基础综合项目工程专业课程设计.doc

一 设计题目
高层框架构造（二级建筑）某柱截面尺寸为1000×800mm ，该柱传递至基本顶面荷载为：F=9000kN ，M=380kN∙m ，H=320kN ，采用6-8根φ600-φ800水下钻孔灌注桩构成柱下独立桩基本，设地面标高为±0.00m，承台底标高控制在-1.70m ，地面如下各土层分布及设计参数见附表，试设计该柱下独立桩基本。
设计计算内容：
1.拟定桩端持力层，计算单桩极限承载力原则值Quk；
2.拟定桩中心间距及承台平面尺寸；
3.计算复合基桩竖向承载力特性值Ra及各桩顶荷载设计值N，验算基桩竖向承载力；计算基桩水平承载力RHa并验算；
4.拟定单桩配筋量；
5.承台设计计算；
6.绘制桩基构造图。
项

目

湿
重
度
g
kN/m3
孔
隙
比
e

液性
指数

IL

压缩
模量

Es
MPa
承载力
特性值

faK
kPa
层
厚

m
钻孔灌注桩桩基参数
极限侧
阻 力
原则值
qsik
kPa
极限端
阻 力
原则值
qPK
kPa
地基土水平抗力系数比例系 数
m(MN/m4)
层①粉土
19.0
0.902

6.0
80
4.3
23

6
层②粉细砂
19.6

0.900

6.5
105
3.8
20

9
层③细砂
19.8
0.860

7.8
125
2.8
28

13
层④粉土
19.6
0.810

10.5
140
2.3
40

15
层⑤1粉细砂
19.7
0.85

7.0
115
4.4
28

12
层⑤粉细砂
19.7
0.770

16.0
170
3.0
48
800
28
层⑥粉质粘土
19.8
0.683
0.25
8.5
160
2.5
66

25
层⑦粉土
19.8
0.750

137
170
2.9
58

25
层⑧粉质粘土
19.9
0.716
0.46
6.1
145
5.7
60

14
层⑧1粉砂
20.0
0.770

14.0
190
0.8
52
800
37
层⑧粉质粘土
19.9
0.716
0.46
6.1
145
4.5
60
700
14
层⑨粉土
20.4
0.700

13.0
195
3.5
62

36
层⑩粉质粘土
19.9
0.706
0.27
8.2
170
4.8
68

28
层⑾细砂
20.2
0.690

22.0
220
17.7
70
1300
45
二 设计内容
一、 .拟定持力层
依照地质条件，以层⑧粉质粘土为桩支持力层。采用φ700水下钻孔灌注桩。对于黏土，桩端全截面进入持力层深度不适当不大于2d=1.6m.取桩尖进入持力层厚度2.2m,桩长33m,承台底面埋深1.7m。
二、 计算单桩极限承载力原则值Quk
由《建筑桩基本技术规范JGJ94-》式5.3.5 进行试算，
桩周长
桩横截面积

计算得：

=3555.5+350
=3905.5KN
三拟定桩中心间距及承台平面尺寸
由《建筑桩基本技术规范JGJ94-》表3.3.3-1知桩最小中心间距为3.0d=2.4m。先取桩数为6，由于柱下桩基，等距离排列，桩在平面采用行列式布置，中心间距。边桩中心至承台边距离为1d=0.8m。此时承台边沿至桩边沿距离为400mm,符合规范规定（承台宽度不适当不大于500mm,承台边沿距边桩中心距离不应不大于桩直径，且边沿挑出某些不应不大于150mm）.承台平面尺寸为.详细承台桩位布置如下：

承台桩位布置图（单位:cm）
四、计算复合基桩承载力R和各桩顶荷载设计值N，并验算（一） 单桩竖向承载力特性值 =

（二）计算复合基桩竖向承载力特性值R
（1）复合基桩竖向承载力特性值R，
可依照《建筑桩基本技术规范JGJ94-》式5.2.5-2

和5.2.5-3

进行计算
中心距 桩径d=0.8m 承台宽度 桩长l=33m
按表5.2.5 取=0.0151
承台下0.5宽度地基承载力特性值厚度加权平均值
=4.46
依照《建筑抗震设计规范》（GB5011-）

验算 R=KN>Ra=1952.75KN（满足规定）
（2）桩顶荷载设计值N
依照《建筑桩基本技术规范JGJ94-》式5.1.11

进行计算，则：

∴
验算
（满足规定）

作用于承台底面外力对通过群桩形心x,y轴力矩设计值，
第i根桩分别至x,y轴距离，m。

以上两项均满足规定。
五、 拟定单桩配筋量
灌注桩直径d=0.8m,桩长l=33m.混凝土强度级别C30。钢筋选用HRB400。由于水下灌注桩取保护层厚度。

该某些设计参照《混凝土构造》中华人民共和国建筑工业出版社，
构造计算长度
由。
选用828，

,故上述A计算没有减去是对的，且由附表4-6知，
截面每一侧配筋率\
故满足受压纵筋最小配筋规定，选用828，
六、计算基桩水平承载力并验算
依照《建筑桩基本技术规范JGJ94-》式5.1.1-3

进行计算，得=53.3KN
单桩配筋率不不大于0.65%灌注桩水平承载力特性值按下式计算：

桩顶水平位移容许值

扣除保护层厚度桩直径
桩身配筋率

,

（计算参照《桩基本设计办法与施工技术》高大钊，）

七、承台设计计算
<1>承台构造
承台埋深1.7m,承台高1m,桩顶埋入承台深度50mm，钢筋保护层厚度50mm,则承台有效高度=1-0.05-0,05=0,9m.混凝土强度级别C30，钢筋HRB400。
<2>承台与柱连接
为了使桩和承台之间形成稳定建立、弯矩传递体系，并承受偶尔发生上拔力，将桩顶锚入承台50mm。
<3>承台抗冲切承载力计算
①柱边冲切

②角桩向上冲切

<4>承台受剪切承载力计算
按《建筑桩基本技术规范JGJ94-》式5.9.10-1、5.9.10-2及5.9.10-3计算

承台受剪截面示意图（单位：cm）

<5>承台受弯承载力计算
按《建筑桩基本技术规范JGJ94-》式5.9.2-1和5.9.2-2进行计算
（5.9.2-1）
（5.9.2-2）

选用3528@200，,沿平行于x轴方向均匀布置

满足规定
选用2740@140，，沿平行y轴方向均匀布置。