#[學(xué)士]基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)某住宅樓樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一：設(shè)計(jì)資料1、建筑場地土層按其成因土的特征和力學(xué)性質(zhì)的不同自上而下劃分為四層，物理力學(xué)指標(biāo)見下表?？辈槠陂g測得地下水混合水位深為2.0m,地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。建筑安全等級為2級，已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來的荷載：V=3200kN,M=400kN_m，H=50kN；柱的截面尺寸為：400x400mm；承臺底面埋深：D=2.0m。2、根據(jù)地質(zhì)資料，以黃土粉質(zhì)粘土為樁尖持力層，鋼筋混凝土預(yù)制樁斷面尺寸為300x300,樁長為10.0m3、樁身資料：混凝土為C30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=15MPa，彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為cf=16.5MPa，主筋采

2、用：416,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=310MPamy4、承臺設(shè)計(jì)資料：混凝土為C30,軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為f=15MPa，彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)c計(jì)值為f=1.5MPa。m、附：1)：土層主要物理力學(xué)指標(biāo)；：樁靜載荷試驗(yàn)曲線。附表附表二:土層代號名稱厚度m含水量w%天然重度r叫孔隙比ePsMPa塑性指數(shù)IP液性指數(shù)Il直剪試驗(yàn)(快剪)壓縮模量Es(kPa)承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk(kPa)內(nèi)摩擦角。廠粘聚力C(kPa)1-2雜填土2.018.82-1粉質(zhì)粘土9.038.218.91.020.3419.81.021124.61202-2粉質(zhì)粘土4.026.719.60.750.6150.6020167.02203粉沙夾

3、粉質(zhì)粘土>1021.620.10.541.0120.425158.2260樁靜載荷試驗(yàn)曲線:設(shè)計(jì)要求:築施網(wǎng)zhulongcom1、單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值的計(jì)算;建筑資料下戲就血筑龍阿2、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖；3、群樁中基樁的受力驗(yàn)算4、承臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算；5、樁及承臺的施工圖設(shè)計(jì)：包括樁的平面布置圖，樁身配筋圖，承臺配筋和必要的施工說明；6、需要提交的報(bào)告：計(jì)算說明書和樁基礎(chǔ)施工圖。三：樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（一）:必要資料準(zhǔn)備1、建筑物的類型機(jī)規(guī)模：住宅樓2、巖土工程勘察報(bào)告：見上頁附表3、環(huán)境及檢測條件：地下水無腐蝕性，QS曲線見附表（二）:外部荷載及樁型確定1、柱傳來荷載：V=32

4、00kN、M=400kN*m、H=50kN2、樁型確定：1）、由題意選樁為鋼筋混凝土預(yù)制樁；2）、構(gòu)造尺寸：樁長L=10.0m，截面尺寸：300x300mm3）、樁身：混凝土強(qiáng)度C30、f=15MPa、f=16.5MPacm4616f=310MPay4）、承臺材料：混凝土強(qiáng)度C30、f=15MPa、1cf=1.5MPat（三）：單樁承載力確定1、單樁豎向承載力的確定：1）、根據(jù)樁身材料強(qiáng)度（®=1.0按0.25折減，配筋$16）R=（fcApfyAs）=1.0（150.253002310803.8）=586.7kN2）、根據(jù)地基基礎(chǔ)規(guī)范公式計(jì)算：1°、樁尖土端承載力計(jì)算：,

5、100800q（pa5800880kPa=16.5MPam築龍細(xì)zhuloncom粉質(zhì)粘土，L=0.60,入土深度為12.0m2°、樁側(cè)土摩擦力:粉質(zhì)粘土層1：|l=1.0,q172kPa取18kPa粉質(zhì)粘土層2：|l=0.60,qsa=243cPa取28kPaRxqpaAp/qsiali=8800.3240.3（189281）=307.2kPa3）、根據(jù)靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：根據(jù)靜載荷單樁承載力試驗(yàn)Q-s曲線，按明顯拐點(diǎn)法得單樁極限承載力Qu=550kN單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值：Qu550Rk二篤2二275kN根據(jù)以上各種條件下的計(jì)算結(jié)果，取單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值Ra=275kN單樁豎向承載力

6、設(shè)計(jì)值R=1.2Rk=1.2275=330kN4）、確樁數(shù)和樁的布置：1°、初步假定承臺的尺寸為23m2上部結(jié)構(gòu)傳來垂直荷載：V=3200kN承臺和土自重：G=2（23）20=240kN1.1L.1.13200240=11.5取X12根R3302°、承臺平面尺寸及柱排列如下圖:2°、承臺平面尺寸及柱排列如下圖:樁平面布置圖1：1001f(1i1CJL1樁立面圖築籠網(wǎng)ihulongcom（四）：單樁受力驗(yàn)算：1、單樁所受平均力:樁距：S=34d=340.3=0.91.2m取S=1.K1FG32002.63.6220N297.kPa：Rn122、單樁所受最大及最小力：

7、N：ai肓皿甸(400+50".5y<1.5=297.9士*f、Xi60.521.52345.4kN：R250.4kN3、單樁水平承載力計(jì)算：H150卄Hi4.2kPa,H'n12*H4.21丄V一266.7一63.52V廣型266.7Vi12即Vi與Hi合力與Vi的夾角小于單樁水平承載力滿足要求，不需要進(jìn)一步的驗(yàn)算。（五）：群樁承載力驗(yàn)算：1、根據(jù)實(shí)體基礎(chǔ)法進(jìn)行驗(yàn)算:1）、實(shí)體基礎(chǔ)底面尺寸計(jì)算:樁所穿過的土層的摩擦角:1=219m,2=201m申21取15.2544申21取15.2544tan：=0.919邊樁外圍之間的尺寸為:邊樁外圍之間的尺寸為:2實(shí)體基礎(chǔ)底面寬：

8、2.32100.0919=4.14m實(shí)體基礎(chǔ)底面長：3.32100.0919=5.14m2)、12)、1樁尖土承載力設(shè)計(jì)值：實(shí)體基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土的平均重度（地下水位下取有效重度）,18.8218.9$10(919)x6101z1212010.I6N實(shí)體基礎(chǔ)底面粉質(zhì)粘土修正后的承載力特征值為:根據(jù)書上表25取0.3,bd"6akbb-3dm12°.5=2201012-0.5=407.3kPa建It竇料下取20kN.mG10kNm,m基礎(chǔ)自重為:G=4.145.14201010kN2979實(shí)體基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算:CD當(dāng)僅有軸力作用時(shí):Pa=32002979=290.4kPa：二

9、407.3kPaa考慮軸力和彎矩時(shí)計(jì)算:P=士+衛(wèi)=32002979400股點(diǎn)1.5Pmax二424.3kPa：1.2f玄二488.8kPa由以上驗(yàn)算，單樁及整體承載力滿足要求。（六八承臺設(shè)計(jì)：承臺尺寸由圖1所示，無墊層，鋼筋保護(hù)層厚取1、單樁凈反力的計(jì)算：單樁凈反力，即不考慮承臺及覆土重量時(shí)樁所受的力1）、單樁凈反力的最大值：100mm。Q=345.42.63.6220=12314.22）、平均單樁凈反力:Q'=F/nt2001226&N72、承臺沖切驗(yàn)算:1）、柱邊沖切：沖切力：Fl二F-'N32001.35-0=4320kN受沖切承載力截面高度影響系數(shù):hp的計(jì)算

10、:口10.9P=1M900800)=0.992hp2000-800沖夸比與系數(shù):的計(jì)算：0x=a°x_0.525-h。1000=0.525:0.1築龍網(wǎng)zhulQOx=1.160x0.2_a0y_0.2250yh°1000=0.84叫=1.98p=0y-0y-hea*hpfth0I0xbea°y=2|15001.0-8786kNF=4320kN滿足要求3、角樁向上沖切:1x0.561x0.20.5250'560V720.560.56_卩二°2250.2=1.32C1=C2二0.45m,ax二a°x，你=0x,a“二a°y,“=

11、0y.1x（C2+a“/2）+31y（C1+a1x/2）Fhpfth。-|廠：|：0.99215001=2045kNNmax=345.4kN滿足要求。4、承臺抗剪驗(yàn)算：斜截面受剪承載力可按下面公式計(jì)算:Vsfbh。，-hs=800=0.946I-I截面處承臺抗剪驗(yàn)算:邊上一排樁凈反力最大值Q=314.2kN，按3根樁進(jìn)行計(jì)算。max剪力V=3Q=3漢314=2942.6max口*築龍網(wǎng)4zhuloncom承臺抗剪時(shí)的截面尺寸近似的定為：平均寬度b=1.93m,ho=15十心"7VcIftboho15001.931.0=3141kNV可以n-n截面處承臺抗剪驗(yàn)算:邊排樁單樁凈反力平均值

12、Qj=266.7kN，按4根樁計(jì)算。剪切力V=4Q=4匯266.7106618承臺抗剪時(shí)的截面尺寸：平均寬度b=2.63m,ho=1.Om斜截面上受壓區(qū)混凝土的抗剪強(qiáng)度為：r一1.147九+1.0V廣hsV廣hsftboho15002.631.!4280kNV可以5、承臺彎矩計(jì)算及配筋計(jì)算：1）、承臺彎矩計(jì)算：多樁承臺的彎矩可在長，寬兩個(gè)方向分別按單向受彎計(jì)算:I-I截面，按3根樁計(jì)算：11。MIMIIAMInn截面，按4根樁計(jì)算:MH-4266.70.675產(chǎn)0.3kN4n002）、承臺配筋計(jì)算：取h°t.mK=長向配筋:選配16200As=201.112614mm2斗築龍網(wǎng)4EhulQn鼻comA廠Ogf636.31062=2281mm20.91000310y承臺配筋圖:（七）、樁的強(qiáng)度驗(yàn)算樁的截面尺寸為300300mm2，樁長為10.0m，配筋為4"6，為通長配筋,鋼筋保護(hù)層厚度選40mm。因樁的長度不大，樁吊運(yùn)及吊立時(shí)的吊點(diǎn)位置宜采用同一位置，如下圖所示，控制彎矩為吊立時(shí)的情況：'哦巾25，取動(dòng)力系數(shù)為2.0m，則短向配筋:640010ffyAs=2=1434mm0.91000310選配14200As=153.91