基础工程课程设计2计算书.docx

土木工程专业建筑结构工程方向《基础工程课程设计2》

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完成日期成绩

目录

1.设计资料 1

2.选择桩端持力层、承台埋深 1

3.确定单桩极限承载力标准值 2

4.确定桩数和承台尺寸 2

5.桩顶作用效用验算 3

6.承台设计计算 4

6.1承台抗弯承载力计算及配筋计算 5

6.2承台抗冲切验算 5

6.2.1柱的向下冲切验算 5

6.2.2角桩的冲切验算 6

6.3承台抗剪验算 7

7.软弱下卧层承载力验算 7

8.桩基础沉降验算 8

9.桩身结构设计计算 10

9.1桩身受拉主筋计算 10

9.2桩身强度验算 10

9.3桩的箍筋计算 11

10.施工说明 12

11.参考文献 13

1

1.设计资料

由上结构传至桩基的最大荷载设计值为：F=3800kN,M=320kN·m,V=450kN由上结构传至桩基的最大荷载标准值为：

Fk=3800/1.35=2815kN

Mk=320/1.35=237kN·m

Vk=450/1.35=333kN

表1场地地质条件

土层

号

土层名称

土层厚度(m)

含水

量

(%)

W

重力密度(kN/m)y

孔隙比

e

塑限

Wp

液限

WL

液性指数

IL

压缩模量(kPa)E.

粘聚

力

(kPa

)C

内摩擦角

φ°

Qek

(kPa

)

①

人工填土

0.8

18

②

黏土

1.5

32

19

0.864

25.3

43.5

0.363

5200

12

13

390

③

淤泥质黏土

9.0

49

17.5

1.34

24.0

39.5

1.613

2800

16

11

134

④

粉土

6.0

32.8

18.9

0.80

27.0

38.0

0.527

1107

0

3

18

325

⑤

淤泥质黏土

12.0

43.0

17.6

1.20

26.0

38.6

1.349

3100

17

12

168

⑥

风化砂砾石

5.0

注：地下水位离地表1.5m

2.选择桩端持力层、承台埋深

根据表1地质条件，以④号粉土层做为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长L=12m,截面尺寸为400mm×400mm,桩尖进入④号粉土层为1.7m。桩身材料：混凝土，C30级，fc=14.3N/mm2;钢筋为HRB335II钢筋，fc14.3N/mm2fy=fy=300N/mm2。

承台用C20级混凝土，fc=9.6N/mm2;ft=1.10N/mm2,承台底面埋深d=1m。

2

3.确定单桩极限承载力标准值

根据地基基础规范经验公式

②号黏土，

9s2k=70~86kPa,取qs2k=77kPa

③号淤泥质黏土，

Qs3k=24~40kPa,取qs?k=34Pa

④号粉土，9s4k=46~66kPa,取qs4k=52kPa

④号粉土层，混凝土预制桩桩长12m,取qp=1400~2100kPa,取qk=1663kPa

Ap=0.4×0.4=0.16m2,u=0.4×4=1.6m

=[1.6×(77×1.3+34×9+52×1.7)]+1663×0.16

=1057.28kN

单桩竖向承载力特征值：

Ra=Quk/K=1057.28/2=528.64kN

4.确定桩数和承台尺寸

先假设承台尺寸为2m×2m,厚度为1m,承台及其上水平平均重度为20kN/m3,则承

台及其上土自重的标准值为：Gk=20×2×2×1=80kN

通常桩中心距S取3.5d至4.5d则S的取值范围为1.4m至1.8m,取S=4d=1.6m

终上所述可取6根桩，设承台的平面尺寸为4.0m×4.0m,如下图1所示。

3

4001600

400

16001600

图号1桩的布置及承台尺寸：

3200

600

8

4000

5.桩顶作用效用验算

单桩所受承载力验算(取承台及其上的土的平均重度γg=20kN/m3):

按照设计的尺寸，计算：

Gk=20×4.0×4.0×1=320kN

单桩的平均竖向力按式：

Nk=522.5kNRa=528.64kN,故符合要求

单桩偏心荷载下最大竖