基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：某多層住宅小區(qū)基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)院（系）：土木工程系專業(yè)班級(jí)：2013級(jí)土木工程1班學(xué)生姓名：****學(xué)號(hào):13031****學(xué)號(hào):13031****指導(dǎo)教師：任杰2016年5月3日至2016年6月7日課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表成績(jī)?cè)u(píng)定評(píng)定等級(jí)優(yōu)良中及格不及格指導(dǎo)教師（簽名）：2016年6月7日某建筑工地樁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)一、基本設(shè)計(jì)資料.工程概況某建筑工地，擬建高層建筑小區(qū)，地基基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，擬建小區(qū)面積長(zhǎng)400m,寬300m。建筑物結(jié)構(gòu)傳至柱下端的荷載組合為：荷載標(biāo)準(zhǔn)組合，豎向荷載F"3000KN，彎矩Mk=200KN*m，荷載準(zhǔn)永久組合，豎向荷載FQ=2000KN，彎矩M"150KN*m,荷載基本組合，豎向荷載F=4000KN，彎矩M=300KN*m。樁徑選擇在0.5?1.2m之間取值，承臺(tái)埋深2m。.地勘資料地基土物理力學(xué)指標(biāo)根據(jù)鉆探揭露情況及上述試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)成果，并結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗(yàn)，地基土物理力學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)見(jiàn)下表，地下水位位于地表以下5m處。\指地、標(biāo)層、土層厚度天然重度r(kN/m3)承載力特征值fk(kPa)壓縮模量EMPa)內(nèi)聚力C(kPa)內(nèi)摩擦角(P(°)孔隙比e液性指數(shù)IL可塑粉質(zhì)粘土118.501404.411170.70.6硬塑粉質(zhì)粘土120.001606.019200.40.2淤泥4171002850.91.1硬塑粉質(zhì)粘土120.001606.019200.40.2強(qiáng)風(fēng)化泥巖以下均是24.002503.主要材料混凝土：材料自選。鋼筋：主筋用HRB335,其它的自選。.計(jì)算方法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)和承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)）。.設(shè)計(jì)依據(jù)與參考資料1）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2011）；2）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）3）《基礎(chǔ)工程》教材；4）提供的技術(shù)資料；二、選擇樁型、樁長(zhǎng)采用直徑為800mm、長(zhǎng)為1+1+4+1-2+0.2+0.1=5.3m的鉆孔灌注樁，混凝土用C30，鋼筋主筋采用HRB345，其他HPB300，經(jīng)查表得fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2；fy=fy'=300N/mm2。初選第五層（強(qiáng)風(fēng)化泥巖）作為持力層，樁端進(jìn)入持力層不得小于0.2d=0.16m,同時(shí)不小于0.2m,所以實(shí)際取0.2米；初選承臺(tái)底面埋深2m，樁頂嵌入承臺(tái)不宜小于50mm，取0.1m。三、確定單樁豎向承載力特征值Ra.根據(jù)樁身材料確定，初選配筋率「=0.4%，￥c=0.8,計(jì)算得R=vfA+0.9fA'a ccps yS=0.8x14.3x兀x8002，.4+0.9x300x0.004x兀x8002/=6293KN.按經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法確定，qs2k=86.4kpa，Qs3k=15kpa，q=86.4kpa,q=150kpa,q^=2000kpa貝UQuk+Qpk=UEqsj+qpkAp=兀X0.8X(15X4+86.4x1+150x0.2)+2000x0.82x兀/4=1448KNRa=0.5Quk=1448/2=724KN單樁豎向承載力特征值取上述兩種中的最小值，即Ra=724KN。、確定樁的數(shù)量和平面布置.樁的數(shù)量不計(jì)承臺(tái)和承臺(tái)上覆土重估算樁的數(shù)量。因偏心荷載，樁數(shù)初定為F-3000n=口=1.1x =4.56根R 724取樁數(shù)n=5根。.樁的中心距通常樁的中心距為S=3d=2.4m，這里實(shí)際取3.2米。a.樁的布置如圖所示:五、樁承臺(tái)設(shè)計(jì).承臺(tái)尺寸根據(jù)樁的布置，樁的外緣每邊外伸凈距為0.5d=400mm。則樁承臺(tái)長(zhǎng)度為4800mm;承臺(tái)寬度b=4000mm。承臺(tái)埋深設(shè)計(jì)為2m,承臺(tái)高為1.0m。.承臺(tái)及上覆土重取承臺(tái)及上覆土的平均重度”=20KN/m3，則承臺(tái)及上覆土重為：GK="Ad=20x4.8x4x2=768KN

驗(yàn)算考慮承臺(tái)效應(yīng)的基樁豎向承載力特征值不考慮地震作用時(shí)R=Ra+[fakA查表得"=0.1，基樁對(duì)應(yīng)的承臺(tái)底凈面積AC=（A-nApJ/ncAC=（4.8x4—5x0.82x兀；4）/5=3.337m2承臺(tái)下1/2承臺(tái)寬度且不超過(guò)5米深度范圍內(nèi)各層土的地基承載力特征值加權(quán)平均值為100KPa。R=R+nfkA=724+0.1x100x3.37=757.7KN六、樁基承載力驗(yàn)算1.中心荷載作用下3000+3000+7685=753.6KN<757.7KN2.偏心荷載作用下F+2.偏心荷載作用下F+G MyN=KK土kK iikn 乙y2Nkmax<L2R1MxyYKi

乙X2計(jì)算承臺(tái)四角邊緣最不利的樁的受力情況:N F+GMN F+GMXNmax=—Kk-土--YKmaxkmin n EX2i二737.975KN,769.225KN3000+768+200x3.25 —4x3.22二753.6士15.625Nk=769KN<1.2R=1.2x757.7=909.24KNNka'=737>0

因此不受上拔力，偏心作用下，最邊緣樁承載力滿足要求，受力安全。七、承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度C30，采用等厚度承臺(tái)，高度為1m，底面鋼筋保護(hù)層厚0.1m（承臺(tái)有效高度0.9m），圓樁直徑換算成方樁的邊長(zhǎng)為0.7m。.受彎計(jì)算單樁凈反力（不計(jì)承臺(tái)和承臺(tái)土重）的平均值為:N=F/n=4000/5=800KN邊角樁的最大和最小凈反力為:Nmax= ±Ykmax=4°°°±3003.2_800±46.875=846.875KN,753.125KNminnXx2 5 4x3.22軸向柱間的中間凈反力為：（800+846.875）/2=823.44KNMxMy=2x800x(1.2—0.6/2)=MxMy=2x846.875x(1.6—0.8/2)=2032KN.m承臺(tái)X向配筋為:AsyM AsyM Y—YA2032x1060.9x300x900_8362mm2可選配18根直徑25@200鋼筋，則As=8836mm2承臺(tái)Y向配筋為:AsxM

xAsxM

x

丫Sfxh01440x1060.9x300x900=5926mm2可選配16根直徑22@200鋼筋，則As=6082mm2.受)中切計(jì)算FL<FL<2x[p(b+a)+P0y(…aox)甲門。P0X=0.6/0.9=0.678九yaj%=0.4/0.9=0.4440.84 =0.95p0.678+0.2 0y0.840.444+0.2=1.P0X=0.6/0.9=0.678九yaj%=0.4/0.9=0.4440.84 =0.95p0.678+0.2 0y0.840.444+0.2=1.3柱下矩形承臺(tái)受沖切承載力為:2[p0(b+a0)+p0(h+a。)]p^fj。=2x[0.95x(0.8+0.45)+1.3x(0.8=7720KN>Fl=3176.55KN0.85)]x0.9x1.43x103x0.9故柱對(duì)承臺(tái)的沖切承載力滿足要求。角柱對(duì)承臺(tái)的沖切驗(yàn)算:1x1y(C)]phpfth0入1yn0.9440005800P1X0.56a1y入2y=0.50.94+0.20.491y0.56 )0.80.5+0.20.45a1x=0.85作用在沖切破壞椎體上相應(yīng)荷載效應(yīng)基本組合的沖切設(shè)計(jì)值為：FlF—EQi=4000—823.44為：FlC=C=0.8公式右邊即為:「 0一45、 0一85、r2N=800<1716.8KNl[0.49x(0.8+——)+0.8x(0.8+——)]x0.9x1.43x102N=800<1716.8KNl.受剪切計(jì)算1.75仆+11.750.94+1=0.91.75仆+11.750.94+1=0.91.75 1.75 = =1.1/入+1 0.5+1hs800)1/4800(——)1/900=0.97斜截面最大剪力設(shè)計(jì)值:V=846x2=1692KNV=800x2=1600KN斜截面受剪承載力設(shè)計(jì)值為：Phaftbh=0.97x0