基础工程课程设计

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1、土木工程专业基础工程课程设计任务书 桩基础设计 一、设计资料 1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层，各层土的物理力学指标参数见表1。土 层稳定混合水位深为地面下1.0m，地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。建筑桩基设计等级为乙级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载(作用在柱底即承台顶面)：Vk3200kN,Mk400kNm，H=50kN；柱的截面尺寸为：400X400mm 承台底面埋深：d=1.5m。2、根据地质资料，以第4层粉质粘土为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩 3、承台设计资料：混凝土强度等级为C20,轴心抗压强度设计值为fc9600kPa，轴心抗 拉强度设计值为ft110

2、0kPa，钢筋采用HRB33荻钢筋，钢筋强度设计值fy300N/mm2 4、建筑桩基技术规范(GJG94-2008)二、设计内容及要求：1、按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60确定桩截面尺寸；2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值；3、确定桩数和桩的平面布置图；4、群桩中基桩的受力验算；5、软弱下卧层强度验算；6、承台结构计算；7、承台施工图设计：包括桩的平面布置图，承台配筋图和必要的图纸说明；8、需要提交的报告：任务书、计算书和桩基础施工图。注：1、计算书打印，按照A4页面，上下左右页边距设置为2.0cm,字体采用宋小四号 2、图纸采用3号图幅，图纸说明即为图中的说明 3、任务书、

3、计算书和桩基础施工图装订成一册 4、将电子稿按班打包交上来，每人的电子稿名称按照学号+姓名命名 表1地基土物理力学指标设计参数表 工程编号：工程名称:层 序 岩 土 名 称/层厚(m)含 水 量 土 的重度 孔 隙 比 土 的比重 液 限 塑 限 塑 性指数 液 性指数 压 缩系数 固快法 快剪法 无侧 限 抗 压 强 度 建 凝 聚 力 摩 擦 角 凝 聚 力 摩 擦 角 压缩 模量 弄秦朶隹地承力征 30 Y e Gs 3l 3p IP IL a1-2 c c qu Es1-2 fak(%)(kN/m3)(%)(%)(%)(%)(%)-1(MPa-)(KPa)()(KPa)()(KPa)(

4、MPa)(KPa 1 素填土/2 粉质粘土/75 3 淤泥/65 4 粉质粘土/10(5 淤泥质粉质 粘土/75 6 粉砂/25(桩基础设计计算书 按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60确定桩截面尺寸;由地基土物理力学指标设计参数表，桩插入承台的深度50mm选第四层粉质粘土为持力层，设桩进入持力层深度为。则桩的长度 L=+=根据长径比40-60选定桩的截面边长b=450mm显然40寸：=60。、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值；QIL=u口诂订=4XX(24X3+14X15+X32)+1600XRa=472KN（不可行）当n=9根时，平面布置图如下:丛口口门占nmriRn4匚in :

5、nCZL LJL 11 iZ FkGk1200上625一八 Nk=425kNRa=472KN（可以）ny 综上，应取9根桩。四、群桩中基桩的受力验算；1、复合桩基竖向承载力特征值R的计算。根据Sa/d=2050/450=,Bc/l=5000/20000=，查表得 nc=45A ulnue 计算基桩所对应的承台底净面积：A-i極25-9XC.45X0.45-=-I 承台下1/2承台宽度且不超过5m的深度范围内土的地基承载力特征值为=75Kpa得桩基的竖向承载力特征值 R=Ra+ncQAc=472+X乂2575=2、桩基顶的竖向荷载。425kN 偏心竖向力作用My=Mk+HkX匸2=400+50X

6、LJ=460kN山 _Fk十賦Mi Pk_I】_刼梓瓦茨 作用在桩顶的最大、最小竖向力:wox1.85/513.44KN0 满足竖向承载力要求。单桩水平承载力特征值计算公式 D何】Rt1a=XXOa.=10mmm=mmC30混凝土的弹性模量为3N/，HPB335级钢筋的弹 性模量rIII b，=+=.=钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值:Es2,0X10a 瓦3X10467 方形截面：-、G:九心=晋x忖+2X（66丁1）况67%XL1了5勺 赠訂472土穴7就=3、桩基顶的水平荷载。0.轴心力作用Nk=3200卜365 9 二341X10W 桩的抗弯刚度EI=Ecl,换算截面惯性矩To二晁加

7、 ET二0*&5X3X104X扌X2.3-11XW7XU75二乱51X10BN/JL 十、一，5L.4.4X1涉皿1xL17E 水平变形系数。二脣礼一小弋=（1/m）换算深度I.不考虑扩散作用时基础底面处的附加应力：查表得=,所以，R&xXio二单桩水平承载力 HbO*/、-|:-I(可以)五、软弱下卧层强度验算；桩心距6d,可以将桩基础是为实体基础，软弱下卧层的计算公式为：Q岂了MWfat 淤泥质粉质粘土的孔隙比0飞乩液性两数h-0.5293+一上-帯儿:沐/?二炉=kNm3 按扩散作用基础底面处的附加应力卩呱：换算深度I.不考虑扩散作用时基础底面处的附加应力：实体深基础底面积A=(也十十口

8、山岭)，查表的!二宫 A=(4.55-2X19.5Xtan-)(4.55+2X19,5Xtan-)=71.86ma 3200+(L9-10)X71.86X21.45 8.74X21.45=50.llKpaPok=&74 FK+Gk+赊一2（a0+ho）qSiJi 呱f严:叭 3200+625+20X4+55X155XL9,5-2X9.1X314+1 4.55X4.55 X2L15 软弱层顶面以上土的厚度加权平均重度=两层土的弹性模量之比为F-三-二二，查表得桩端持力层的扩散角 实体基础的计算宽度和长度A(j二図+21tan禺二加+21taily-即有点-I 软弱层顶面的附加应力o二眾沐说右:贏

9、(巧(50.31X勺43X4-913)=：I.-II 经深度修正后的地基承载力 施=lk+dY吆(d-0.5)=75+XX(23.5-0.5)易知，。工+Tat:=30.78&94X23*5=236,4kpafaz=405.10kpa|下卧层满足承载力要求。六、承台结构计算；Ull（l+POk=(20；LJU二飞 3+“；1工xJ 15 0二1&4。相应于荷载标效应组合时作用于柱底的荷载设计值为:F=丨 扣除承台和其上填土自重后的柱顶竖向设计值:067-5X1.2)XLS5(535.424”0KN M=在偏心荷载作用下 Fk1Ck.Nik=土匚丄 JJ=480土 6Xl.Sfr 450 pns

10、PDF 匚 Qin X 一JUUB F4320 N=1、承台受冲切承载力验算 柱对承台冲切的承载力计算。首先对柱边冲切进行计算 II2，=4320-480=3840KN 取孤=1625mmho=1130mm 取1=IIIj 同理，日如=為丫-1130nim，=対工=1%=九=赢 E=由线性内插法的匚m 2：上【也；迸J匚丄二-Fi=3840KN 满足要求。角桩对承台的冲切计算。iIQ=675mm,二ai=1625mm 1!=治衣who=1625/1130=，取兀=1/1.0%二Eb=T-Ta2=八弧心)+Blr(Cl+aiy/2)&hpftbo 00014 XL13|=a467X(a675+罟

11、+0.467X(0.6?5 X0.976X1100X1.13(可以)2、承台受剪承载力计算。柱下桩基础独立承台斜截面受剪承载力按下式计算:VPhsPftboho 对A-A截面 1130（介于与3之间）H30；剪力系数n:二”=（+1）=Bhs3ftboho=X0.7178XJ100XuXL13=（可以）3、承台抗弯承载力计算=计算柱边x,y方向的钢筋量 I;：_.=选用14虫28，实际As=8620nm-,沿x轴方向均匀布置，通长配筋。由对称关系，y方向的配筋与x轴一致。七、承台施工图设计：包括桩的平面布置图，承台配筋图和必要的图纸说明;说明：承台配筋图中，其承台边缘和四角应采用加密钢筋。桩与承台连接处应保证防水构造要求。0.9fyho 2612.5x106 0.9X300XL13=8563mm mi 5nn 4旳P-050 PT150 uuur .75 厂 45 50 5nnn 1/討订 T 启148398175 Lnf