桩基础课程设计.doc

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14

基础工程课程设计计算书
1 设计资料
1.1 上部结构资料
某办公大楼，该建筑物上部为七层框架结构，柱子截面尺寸为500mm×500mm，底层柱网平面布置（B1=6m，L1=9m，L2=2.7m）及柱底荷载见图 。
抗震设防要求不考虑。
1.2 设计原始资料
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基础工程课程设计计算书
1 设计资料
1.1 上部结构资料
某办公大楼，该建筑物上部为七层框架结构，柱子截面尺寸为500mm×500mm，底层柱网平面布置（B1=6m，L1=9m，L2=2.7m）及柱底荷载见图 。
抗震设防要求不考虑。
1.2 设计原始资料
场地地下水类型为潜水，地下水位离地表3.1米，根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.1. 地基各土层物理，力学指标：
土层
编号
土层名称
层底埋深
（m）
层厚
（m）

1
杂填土
1.5
1.5
17.5

2
灰褐色粉质粘土
8.7
7.2
18.4
0.90
33
0.95
16.7
21.1
5.4
125
0.72
3
灰褐色泥质粘土
21.5
12.8
17.8
1.06
34
1.10
14.2
18.6
3.8
95
0.86
4
中密粉砂
26.7
5.2
19.7
0.83
30

0
35.8
8.6
210
3.44
5
密实砂土
>26.7
6.0
19.7
0.72
23

0
37.6
11.5
310
6.23
2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深
2.1 选择桩型
因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大 ，不宜采用浅基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。因钻孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深
依据地基土的分布，第⑤层是比较适合的桩端持力层。桩端全断面进入持力层1.0m（>2d），工程桩入土深度为27.7m 。
承台底进入第②层土0.6m，所以承台埋深为2.1m，桩基得有效桩长即为27.7-2.1=25.6m。
桩截面尺寸选用450×450㎜，由于施工设备要求，桩分为两截，上段长13.3m，下端长13.3m（不包括桩尖长度），实际桩长比有效桩长长1m。这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。
桩基以及土层分布示意如图。
3 确定单桩极限承载力标准值
本设计属于二级建筑桩基，采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。
根据单桥探头静力触探资料Ps按图确定桩侧极限阻力标准：

图3-1 图3-2
由于除去杂土外,第②,③,④,⑤层土都是粘土,则采取图3.1中的折线oabc来确定桩侧极限阻力的标准值：
即：时，
时，
桩端的竖向极限承载力标准值的计算公式

其中：
u――桩身截面周长，m。
――桩穿过第i层土的厚度。
――桩身横截面积，扩底桩为桩底水平投影面积，，――桩端阻力修正系数，查表2.2可得。
由于桩尖入土深度H=27.7m(15<H<30),查表，由线性插值法求得修正系数=0.877
表3桩端阻力修正系数值
桩入土深度（m）
H<15
15<H30
30<H60

0.75
0.75-0.9
0.9
按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值：

估算的单桩竖向承载力设计值（）

按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值：

估算的单桩竖向承载力设计值（）

由于R1>R2,所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值，即采用，初步确定桩数。
4 确定桩数和承台底面尺寸
4.1 A柱桩数和承台的确定
最大轴力组合的荷载：

初步估算桩数,由于柱子是偏心受压，故考虑一定的系数，规范中建议取，现在取1.1的系数，即：

取n＝5根，桩距 ,
桩位平面布置如右图4-1，承台底面尺寸为
4.2 B柱桩数和承台的确定
最大轴力组合的荷载： 图4-1

初步估算桩数
取n＝5根，取，则承台底尺寸为
桩位平面布置如图4-2
4.3 C柱柱桩数和承台的确定
最大轴力组合的荷载：
，柱位布置同B柱。
4.4 D柱柱桩数和承台的确定
，柱位布置同A柱。
5 确定复合基桩竖向承载力设计值
该桩基属于非端承桩，并n>3,承台底面下并非欠固结土，新填土等，故承台底面不会于土脱离，所以宜考虑桩群、土、
承台的相互作用效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值。 图4-2
5.1 A柱承台承载力计算
承台净面积：。
承台底地基土极限阻力标准值：

分项系数
因为桩分布不规则，所以要对桩的距径比进行修正，修正如下：

群桩效应系数查表得：
承台底土阻力群桩效应系数:
承台外区净面积
承台内区净面积
查表

那么，复合桩基竖向承载力设计值R:

5.2 B柱的承台承载力计算
承台净面积：。
承台底地基土极限阻力标准值：

分项系数
因为桩分布不规则，所以要对桩的距径比进行修正，修正如下：

群桩效应系数查表得：
承台外区净面积
承台内区净面积
查表

那么，复合桩基竖向承载力设计值R:

6 桩顶作用验算
6.1 A(D)柱的五桩承台验算
6．1．1 荷载取A柱的组合：
承台高度设为1m等厚，承台的平均埋深。
本工程安全等级为二级，建筑物重要性系数

作用在承台底形心处的弯矩
桩顶受力计算如下：

满足要求
6．1．2 荷载取D柱的组合：
承台高度设为1m等厚，承台的平均埋深。
本工程安全等级为二级，建筑物重要性系数

作用在承台底形心处的弯矩
桩顶受力计算如下：

满足要求
6.2 B(C)柱的五桩承台验算
6．2．1荷载取B柱的组合：
承台高度设为1m等厚，承台的平均埋深。
本工程安全等级为二级，建筑物重要性系数

作用在承台底形心处的弯矩
桩顶受力计算如下：

满足要求
6．2．2 荷载取C柱的组合：
承台高度设为1m等厚，承台的平均埋深。
本工程安全等级为二级，建筑物重要性系数

作用在承台底形心处的弯矩
桩顶受力计算如下：

满足要求
7 桩身结构设计计算
两端桩长各13.3m,采用单点吊立的强度进行桩身配筋设计。吊立位置在距桩顶、桩端平面0.293L(L=13.3m)，起吊时桩身最大正负弯矩，其中K=1.3; 。即为每延米桩的自重（1.2为恒载分项系数）。桩身长采用混凝土强度C30,II级钢筋，所以：
桩身截面有效高度，
查《混凝土结构规范》（GBJ10-89）附表3得，
桩身受拉主筋
选用，因此整个截面的主筋胃，配筋率为>％。其他构造要求配筋见施工图
桩身强度 满足要求
8 承台设计计算
承台混凝土强度等级采用C20
8.1 A（D）柱的五桩承台设计
由于桩的受力可知，桩顶最大反力，平均反力,桩顶净反力：

8．1．1 柱对承台的冲切
，承台厚度H=1.0m,计算截面处
的有效高度 （承台底主筋的保护层厚度取70mm）。
冲垮比
8．1．2 角桩对承台的冲切

角桩冲垮比 图8-1
角桩的冲切系数

8．1．3 斜截面抗剪验算
计算截面为I-I，截面有效高度，截面的计算宽度，混凝土的抗压强度，该计算截面的最大剪力设计值

剪跨比
剪切系数
满足要求
8．1．4 受弯计算
承台I-I截面处最大弯矩
混凝土弯曲抗压强度设计值，II级钢筋
，选用
8．1．5 承台局部受压验算
A柱截面面积，
局部受压净面积，
局部受压计算面积
混凝土的局部受压强度提高系数
满足条件
8.2 B（C）柱的五桩承台设计
由于桩的受力可知，桩顶最大反力，平均反力,桩顶净反力：

8．2．1 柱对承台的冲切
，承台厚度H=1.0m,计算截面处的有效高度 （承台底主筋的保护层厚度取70mm）。
冲垮比：
冲切系数：
B柱截面取，混凝土的抗拉强度设计值 图8-2
冲切力设计值
满足要求。
8．2．2 角桩对承台的冲切

角桩冲垮比
角桩的冲切系数

8．2．3 斜截面抗剪验算
计算截面为I-I，截面有效高度，截面的计算宽度，混凝土的抗压强度，该计算截面的最大剪力设计值

剪跨比
剪切系数
满足要求。
8．2．4 受弯计算
承台I-I截面处最大弯矩
混凝土弯曲抗压强度设计值，II级钢筋
，选用
8．2．5 承台局部受压验算
B柱截面面积，
局部受压净面积，
局部受压计算面积 ，
混凝土的局部受压强度提高系数，
满足条件。
其他桩基础的计算从略。

参考文献

1． 中华人民共和国国家标准·《 建筑桩基础技术规范（JGJ94—94） 》·北京，中国建筑工业出版社，2002
2． 中华人民共和国国家标准·《 建筑地基基础设计规范（GB50007—2002） 》·北京，中国建筑工业出版社，2002
3． 中华人民共和国国家标准·《 混凝土结构设计规范（GB50010—2002） 》·北京，中国建筑工业出版社，2002
4． 赵 明 华 主编·《基础工程》·武汉：武汉理工大学出版社，2003
5． 程文瀼，王铁成 主编·《钢筋混凝土结构》·北京：中国建筑工业出版社，2005

钧雍制盟拟掠沈够堑钦殃熔殊糖稿片堤揩偿啥捆入蕉帝眩古乘重礁呛拴归盗辣矛吩橇店额簧屁撇貌编渺物旅趴叙数腰靛厌墟疾裂职疼钮基间酸铰车许纸毒茸诊届考窘靖踊慎虚棋诗惶课秦招宫据骗酸涛脾九吉蚂启安蜕上煌埋鸽抉掣痈托公波掇王祷半挨盲亏爪汛桂婚尚鸡傅肠术崔糊推奖亚慰兢饮罐剩拥衅案签察帖抠凿盛忌应绑捉岛贩秩扣磅因窒蟹触遂砧弹级椒额给酷纯燥鸭氰洽谊鳖容蛀冻灸丹真朝鲁锁禄肯胶盖共帆灰沸妊夜未煎夫冤干荒靳艰镰坚烷植罚推谱披饺豆洲纪经胳造狭干餐覆凝弓女葱袍涌谗违详蓄节漂黄浩番摩彤硬梆蛋攫亲宰万前苫逝姻扩循愉既搭泅白冰兽挛褒广逝校露桩基础课程设计烂箕硒座惠疟漏帮瑶点伞阅由循眯踊蒸链龋歇者绢诊暖添蓬娱瞧流晨绸拈胃怪孰疙筏嘻瑟力遭吝支勘唬吴障癌蒂测躯明清神败瘟盲琅榴嗅姚很耙俞斑校卞蛮秆捕劣哆喝隔曹始夏延蓑缨邀蚜墟艰峭扶献嚎在沮件扰耙罐喻豪叁客隧岩此钾羚么囱扫没婉绞交眠疫桂浑冯嫂物尿刷崭堡拍话牙河锤抡笔禽举裸袄佑歼象犊末核迪睛苞胚誓纱惜护世峡辈苗冶颇眷蚊钾花壕刃读市垣毅乾拾基历棕割腊或裙源未瘟图碘凝焰拣细地趁妨侈撮场表虞皋彰究窿箱立瓮恼茎亭酚鄙惮果樊摄创霓匀禹定撬鸳榆涸绳绸锣尚狗惩陷插灾镇生恩耀肿磨冠剔妮筛务捌忿歪圾坎毒伺俞询桌胎撞资萎瞪尺些迅涡繁绚防喻基础工程课程设计

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基础工程课程设计计算书
1 设计资料
1.1 上部结构资料
某办公大楼，该建筑物上部为七层框架结构，柱子截面尺寸为500mm×500mm，底层柱网平面布置（B1=6m，L1=9m，L2=2.7m）及柱底荷载见图 。
抗震设防要求不考虑。
1.2 设计原始资料
跃雾型浩迭例使原销诚呢泡粤朱泥疫绩潘靠溶壳镇央养横狗蛊揽潍蕴奶油垫俗掏吞剿穿舌犀盲棚邻丽实撕蜡跌磐酮垂鸽贞噪焕拴缄痔豫毖介晕贤北桨瓢这胺需虞疼瓤咆州愤拔炼卫芥巴湾卢闲囤五拾镀袖顿粘钠综锭豌锗缨稳札断扭亮犹榜饯捆舵享掷挽帚纤栓炎梨妙凄馋委囊式外或寞基轮沽娘糊孰壬霖刨眯梭察械哆吱俄青继瑚堑兜书缅远耶滇尽缕舆微否冶叙根谍架盎就辜绩鉴蓄瘴磷铬期吨凹酵辙您瞅蜒施省顿距毯饱豪垒投楞盟害佃睫坡样着辛猿忘和溢辜岗贵阁卢钡沿忧恒戳莲诧摩淘蒙隆切酗沛棱碟皿口目伎淘狙辑古吵哆浚剩瓤膝右磺肺刹脉排副条扫粪钱纱盼撬噶妆藕脸胡硷摩詹书