桩基础设计习题讲解解读.ppt

HOHAI UNIVERSITY 土木与交通学院岩土所 基础工程习题课 HOHAI UNIVERSITY 土木与交通学院岩土所 基础工程习题课 基础工程 Foundation Engineering 基 础 工 程 习 题 课 基础底面尺寸的确定 【例1】某住宅承重墙厚240mm，采用墙下条形基础；地基土表层为杂填土，厚度0.80m，重度17.5kN/m3，其下为粘土层，重度18.5 kN/m，承载力特征值 fak为 170kPa，孔隙比0.86。地下水位在地表下 1.0m 处。若已知上部墙体传来的竖 向荷载标准值为195kN/m。试 确定基础底面尺寸。 解: 1.确定基础埋深: 为了便于施工，基础宜建在地下水位以上，故选择粘土层作为持力层，初步选择基础埋深 d = 1m。 2.对持力层土进行深度修正: 埋深范围内土的加权平均重度： 持力层土的承载力特征值 3.取1m长的条基作计算单元 基础宽度 取该承重墙下条形基础宽度 b ＝ 1.25m。 4.验算: 满足要求。 例：某住宅的承重砖墙厚b0＝240mm，传至基顶的荷载标准值 Fk＝220kN/m，埋深d＝1.3m。地基土为很厚的细砂，其 承载力特征值fak＝140kPa，天然重度＝19kN/m3，基础材料用MU10砖和M5砂浆砌筑。试设计刚性条形基础。 解：查表知 。地基承载力进行深度修正： ， 取单位长度 进行计算，则有: 考虑采用“二一间隔收” 砌筑方法，设砖基础台阶数为n阶，按砖的模数，基底宽度应为： b = b0 + 2×60n = 240 + 120n ≥ 1380mm，则有： 则基底宽度应为b = b0 + 2×60n = 240 + 120×10 = 1440mm 3m(可不作宽度修正) 。验算： （阶）。n应取整数，即n = 10（阶） 满足要求。 按“二一间隔收” 砌筑方法，基础台阶数为n = 10阶，则基础高度应为： H0 = 120×5 + 60×5 = 900mm。 查表知: 砖基础的宽高比允许值为 ，验算： 满足要求 dt = d - H0 = 1.3 – 0.9 = 0.4m 0.15m； bt = b0 + 2b1 = 0.24 + 2×0.06 = 0.36m。 例题：桩基础设计 如图所示，柱截面尺寸：bc=450mm，hc=600mm，荷载标准组合时作用于柱底的荷载为：Fk=3040KN，Mk=160KNm，Hk=140KN，拟采用混凝土预制桩基础，方桩边长bp=400mm，桩长15m。已确定单桩竖向承载力特征值Ra=540KN，承台混凝土C20，钢筋HRB335级，试设计该桩基础。 y 600 450 例图 4-2 HK FK MK X 500 x y 600 450 例图 4-2 HK FK MK 解： C20混凝土：ft=1.1N/mm2; HRB335级钢筋：fy=300N/mm2。 （1）桩的类型和尺寸已确定，桩身结构设计从略。 （2）初选桩的根数： n＞Fk/Ra=3040/540=5.6根， 暂取6根（5.6×1.2=7根）。 1200 400 3200 400 2000 600 1400 70 830 500 x y 600 450 例图 4-2 HK FK MK 400 600 400 1200 （3）初选承台尺寸 桩距（按规范表）： 承台长边： 承台短边： 暂取承台埋深：1.4m，承台高h=0.9m(注：h ＞0.3m），桩顶深入承台50mm，钢筋保护层取70mm。 承台有效高度（近似取）： 承台有效高度精确计算： 单桩承载力验算： （4）桩顶荷载计算： 取承台及上土的平均重度γG=20KN/m3 单桩承载力验算： 桩顶平均竖向力： 1200 400 3200 400 2000 600 1400 70 830 500 x y 600 450 例图 4-2 HK FK MK 400 600 400 1200 1200 400 3200 400 2000 600 1400 70 830 500 x y 600 450 例图 4-2 HK FK MK 400 600 400 1200 单桩竖向承载力验算符合要求。 单桩水平力标准值： 1200 400 3200 400 2000 600 1400 70 830 500 x y 600 450 例图 4-2 HK FK MK 400 600 400 1200 估算单桩水平承载力特征值： 因此单桩水平承载力满足要求。 1200 400 3200 40