数满足条件
8.2B(C)柱的五桩承台设计由于桩的受力可知,桩顶最大反力,平均反力桩顶净反力8.2.1柱对承台的冲切,承台厚度H=
1.0m计算截面处的有效高度(承台底主筋的保护层厚度取70mm)冲垮比冲切系数B柱截面取,混凝土的抗拉强度设计值图8-2冲切力设计值满足要求8.2.2角桩对承台的冲切角桩冲垮比角桩的冲切系数8.2.3斜截面抗剪验算计算截面为I-I,截面有效高度,截面的计算宽度,混凝土的抗压强度,该计算截面的最大剪力设计值剪跨比剪切系数满足要求8.2.4受弯计算承台I-I截面处最大弯矩混凝土弯曲抗压强度设计值,II级钢筋,选用8.2.5承台局部受压验算B柱截面__,局部受压净__,局部受压计算__,混凝土的局部受压强度提高系数,满足条件其他桩基础的计算从略____1.中华人民___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,20022.中华人民___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,20023.中华人民___国家标准·《混凝土结构设计规范(GB50010—2002)》·北京,中国建筑工业出版社,20024.赵明华主编·《基础工程》·武汉武汉理工大学出版社,20035.程文瀼,王铁成主编·《钢筋混凝土结构》·北京中国建筑工业出版社,2005。