某住宅樓樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程名稱(chēng)：基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)課題：某住宅樓樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)系另U： 土木建筑系專(zhuān) 業(yè)：建筑工程姓 名：謝吉鴻學(xué) 號(hào)：0811111148指導(dǎo)老師：吳文明老師下發(fā)時(shí)間：2011年5月基礎(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(chǎng)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(jiàn)下表?？辈槠陂g測(cè)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(chǎng)地下水 無(wú)腐蝕性。建筑安全等級(jí)為2級(jí)，已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來(lái)的荷載：F 3200KN, M442KN.M，H =48kN；柱的截面尺寸為：350X350mm；承臺(tái)底面埋深：D = 2.0m。2、根據(jù)地質(zhì)

2、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(zhǎng)為10.0m3、樁身資料：混凝土為C35，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f = 16.7MPa，彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為cf =16.5MPa，主筋采用：416，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =210MPa my4、承臺(tái)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 =14.3MPa，彎曲抗壓強(qiáng)度c設(shè)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。附表土層代號(hào)名稱(chēng)厚度m含 水 量w%天然重度rKN/ m3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f k(

3、kPa)內(nèi)摩擦角。W 粘聚力C(kPa)12雜填土2.018.821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粉沙夾粉 質(zhì)粘土1021.620.10.541.0120.425158.2260附表二:樁靜載荷試驗(yàn)曲線:設(shè)計(jì)要求：1、單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值的計(jì)算；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(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算；5、樁及承臺(tái)的施工圖設(shè)計(jì)：包括樁的平面布置圖，樁身配筋圖，承臺(tái)配筋和必要的施工說(shuō)明；6、需要提交的報(bào)告：計(jì)算說(shuō)明書(shū)和樁基礎(chǔ)施工圖。三：

4、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（一）：必要資料準(zhǔn)備1、建筑物的類(lèi)型機(jī)規(guī)模：住宅樓2、巖土工程勘察報(bào)告：見(jiàn)上頁(yè)附表3、環(huán)境及檢測(cè)條件：地下水無(wú)腐蝕性，QS曲線見(jiàn)附表（二）：外部荷載及樁型確定1、柱傳來(lái)荷載：F = 3200KN, M = 442 KN ，H = 48kN；2、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(zhǎng)L=10.0m，截面尺寸：300X300mm3）、樁身：混凝土強(qiáng)度 C35、f =16.7MPa、f =16.5MPa4? 16 f =210MPay4）、承臺(tái)材料：混凝土強(qiáng)度 C30、f =14.3MPa、f =16.5MPaf =1.43MPa（三）：?jiǎn)螛冻休d力確定1、單樁豎

5、向承載力的確定：1）、根據(jù)樁身材料強(qiáng)度（中=1.0,配筋4? 16）=1.0 x (16.7 x 300 2+210 x 804) =1672KN2）、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：粉質(zhì)粘土，I =0.60,入土深度為12.0m8kPa)q = (100 8 0 x08 0 0=)pa 52、樁側(cè)土摩擦力：粉質(zhì)粘土層1: I = 1.0Lq = 17 24 kPa取 18kPasa粉質(zhì)粘土層2：I = 0.60q = 24 3kPasa取 28kPali a=8 8 00.3 x (主 8 x9 =2 8 1 )Pa 3 0 7.23）、根據(jù)靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算:根據(jù)靜載荷單

6、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Q = 550 kN單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值：R = 550 = 275 kNk 22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R = 275 kN單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值R = 1.2 R k = 1.2 X 275 = 330 kN4）、確樁數(shù)和樁的布置：1、初步假定承臺(tái)的尺寸為2x 3m2上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)垂直荷載：Fk = 3200 KN承臺(tái)和土自重：G=2x （3x 2） x 20=240KNn 1.1 x Fk + G =1.1 x 3200 + 240 =13.26 暫取 n=15 根 R275a樁距：5 =（34）d =（34）x 0

7、.3 = 0.9 1.2 m 取 S = 1 . m2、承臺(tái)平面尺寸及柱排列如下圖:標(biāo)注：承臺(tái)埋深為2m,暫取承臺(tái)高h(yuǎn)為1.5m。鋼筋保護(hù)層取100mm。承臺(tái)有效高度為h =1.5-0.1=1.4m。（四）：?jiǎn)螛妒芰︱?yàn)算：1、單樁所受平均力：F + G 3200 + 2.6 x 4.6 x 2 x 20N =2、n15單樁所受最大及最小力：=245 KN R = 275 KN3、F + G * (M + H h) x n n x2i(442 + 48 x 1.5) x 2 279 KN 1.2Ra=245 6 x (12 + 22)211 KN單樁水平承載力計(jì)算：H 483.2 KPa1532

8、00F = = 213 .3KN3.2x6 1 01y = 10.6 / 二012 m32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(shū)上表24取門(mén)=0.3,門(mén)=1 . 6bdfa = fak +門(mén) by (b - 3) +門(mén) dy m (12 - 0.5) =220+0.3x 9.6 x (4.13-3) +1.6x 10.6x (12-0.5) =418.3KPa3 取 y = 20 kN / m3 , y = 10.6KN / m3 ,基礎(chǔ)自重為：G=4.13x 6.13 x (2 x 20+10 x 10.6)=3696KN4實(shí)體基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算：Q當(dāng)僅有軸力作用時(shí)：F + G 3

9、217 + 3696P = = = 273 .1 KPa f = 418 .3KPa考慮軸力和彎矩時(shí)計(jì)算:p F + G + M k + H k 273 1 + 442 + 47.9 x 1.56max AW4.13 x 6.132=293KPa1.2 f = 1.2 x 418 .3 = 501 .96 KPa由以上驗(yàn)算，單樁及整體承載力滿(mǎn)足要求。（六）、承臺(tái)設(shè)計(jì)：承臺(tái)尺寸由圖1所示，無(wú)墊層，鋼筋保護(hù)層厚取100mm。1、單樁凈反力的計(jì)算：相應(yīng)與荷載效應(yīng)基本組合的作用與柱底的在和設(shè)計(jì)值為：F=1.35 F =1.35 x 3200=4320KN KM=1.35 M =1.35 x 442=5

10、97KNKH=1.35 H =1.35 x 48=64.8KN扣除承臺(tái)和其上填土自重后的柱頂豎向力設(shè)計(jì)值:N = F =竺 = 288 KN15N max = N 土 ( + H x) Xm i nX x 2 max=289.5土 (597 + 64.8 x 1.5) x 26 x (12 + 22)334.3 KN 241 .72、承臺(tái)沖切驗(yàn)算:1）、柱邊沖切：沖切力：F = F -X N = 4320 0 = 4320 KN受沖切承載力截面高度影響系數(shù)3 的計(jì)算:hp1 - 0.9p hp = 0.9 + 00080 x (2000 - 1500 ) = 0.942沖夸比人與系數(shù)a的計(jì)算:

11、oxoxh00.6751.4=0.48q 0.2)0.84人 + 0.20.482 + 0.2=1.23(b + a ) + p (h +a )*oyoy coxhp(0.35 + 0.675 ) + 1.23 x (0.35+ 0.675 )x0.942 x 1670 x 1.4= 1110.7 KN F = 4320 KN (滿(mǎn)足要求)3、角樁向上沖切：C = C = 0.45 m,aa , X = X , a = a X = XP1x0.560.56X + 0.20.820.56+ 0.21x0.482 + 0.20.560.820.482 + 0.21 x) P fhhp t o=Id

12、.82 x (0.45 + 0.675 /2) + 0.82 x (0.45 + 0.675/2) x0.942 x 1670 x 1.4=2844KN N= 334 .7 KN (滿(mǎn)足要求)max4、承臺(tái)抗剪驗(yàn)算:斜截面受剪承載力可按下面公式計(jì)算:hs1.75入 +1.0hs(800 4(800、+11000 J4 = 0.946I I截面處承臺(tái)抗剪驗(yàn)算:邊上一排樁凈反力最大值Q=334 .3KN按3根樁進(jìn)行計(jì)算。max=3 Q = 3 x 334 .3 = 1002 .9KNmax人 =0.482 （介于0.33之間）ox承臺(tái)抗剪時(shí)的截面尺寸近似的定為：平均寬度b=2.60m, h0=1.

13、4 m1.75p = 1.75X + 1.00.482 + 1.0=1.181V =p pfbh = 0.869 x 1.181 x 1670 x 2.6 x 1.4 = 6238 .6KN V (可以)hs tooII II截面處承臺(tái)抗剪驗(yàn)算:邊排樁單樁凈反力平均值Q = 288 KN，按5根樁計(jì)算。剪切力 V=5Q=5x 288=1440KN承臺(tái)抗剪時(shí)的截面尺寸：平均寬度b=4.60m, h0=1.4m斜截面上受壓區(qū)混凝土的抗剪強(qiáng)度為:1.751.75入 + 1.0= 1.1810.482 + 1.0=。Efb hhs too=0.869 x 1.181 x 1670 x 4.6 x 1.

14、4 = 11037 .5KN V (可以)5、承臺(tái)彎矩計(jì)算及配筋計(jì)算：1)、承臺(tái)彎矩計(jì)算：多樁承臺(tái)的彎矩可在長(zhǎng)，寬兩個(gè)方向分別按單向受彎計(jì)算:I截面，按3根樁計(jì)算：M = E N y =5 x 288 x (1-0.175)=1188KN.m II截面，按4根樁計(jì)算：M = E N x =3 x 334.3 x (2-0.175)=1830 KN.m2)、承臺(tái)配筋計(jì)算：取h0 = 1.4m。長(zhǎng)向配筋：A = M x =1188 X 106= 3 1 4 2m 2s 0.9 h 0 f 0.9 x 1 40CX 300選配16根中16鋼筋 A = 201 .1 x 16 = 3218 mm 2 (沿著y軸方向均勻布置短向配筋:A =0 * 106 = 4841 .27 mm 2選配25根中16鋼筋s0.9h0 f0.9 x 1400 x 300A = 201 .1 x 25 = 5 0 275mm 2(沿著x軸方向均勻布置承臺(tái)配筋圖:如下圖所示，控制=22.8 kN m22.8 x 10 6=0.072（七）、樁的強(qiáng)度驗(yàn)算樁的截面尺寸為300 x 300 mm 2，樁長(zhǎng)為10.0 m，配筋為