基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

設(shè)計(jì)題目高層框架結(jié)構(gòu)(二級(jí)建筑)的某柱截面尺寸為1000X800mm，該柱傳遞至基礎(chǔ)頂面的荷載為：F=9000kN,M=380kNm,H=320kN，采用6-8根6600-6800的水下鉆孔灌注樁組成柱下獨(dú)立樁基礎(chǔ)，設(shè)地面標(biāo)高為土0.00m，承臺(tái)底標(biāo)高控制在-1.70m，地面以下各土層分布與設(shè)計(jì)參數(shù)見附表，試設(shè)計(jì)該柱下獨(dú)立樁基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)計(jì)算容：確定樁端持力層，計(jì)算單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk；確定樁中心間距與承臺(tái)平面尺寸；計(jì)算復(fù)合基樁豎向承載力特征值Ra與各樁頂荷載設(shè)計(jì)值N，驗(yàn)算基樁豎向承載力；計(jì)算基樁水平承載力RHa并驗(yàn)算；確定單樁配筋量；承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算；繪制樁基結(jié)構(gòu)圖。項(xiàng)目濕重度kN/m3孔隙比e液性指數(shù)【L壓縮模量EsMPa承載力特征值faKkPa層厚m鉆孔灌注樁樁基參數(shù)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsikkPa極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qPKkPa地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m(MN/m4)層①粉土19.00.9026.0804.3236層②粉細(xì)砂19.60.9006.51053.8209層③細(xì)砂19.80.8607.81252.82813層④粉土19.60.81010.51402.34015層⑤］粉細(xì)砂19.70.857.01154.42812層⑤粉細(xì)砂19.70.77016.01703.04880028層⑥粉質(zhì)粘土19.80.6830.258.51602.56625層⑦粉土19.80.75013.71702.95825層⑧粉質(zhì)粘土19.90.7160.466.11455.76014層⑧］粉砂20.00.77014.01900.85280037層⑧粉質(zhì)粘土19.90.7160.466.11454.56070014層⑨粉土20.40.70013.01953.56236層⑩粉質(zhì)粘土19.90.7060.278.21704.86828層(11)細(xì)砂—20.20.69022.022017.770130045二設(shè)計(jì)容一、 .確定持力層根據(jù)地質(zhì)條件，以層⑧粉質(zhì)粘土為樁支持力層。采用6700的水下鉆孔灌注樁。對(duì)于黏土，樁端全截面進(jìn)入持力層的深度不宜小于2d=1.6m.取樁尖進(jìn)入持力層厚度2.2m,樁長(zhǎng)33m，承臺(tái)底面埋深1.7m。二、 計(jì)算單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk由《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)JGJ94-2008》式5.3.5Q=Q+Q=u￡ql+qAukskpk sikipkP進(jìn)行試算，樁周長(zhǎng)樁橫截面積計(jì)算得：quk=2.5x[23x(4.3-1.7)+20乂3.8+28乂2.8+40乂2.3+48乂3.066x2.5+58x2.9_+60x5.7+52x0.8+2.2x60]+0.5x700=3555.5+350=3905.5KN三、 確定樁中心間距與承臺(tái)平面尺寸由《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)JGJ94-2008》表3.3.3-1知樁的最小中心間距為3.0d=2.4m。先取樁數(shù)為6,由于柱下樁基，等距離排列，樁在平面采用行列式布置，中心間距。邊樁中心至承臺(tái)邊的距離為1d=0.8m。

此時(shí)承臺(tái)邊緣至樁邊緣的距離為400mm，符合規(guī)要求（承臺(tái)寬度不宜小于500mm,承臺(tái)邊緣距邊樁中心的距離不應(yīng)小于樁的直徑，且邊緣挑出部分不應(yīng)小于150mm）.承臺(tái)平面尺寸為.具體承臺(tái)樁位布置如下:承臺(tái)樁位布置圖（單位:cm）承臺(tái)樁位布置圖（單位:cm）四、計(jì)算復(fù)合基樁承載力R和各樁頂荷載設(shè)計(jì)值N，并驗(yàn)算（一）單樁豎向承載力特征值（二）計(jì)算復(fù)合基樁豎向承載力特征值R（1（一）單樁豎向承載力特征值（二）計(jì)算復(fù)合基樁豎向承載力特征值R（1）復(fù)合基樁豎向承載力特征值R，可根據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)JGJ94-2008》式5?2?5-2R=R+門fA

acakc和5.2.5-3A=（A-nA）/n進(jìn)行計(jì)算中心距樁徑d=0.8m承臺(tái)寬度樁長(zhǎng)l=33m按表5.2.5取nc=0.0151按表5.2.5取nc=0.0151承臺(tái)下0.5寬度的地基承載力特征值的厚度加權(quán)平均值A(chǔ)=(A-nA)/n=4.462根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)》(GB5011-2001)11???R=1952.75+0.151x80x5.9x =2015KN125驗(yàn)算R=2015KN>Ra=1952.75KN(滿足要求)(2)樁頂荷載設(shè)計(jì)值N根據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)JGJ94-2008》式5.1.1-1根據(jù)N=F+Gkkn進(jìn)行計(jì)算，則.驗(yàn)算(滿足要求)作用于承臺(tái)底面的外力對(duì)通過群樁形心x,y軸的力矩設(shè)計(jì)值，第i根樁分別至x,y軸的距離，m。n=1717.6+"80+320x1.7)x32=1789.79KNv1.2R=2418KNmax 4x3.22 a(380+320x1.7)x3.2nm.n=1717.6- 432 =1645.41KN>0以上兩項(xiàng)均滿足要求。五、確定單樁配筋量l=J

五、確定單樁配筋量l=J

I三m灌注樁直徑d=0.8m,樁長(zhǎng)l=33m.混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。鋼筋選用HRB400O由于水下灌注樁取保護(hù)層厚度。該部分設(shè)計(jì)參考《混凝土結(jié)構(gòu)》，2008版結(jié)構(gòu)計(jì)算長(zhǎng)度由。選用828,，故上述A的計(jì)算沒有減去是正確的，且由附表4-6知，截面每一側(cè)配筋率\故滿足受壓縱筋最小配筋要求，選用828，六、計(jì)算基樁水平承載力并驗(yàn)算根據(jù)Hik《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)JGJ94-2008》式根據(jù)HikH進(jìn)行計(jì)算，得Hik=?N單樁配筋率不小于0.65%的灌注樁水平承載力特征值按下式計(jì)算：樁頂水平位移允許值C30混凝土Ec=3X104MPa，HRB400鋼筋Es=2x105MPa扣除保護(hù)層厚度的樁直徑

樁身配筋率pg=0.98%,鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值七二E=6.67eEc樁的變形系數(shù)口=5匹ET樁的計(jì)算寬度七二KK0Kd，形狀換算系數(shù)K=0.9；受力…-一… 1 …、，一，，一…換算系數(shù)、=1+「=2.25;各樁相互影響系數(shù)《=1ud（計(jì)算參考《樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法與施工技術(shù)》高大釗，2002版）由《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008，①粉土，e=0.902,地基反力系數(shù)媽4~35MN/m4,取m=30MN/m4a=0.41。換算深度ah=0.4x33=13.54>4,七=0.9404.26x4.26x106x0.4130P4x.006=1874KN七、七分別為沿水平荷載方向與垂直水平荷載方向每排樁中的樁數(shù)n=3,n=2樁頂約束效應(yīng)系數(shù)門=2.05，水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m=30x103KN/m4r

門=0.76,門=0.046B承臺(tái)受壓側(cè)向土抗力一邊的計(jì)算寬度B'=B+1=4.8+1=5.8m值設(shè)承臺(tái)高度為1m,h=lm ° '門二門口+門=0.76x2.05+0.046=1.604R=nR=1.604x1874=3011.5KNh]<Rh=3011.5KN,滿足要求七、承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算<1>承臺(tái)的構(gòu)造承臺(tái)埋深1.7m，承臺(tái)高1m,樁頂埋入承臺(tái)深度50mm，鋼筋保護(hù)層厚度50mm，則承臺(tái)有效高度=1-0.05-0,05=0,9m.混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，鋼筋HRB400O<2>承臺(tái)與柱的連接為了使樁和承臺(tái)之間形成穩(wěn)定的建立、彎矩傳遞體系，并承受偶然發(fā)生的上拔力，將樁頂錨入承臺(tái)50mmo<3>承臺(tái)抗沖切承載力計(jì)算①柱邊沖切a、a分別為x,y方向柱邊離最近樁邊的水平距離a—2.3m,a—0.8m1,人=1,人=1ox人=聲—_—2.56>o人——竺—0.89。狎h0.9

o=0.7,I"=0.7,I"=。.771o-yb— — ox人+0.21+0.2承臺(tái)承受沖切承載力界面高度影響系數(shù) P=0.9+1200X0.1=0.983b-0.8m,h-1m2幣(b+a)+P(h+a)]Pfh-2x[0.7x(0.8+0.8)+0.771(1+23)]oxcoyoycoxhptoX0.983x1.43x103x0.9-9271KN>F-9000KN(滿足要求)i②角樁向上沖切從角樁邊緣到主承臺(tái)邊緣的距離ci-C2-1.2ma—a—2.3m,a—a—0.8m,X—人,X—人1x 0x 1y 0y 1xox1y0yP=0.56-0.46,P-0.5141xX+0.2 1y1x[P(c+a/2)+P(c+a/2)]Pfh1x2 1y 1y11xhpt0-[0.46x(1.2+0.8/2)+0.514(1.2+2.3/2)]x0.983x1.43x103x0.9-2459.27KN>N、=1789.79KN(滿足要求)<4>承臺(tái)受剪切承載力計(jì)算按《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)JGJ94-2008》式5.9.10-1、5.9.10-2與5.9.10-3計(jì)算V<Pafbhhst001.75a—X+TP=f好

hsIkI0

承臺(tái)受剪截面示意圖（單位：cm）剪跨比與以上的沖跨比相同X=X—2.56,人=0.89剪跨比與以上的沖跨比相同一，、…一…175承臺(tái)剪切系數(shù)a=__,X+11.75 1.75一，、…一…175承臺(tái)剪切系數(shù)a=__,X+1256]=0.492,a=。股]=0.93七=（900）%0?971afbh=0.971x0.492hsxt00afbh=0.971x0.492hsxt00x1.43x103x4.8x0.9=2951.24KN>1789.79KN（滿足要求）對(duì)II-H斜截面。afbh=5578.9>V=1789.79KN（滿足要求）hsxt00<5>承臺(tái)受彎承載力計(jì)算按《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)JGJ94-2008》式5.9.2-1和5.9.2-2進(jìn)行計(jì)算Mx=YNiyi（5.9.2-1）M廣州產(chǎn)，（5.9.2-2）m=xNy=1717.6x1.2x3=6183.36KNA=Mx=6183.36x106=2120.93mm2Sil0.9fh0.9x360x90021535.5p=4800900=0.499%>0.2%選用3528200,,沿平行于x軸方向均勻布置m=zNx=1717.6x2.7x2=9664.87KNa'= M"= 9664-87