桩基础课程设计(预制桩).doc

设计题目 本次课程设计题目：预制桩基设计 设计荷载 (1)柱底荷载效应标准组合值如下： 轴荷载：Fk=1632kN Mk=195 kN?m Vk=86kN 轴荷载：Fk=1980kN Mk=164 kN?m Vk=93kN 轴荷载：Fk=1342kN Mk=187 kN?m Vk=96kN （2）柱底荷载效应基本组合值如下： 轴荷载：F=2203.2 kN M=263.3kN?m V=116.1kN 轴荷载：F=2673 kN M=221.4kN?m V=125.5kN 轴荷载：F=1811.7 kN M=252.5kN?m V=129.6kN 设计B轴柱下桩基，A,C轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。 设计资料、地层条件及其参数 某住宅楼，六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑场地位于城郊建筑室内地面标高为±0.00，室外地面标高为- 0.15m地下位位于地表以下m，柱底标高-0.7m。 地基基础设计等级：级 工程地质条件：该建筑物地处二级阶地，土层分布、物理力学性质指标见表 设计规范： 混凝土结构设计规范（GB 50010--2002）； 建筑桩基技术规范（JGJ 94--2008）。 土层编号 土层名称 层厚 /m /kN/m3 / % e IL c /kPa φ / ° ES /MPa 地基承载力特征值fak /kPa 1 填土 0.8 18.0 33.25 2 褐黄色粉质黏土 1.8 18.0 27.8 0.81 0.48 30 25.5 6.4 3 灰色淤泥质粉质黏土 2.0 17.8 38.8 1.09 1.18 14 19.3 4.5 4 灰色淤泥质黏土 3.5 17.0 53.1 1.51 1.29 12 10.5 2.1 5 褐色粉质黏土 4.0 18.0 35.4 1.02 0.80 16 18.5 4.8 250 6 草黄色粉质黏土 20.0 18.5 24.7 0.71 0.31 36 25.0 7.8 320 预制桩基设计 建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为- 0.15m,自然地面标高同室外地坪标高。该建筑桩基属乙级建筑基桩，拟采用截面为400mm*400mm的混凝土预制方桩，以6号土层草黄色粉质黏土为持力层，桩尖深入1.2m，设计桩长11.0m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度-1.50m，桩顶伸入承台50mm。 1、单桩承载力计算 根据以上设计，桩顶标高为-1.5m，装底标高为-12.6m，桩长11m。 （1） 单桩竖向极限承载力标准值 单桩竖向极限承载力标准值按下式计算： Quk= Qsk+ Qpk = up∑qsikli+ Apqpk 由于 Qsk=4×0.4×（78×1.25+32×2+32×3.5+50 ×4.0+78×0.25）=789kN Qpk=0.4×0.4×2800=448kN 则 Quk=789+448=1237kN （2）基桩竖向承载力特征值 本工程不考虑承台土效应，取ηc=0，则有 R= Ra ===618.5kN 根据上部荷载初步估计粧数为 n= ==3.20 则设计桩数为4根。 2、桩基竖向承载力验算 根据建筑桩基技术规范（JGJ 94--2008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。本工程不进行地震效应的承载力验算。 根据桩数及承台构造要求初步设计为矩形承台，取承台边长为2.4m×2.4m，矩形布桩，桩中心距取4d，则s=4×400=1600mm，取s=1600mm，桩心距承台边缘为400mm。 承台及其上填土的总重为 Gk =2.4×2.4×1.5×20=172.8kN 计算时取荷载的标准组合，则 Nk ===538.2kN﹤R（=618.5kN） Nkmax=Nk+=538.2+=538.2+74.5=612.7kN Nkmin= Nk-=538.2-74.5=463.7kN 因此 Nkmax=612.7kN＜1.2R(=1.2×618.5=742.2kN) Nkmin=463.7kN＞0 满足设计要求,故初步设计是合理的。 3、承台设计 根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为2.4×2.4m，预估承台厚0.8m，承台混凝土选用C25，?t=1.27N/mm2，?c=11.9N/mm2；承台钢筋选用HRB335级钢筋，?y=300N/mm2. 承台内力计算 承台内力计算采用荷载效应组合设计值，则基桩净反力设计值为 Nmax=+= =668.3+1