基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(附施工圖)

PAGE7一、設(shè)計資料1.場地工程地質(zhì)資料：見圖1和表1圖表SEQ圖表\*ARABIC1場地土層分布土層名稱含水量w(%)重度γ(kN/m3)比重ds液限wL(%)塑限wP(%)內(nèi)聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角φ（度）壓縮模量ES1-2(MPa)承載力fak(kPa)雜填土16.0灰色淤泥質(zhì)土38.218.52.7338.218.41053.5460灰黃色粘性土6.719.62.7132.717.718207.0220黑色淤泥質(zhì)土30.118.92.7342.018.912144.65100表1各層土的物理性質(zhì)及力學(xué)指標2.柱端傳至承臺頂面處的荷載（設(shè)計值）為：軸力F=6000+50×13=6650（kN），彎矩M=600+50×13=1250（kN·m），剪力V=200-50×13=450（kN）（其中，M、V沿柱截面長邊方向作用。3.柱底面標高：－0.5m4.柱截面：600×540mm25.樁基安全等級：二級6.序號：13二、設(shè)計步驟1.持力層選擇因樁基荷載較大，選擇堅硬的粘土層作為持力層。2.樁型選擇選用400mm×400mm預(yù)制樁（靜壓沉樁），施工方便，質(zhì)量易得到保證。承臺頂標高為－0.50m，先初步確定承臺厚度為1500mm，即承臺埋深為－2.00m。承臺分兩階。初步確定樁全長11.00m，打入堅硬土層2.0m，樁的有效長度為10.9m。樁身先按構(gòu)造配筋，主筋為HRB335級816，箍筋：中段為，兩端為，其他部分為，預(yù)制樁混凝土強度等級為C30，樁頂布置3層鋼筋網(wǎng)片。3.選確定單樁承載力由于，故無需計算水平承載力。按經(jīng)驗參數(shù)法確定單樁承載力，灰色淤泥質(zhì)土層qsik=25kPa；灰色粘性土層qsik=1000kPa，qpk=5000kPa。單樁豎向極限承載力標準值：單樁豎向極限承載力特征值：。4.初步確定樁數(shù)因樁基承受彎矩和剪力作用，屬偏心受壓狀態(tài)，不考慮承臺效應(yīng)，暫按估算樁數(shù)，取系數(shù)。需考慮承臺及承臺上填土重，設(shè)承臺平面尺寸為填土及承臺的平均重度取20kN/m3。承臺及承臺上填土重為：Gk=4×4×2.0×20=640kN，取根。5.樁平面布置由于采用擠土樁，其間距不宜過密，樁的最小中心間距不小于3.5d，先暫按已假設(shè)的承臺尺寸布置3排，每排3根樁，即樁的縱向中心間距為1500mm，橫向中心間距為1500mm，樁外緣承臺挑出部分縱向為300mm，橫向為300mm。以上假設(shè)均符合構(gòu)造要求。6.樁頂作用效應(yīng)驗算先將承臺先將承臺頂面荷載換算成作用于承臺底面的荷載，由于承臺厚度h=1500mm及樁頂需嵌入承臺0.10m，故承臺有效厚度h0=1400mm。承臺底面總彎矩按偏心豎向力作用下的公式計算各樁豎向力：各樁頂豎向力：最大值，最小值。7.樁基承載力驗算（1）單樁承載力驗算平均豎向力：最大豎向力：豎向承載力滿足要求。（2）樁尖持力層的承載力驗算因，，故樁尖承載力滿足要求。（3）軟弱下臥層承載力驗算，，（其中），查表得因，故軟弱下臥層承載力滿足要求。（4）樁基沉降驗算基底附加應(yīng)力取樁尖以下8m為計算深度，由矩形長寬比、深寬比查表得則：由于，所以計算深度8m滿足要求。01.00107.021.01.250.84921.69481.69847.07.87.841.02.500.61642.46560.76727.03.511.361.03.750.46792.80740.34187.01.612.981.05.000.37402.9920.18467.00.813.7計算沉降范圍內(nèi)的壓縮模量當(dāng)量值：，查表知?？砂聪铝泄胶喕嬎悖浩渲校槎踢叢紭稊?shù)）根據(jù)群樁距徑比sa/d=3.5長徑比l/d=27.25及基礎(chǔ)長寬比=1查表得C0=0.059，C1=1.488，C2=7.399。可得。最終沉降量，樁基沉降量滿足要求。，樁基沉降量滿足要求。8.樁基承載力（1）求基樁豎向反力設(shè)計值（凈反力）最大凈反力，最小凈反力，平均凈反力。承臺驗算EQ\o\ac(○,1)柱對承臺沖切驗算沖切力：，拄邊至樁邊水平距離為：沖跨比：沖切系數(shù)：，截面高度，截面高度影響系數(shù)混凝土強度C30，ft=1.43N/mm2。滿足要求。EQ\o\ac(○,2)變階處抗沖切驗算沖切力：變階處至樁邊水平距離為：沖跨比：沖切系數(shù)：截面高度，截面高度影響系數(shù)滿足要求。EQ\o\ac(○,3)角樁沖切驗算角樁沖切力沖跨比：沖切系數(shù)：截面高度，截面高度影響系數(shù)，，滿足要求。EQ\o\ac(○,4)承臺抗剪驗算如圖所示，分別驗算1-1，2-2，3-3,4-4截面。應(yīng)滿足下式：， 對變階處：截面有效高度，截面寬，1-1截面：，，滿足要求。3-3截面驗算同1-1截面，同樣滿足要求對柱截面：截面有效高度，截面寬。2-2截面：，，滿足要求。4-4截面：，，，滿足要求。綜上，承臺抗沖切、抗剪承載力均滿足要求。（3）承臺受彎及配筋計算對柱邊截面：對柱邊截面：X方向：，Y方向：，選用HRB400級鋼筋，，承臺側(cè)面保護層厚度35mm。平行于長邊配筋，彎矩較大，鋼筋放于底層，h0=1400mm選用2018，則，間距滿足構(gòu)造要求。平行于短邊配筋，鋼筋放于底層，h0=(1400-25)mm選用2018，則，間距滿足構(gòu)造要求。（4）單樁結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)制樁采用C30混凝土，HRB335級縱筋。初步確定縱筋配筋率為0.8%，則，選用416，則，滿足最小配筋率的要求。采用HPB