天津城建樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、天津城建大學(xué)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)目錄1.設(shè)計(jì)資料21.1工程地質(zhì)條件21.2場(chǎng)地條件31.3工程概況31.4設(shè)計(jì)資料42.確定樁的選型及單樁豎向承載力42.1選擇樁型42.2單樁豎向承載力計(jì)算43.確定樁數(shù)及承臺(tái)尺寸63.1樁數(shù)的確定及布置63.2確定承臺(tái)尺寸64.樁基礎(chǔ)驗(yàn)算75.樁承臺(tái)設(shè)計(jì)75.1承臺(tái)構(gòu)造設(shè)計(jì)75.2承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算85.3承臺(tái)受剪切承載力計(jì)算95.4承臺(tái)受彎承載力計(jì)算106.樁身設(shè)計(jì)106.1樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)106.2樁身構(gòu)造設(shè)計(jì)117.吊裝驗(yàn)算11參考資料12樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)資料1.1工程地質(zhì)條件建筑場(chǎng)地土層按其成因、土性特征和物理力學(xué)性質(zhì)不同，自上而下劃分為10個(gè)土

2、層，各土層的分布情況及承載力特征值見下表1.1，勘察測(cè)得地下水位埋深為-1.15m。且根據(jù)勘察成果及對(duì)區(qū)域地質(zhì)條件的分析判定，該場(chǎng)地不屬于液化場(chǎng)地，在本工程擬建場(chǎng)地范圍內(nèi)，不存在影響擬建場(chǎng)地整體穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用。表1.1 土層的分布情況及承載力特征值土層編號(hào)土層名稱土層厚度(m)承載力特征值2素填土1.2901粉質(zhì)粘土0.81001粉質(zhì)粘土2.41202粉土1.11403粉土3.21404粉質(zhì)粘土4.3110粉質(zhì)黏土21301粉質(zhì)粘土2.81502粉土3.21801粉質(zhì)粘土91601.2場(chǎng)地條件建筑物所處場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度，場(chǎng)地內(nèi)無(wú)可液化砂土、粉土。1.3工程概況擬建建筑物為六層鋼筋混

3、凝土框架結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)30m，寬9.6m。室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外地面高差450mm。柱截面尺寸均為400mm×400mm，橫向承重，柱網(wǎng)布置如圖1.1所示。圖1.1柱網(wǎng)布置如圖1.4設(shè)計(jì)資料我的分組情況為第二組第五個(gè)，根據(jù)分組要求及參考書柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值及柱底荷載效應(yīng)基本組合值選用題號(hào)B軸柱底荷載。柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值和柱底荷載效應(yīng)基本組合值如下：柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值B軸荷載：。柱底荷載效應(yīng)基本組合值 B軸荷載：。2.確定樁的選型及單樁豎向承載力2.1選擇樁型建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案采用混凝土預(yù)制樁，具體設(shè)計(jì)方案如下：室外地坪標(biāo)高為，自然地面標(biāo)高同室外地坪標(biāo)高。該建筑樁基屬于丙

4、級(jí)建筑樁基，擬采用截面為的混凝土預(yù)制方樁，以2號(hào)土層粉土為持力層，樁尖伸入持力層1.3m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)17.3m，初步設(shè)計(jì)承臺(tái)高0.8m，承臺(tái)底面埋置深度為-2.25m，樁頂伸入承臺(tái)50mm。2.2單樁豎向承載力計(jì)算根據(jù)以上設(shè)計(jì)，樁頂標(biāo)高為-2.25m，樁底標(biāo)高為-19.55m，樁長(zhǎng)為17.3m。 根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)第5.3節(jié)有關(guān)規(guī)定，按層位及標(biāo)高提供鉆孔灌注樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值如表2.1所示。表2.1 樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值土層編號(hào)土的名稱樁的側(cè)阻力樁的端阻力2素填土221粉質(zhì)粘土313001粉質(zhì)粘土363402粉土504803粉土50

5、4804粉質(zhì)粘土33300 粉質(zhì)黏土464101粉質(zhì)粘土504502粉土656001粉質(zhì)粘土55500 (1)單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： 式中：?jiǎn)螛敦Q向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，；單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值,；單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，;樁身周長(zhǎng)，樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，；樁周第i層土的厚度，;樁端面積，；樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，。 (2)樁基豎向承載力特征值 承臺(tái)底部地基土為較松軟的填土，壓縮性大，因此本工程不考慮承臺(tái)土效應(yīng)，即取，則有:3.確定樁數(shù)及承臺(tái)尺寸3.1樁數(shù)的確定及布置 根據(jù)上部荷載初步估計(jì)樁數(shù)為: 則取設(shè)計(jì)樁數(shù)為4根。3.2確定承臺(tái)尺寸 根據(jù)樁數(shù)及承

6、臺(tái)尺寸構(gòu)造要求初步確定承臺(tái)尺寸 樁距：承臺(tái)邊長(zhǎng)： 承臺(tái)埋深為1.8m，承臺(tái)高度h為0.8m，樁頂承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm則承臺(tái)有效高度為： 初步設(shè)計(jì)矩形承臺(tái)如下圖3.1示圖3.1 初步設(shè)計(jì)承臺(tái)尺寸4.樁基礎(chǔ)驗(yàn)算 取承臺(tái)及其上土的平均重度。則承臺(tái)及其上填土的總重為： 計(jì)算時(shí)取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，則： 因此： 滿足設(shè)計(jì)要求，故初步設(shè)計(jì)是合理的。扣除承臺(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向力設(shè)計(jì)值：5.樁承臺(tái)設(shè)計(jì)5.1承臺(tái)構(gòu)造設(shè)計(jì)根據(jù)以上樁基設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求，承臺(tái)尺寸為，預(yù)估設(shè)計(jì)承臺(tái)高0.8m（見圖5.1），承臺(tái)選用C30混凝土，；承臺(tái)鋼筋選用級(jí)鋼筋，。樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層厚度為70mm，承臺(tái)

7、底部用C15混凝土做100mm厚的墊層。圖5.1 承臺(tái)計(jì)算簡(jiǎn)圖5.2承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算（1）柱邊沖切承臺(tái)受壓沖切的承載力應(yīng)滿足下式：由于沖切力 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)。沖垮比與系數(shù)的計(jì)算 ；沖切系數(shù)為：；故高度為0.8m的承臺(tái)能夠滿足柱對(duì)承臺(tái)的沖切要求。（2） 角樁沖切驗(yàn)算 承臺(tái)受角樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式：；。； 故厚度為0.8m的承臺(tái)能夠滿足角樁對(duì)承臺(tái)的沖切要求5.3承臺(tái)受剪切承載力計(jì)算 受剪切承載力截面高度影響系數(shù)計(jì)算 承臺(tái)剪切破壞發(fā)生在與樁邊連線所形成的斜截面處，對(duì)于-斜截面：（介于0.253之間） 剪切系數(shù) 則 滿足抗剪切要求。 對(duì)于-斜截面：（介于0.253之間） 剪切系數(shù)

8、 則 滿足抗剪切要求。5.4承臺(tái)受彎承載力計(jì)算 對(duì)于-截面，承臺(tái)計(jì)算截面彎矩如下：按最小配筋率計(jì)算： ，現(xiàn)選用B18102,，平行于y軸方向均勻布置。對(duì)于-截面， 按最小配筋率計(jì)算： ，現(xiàn)選用B20101.2,，平行于x軸方向均勻布置。6.樁身設(shè)計(jì)6.1樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 預(yù)制樁的樁身采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,，鋼筋選用HRB335級(jí)。 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，樁身強(qiáng)度應(yīng)符合下式要求：式中：混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010 取值；相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)的單樁豎向力設(shè)計(jì)值；樁身橫截面面積；工作條件系數(shù)，非預(yù)應(yīng)力預(yù)制樁取0.75，預(yù)應(yīng)力樁取0.550.65，灌注樁取0.60.8

9、（水下灌注樁、長(zhǎng)樁或混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C35時(shí)用低值）。 樁身軸向承載力滿足要求。6.2樁身構(gòu)造設(shè)計(jì) 樁身按構(gòu)造要求配筋，采用8B14的HRB335級(jí)鋼筋作為主受力鋼筋，箍筋選用的HPB235級(jí)鋼筋，間距為200mm，在距樁頂2m范圍內(nèi)間距50mm，距樁頂2-4m 間距為100mm。采用靜壓沉樁法。預(yù)制樁的樁頂設(shè)置三層的鋼筋網(wǎng)片，間距為50mm，在樁尖2m范圍內(nèi)，箍筋加密，間距50mm。樁身主筋的混凝土保護(hù)層厚度為30mm。7.吊裝驗(yàn)算 由于樁的長(zhǎng)度為17.3m，樁身吊裝時(shí)采用二點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)位置如圖7.1所示。起吊點(diǎn)距樁兩端距離為:則起吊時(shí)樁身最大彎矩為圖7.1樁的吊點(diǎn)位置圖樁身配筋計(jì)算： 混凝土采用C30級(jí)，；鋼筋采用HRB335級(jí)，。由于：。樁身每邊配， 柱身配筋滿足吊裝要求。參考資料：1.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）2.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）3.建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）4.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）5. 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GBT50001-2001）6. 莫海鴻.基礎(chǔ)工程（第三版）M.華南理工大學(xué).中國(guó)建筑工業(yè)出