桩基础设计 数学.doc

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桩基础设计 数学

桩基础设计选择桩型、桩端持力层、承台埋深。 1、选择桩型 由施工场地,地基条件以及周围环境可以得出宜采用钻孔灌入混凝土桩。 桩的截面尺寸选择应考虑的主要因素是成桩工艺和结构荷载情况,因此采用圆桩 直径500mm 2、选择桩的几何尺寸及承台埋深 由地质资料:第1层为人工填土,厚底为2m;第2层为粉土厚度为3m;第3层为粉质粘土、软塑、厚度为5m;第4层为可塑粉土厚度为2m;第5层为可塑、密实粉土、厚度不详;地下水埋深为5m,无腐蚀性。由此可以选择第5层可塑、密实粉土为持力层 承台埋深2m,桩长度为l0=3+5+2+0.1+1.4=11.5m 桩身深入承台0.1m,深入持力层1.4m 桩的计算长度为:11.5-0.1=11.4 二、确定单桩承载力的标准值 根据单桩竖向承载力特征值公式 =μ + 由题可知: = μ = π*0.5 序号 性质 厚度 e0 EL qsia(KPa) qpa (KPa) 1 人工填土 2 2 粉土 3 0.60 0.21 32 3 粉质粘土 5 0.75 0.82 25 4 粉土 2 0.66 32 5 粉土 1.4 0.61 32 160 按现行《建筑地基基础设计规范》(GB 5007-2002)确定单桩竖向承载力特征值的规范公式: =μ L1 + qpaAp =π*0.5(32*3+25*5+32*2+32*1.4)+ 160 =549.4KN 单桩承载力的标准值:Qu = K*Ra K=2 Qu=549.4 * 2 = 1098.8 KN 三、确定桩的根数和布置 1、初步估计桩数,先确定极限承载力特征值后。当桩基础为轴心受压时,桩数n应满足下式要求: n ==1.388根,暂取2根 2、初选承台尺寸 桩距,桩距s=3d=1.5m 承台边长:a=1.5+0.5+0.5=2.5m 承台短边:b=0.5+0.5=1m 暂取承台埋深为2m,承台高度为1m,桩顶深入承台100mm 钢筋保护层厚度为70mm,则承台的有效高度为: h0=1.0-0.07=0.93m=930mm 四、计算桩顶荷载及承载力验算 取承台及其以上土的平均重度G= 20 KN/m3 桩顶的平均竖向力: Qk===431.5KN Qk Ra=549.4KN (满足要求) 五、 承台的设计及其验算 1、承台冲切承载力验算 A、柱边冲切 设计值 F=1.35*763=1030.05KN 冲切力 FL= F -i=1030.05-0=1030.05KN 受冲切承载力截面高度影响系数βhp计算 查表可知: βhp=9.166 aoy =300mm=0.3mλoy=aoy/h0==0.322 β0y=0.84/(λoy+0.2)=1.609 2*[β0x(bc+aoy)+ β0y(hc+aox)]βhpftho =2*[1.609(0.4+0.3)]*0.9166*1100*0.93 =2097.01KNFL=1030.05KN 可以 B、角柱向上冲切 C1=750mm=0.75m a1y=0.3m λ1y=aoy/h0==0.322β1y=0.56/(λ1y+0.2) =1.076 [β1x(c2+a1y/2)+β1y(c1+a1x/2)]βhpftho =1.076*(0.75+0.3/2)*0.9166*1100*0.93 =908.05KN Qk=431.5KN 2、承台的剪切承载力 ax=0 ay = 0.3m 剪跨比 λx=ax/h0 =0 λy=ay/h0 =0.3/0.93 =0.322受剪承载力截面高度影响系数βhs=(800/930)0.25=0.963 β==1.323 斜截面受剪承载力计算公式: βhsβfthob0=0.963*1.323*1100*1*0.93 =1303.4KN2*=763 KN (可以) 3、承台受弯承载力计算 Mx=Niyi=2*431.5*0.55=474.65 KN·m As= Mx/(0.9fyho) =474.65*106/(0.9*300*930) =1890 mm2 则选用17Φ12 As=1922.7 mm2 沿Y轴方向布置 选用 14Φ12 As=1356 mm2 沿X轴方向布置 F=1463KN

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