河北大学桩基础设计(2).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流河北大学桩基础设计(2).精品文档.柱下钢筋混凝土预制桩基础设计任务书一、工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为4层，物理力学性质指标见表1-1，勘察期间测得地下水混合水位埋深为2.0m。地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。 土层的主要物理力学指标 表1-1土层编号名称厚度m含水量w(%)天然重度g(kn/m3)孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL直剪试验(直快)压缩模量Es(mpa)承载力标准值fk(kpa)Psmpa内摩擦角j粘聚力c(kpa)1-2杂填土2.018.82-1灰色粉质粘土9.0

2、38.218.91.020.3419.81.021124.61202-2灰黄色粉质粘土4.026.719.60.750.6150.6020167.02203粉砂夹粉质粘土1021.620.10.541.0120.425158.2260二、桩基础设计资料（1）地基基础设计等级为乙（2）级；（2）已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：轴力Fk=(3200+20n)kN，弯矩Mk=(400+10n)kN m，剪力Hk=(50+2n)kN。（其中，Mk、Hk沿柱截面长边方向作用；n为学生学号最后两位数）；（3）柱的截面尺寸为：400mm600mm；（4）承台底面埋深：d=2.0m；（5

3、）根据地质资料，以灰黄色粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸300300mm，桩长10.0m；（6）桩基沉降量容许值：s= 200（mm）；（7）沉桩方式：静压；（8）桩身材料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc=15mpa，弯曲抗压强度设计值fm=16.5mpa；主筋采用4f16，其强度设计值fy=310mpa.（起吊安装验算）（9）承台材料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc=15mpa，弯曲抗压强度设计值fm=16.5mpa；抗拉强度设计值ft=1.5mpa.三、设计内容及要求(1) 桩顶作用效应计算(2) 单桩竖向极限承载力标准值和竖向承载力特征值计算(3) 确定桩数

4、和桩的平面布置，承台平面尺寸(4) 群桩竖向承载力验算（考虑承台效应）(5) 桩基沉降计算(6) 承台结构设计及验算(7) 桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图（按构造画箍筋）、承台配筋图和必要的施工说明（按规范书写）(8) 需提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。建议图纸采用A3幅面，表达要清楚；计算说明书一律用A4幅面；装订顺序：封面（包含信息：基础工程课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），设计任务书，计算说明书，施工图（图纸折叠成A4大小）。目 录一、工程地质材料2二、桩基础设计材料2三、设计内容及要求3四、计算34.1桩的材料和尺寸34.2确定单桩竖向承载力标准值和特征值

5、34.2.1由桩材料强度确定34.2.2由经验公式确定34.3桩的数量及布置44.4桩基承载力验算44.4.1竖向力作用下44.4.2群桩地基强度验算54.4.3桩顶平均竖向力64.5桩基沉降计算64.6承台设计计算94.6.1承台弯矩及配筋计算94.6.2承台冲切计算94.6.3承台抗剪验算114.6.4承台局部受压验算114.6.5角桩对承台的局部压力验算124.7施工图12柱下钢筋混凝土预制桩基础设计任务书一、工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为4层，物理力学性质指标见表1-1，勘察期间测得地下水混合水位埋深为2.0m。地下水水质分析结果表明，本

6、场地地下水无腐蚀性。 土层的主要物理力学指标 表1-1土层编号名称厚度m含水量w(%)天然重度g(kn/m3)孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL直剪试验(直快)压缩模量Es(mpa)承载力标准值fk(kpa)Psmpa内摩擦角j粘聚力c(kpa)1-2杂填土2.018.82-1灰色粉质粘土9.038.218.91.020.3419.81.021124.61202-2灰黄色粉质粘土4.026.719.60.750.6150.6020167.02203粉砂夹粉质粘土1021.620.10.541.0120.425158.2260二、桩基础设计资料（1）地基基础设计等级为乙（2）级；（2）已知上部框架

7、结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：轴力Fk=(3200+201)=3220kN，弯矩Mk=(400+101)=410kN m，剪力Hk=(50+21)=52kN。（其中，Mk、Hk沿柱截面长边方向作用；n为学生学号最后两位数）；（3）柱的截面尺寸为：400mm600mm；（4）承台底面埋深：d=2.0m；（5）根据地质资料，以灰黄色粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸300300mm，桩长10.0m；（6）桩基沉降量容许值：s= 200（mm）；（7）沉桩方式：静压；（8）桩身材料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc=15mpa，弯曲抗压强度设计值fm=16.5mpa；主

8、筋采用4f16，其强度设计值fy=310mpa.（起吊安装验算）（9）承台材料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc=15mpa，弯曲抗压强度设计值fm=16.5mpa；抗拉强度设计值ft=1.5mpa.三、设计内容及要求(9) 桩顶作用效应计算(10) 单桩竖向极限承载力标准值和竖向承载力特征值计算(11) 确定桩数和桩的平面布置，承台平面尺寸(12) 群桩竖向承载力验算（考虑承台效应）(13) 桩基沉降计算(14) 承台结构设计及验算(15) 桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图（按构造画箍筋）、承台配筋图和必要的施工说明（按规范书写）需提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。

9、建议图纸采用A3幅面，表达要清楚；计算说明书一律用A4幅面；装订顺序：封面（包含信息：基础工程课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），设计任务书，计算说明书，施工图（图纸折叠成A4大小）。四、计算1桩的材料和尺寸 根据地质勘察资料，确定第3层粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为300mm300mm，桩长为10米。承台埋深2米 ，桩顶嵌入承台0.05m则桩端进持力层0.95m。承台尺寸初步定为高2m，宽3m，长4m。 桩材料：混凝土为C30，钢筋HRB335。承台材料：混凝土为C302确定单桩竖向承载力标准值与特征值 2.1由桩材料强度 2.2根据经验公式 灰色粉质粘土，入土

10、深度9m，查表得 灰黄色粉质粘土，入土深度0.95m，查表得3桩数量及布置 根图1-1 取n=12根 桩距取1.0m 4桩基承载力验算4.1竖向力作用下承载力验算轴心竖向力作用下 满足要求。 偏心竖向力作用下4.2群桩地基强度验算 以=/2=20/4=，从桩顶外围向下扩散传布压力，扩散面积 桩尖标高以上的平均容重为 桩尖粘土的承载力设计值，查表得： 宽度修正系数，深度修正系数，则经修正后粘土的承载力特征值为： 桩处扩大面积A以上，abcd体积的基础自重G为：近似取承台，桩土混合重度r=20KN/m，地下水位以下=10KN/m，则 2840.44kN 基础底面以上压力中心荷载作用下 偏心荷载作用

11、下4.3桩顶平均竖向力承台及覆土重：考虑承台效应 ，查表得5桩基沉降计算采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算。由于桩基础的桩中心距小于6d，所以可以采用分层总和法计算最终沉降量。在荷载效应准永久组合下承台底竖向荷载设计值基底处压力基底自重压力基底处的附加应力桩端处的附加应力桩端平面下的土的自重应力和附加应力（）计算如下：在z=0m时：在时：在时：在时.在时.在时计算如下表：表1-2Z(mm)01.3800.25000020001.380.7690.24031992.41992.47.0100.1940001.381.5380.20733316.81324.48.256.866000

12、1.382.3080.17454188871.28.237.40 80001.383.0770.14814739.2551.28.223.66218.11mm沉降经验系数。短边方向桩数，等效距径比，长径比，承台的长宽比，查表： 所以，桩基础最终沉降量=满足要求6承台设计计算承台底钢筋混泥土保护层成厚度取100mm，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB335级钢筋。初步拟定承台厚1m。6.1承台弯矩及配筋计算 承台混凝土强度等级采用C30,承台是条形，双向配筋相同。 各桩净反力计算如下： A桩： B桩： C柱： D柱：承台弯矩计算： 多桩承台的弯矩可在长，宽两个方向分别按单向受弯计算 承台配筋

13、计算： 短向配筋 ，选配18200（） 长向配筋 ，选配14200（）6.2承台冲切计算承台受冲切承载力验算效应基本组合作用于柱底的和在设计值为：柱边冲切：冲切力受冲切承载力截面高度影响系数的计算，则冲跨比，取 ，满足要求角桩向上冲切：6.3承台抗剪验算 则剪切系数：剪切系数：满足要求图1-26.4承台局部受压验算根据混凝土结构规范公式：Fl1.35clfcAln 式中：Fl-局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值； fc-混凝土轴心抗压强度设计值； c-混凝土强度影响系数，； l-混凝土局部受压时的强度提高系数； ； Al-混凝土局部受压面积； Aln-混凝土局部受压净面积；对后张法构件，应在混凝土局部受压面积中扣除孔道、凹槽部分的面积 Ab-局部受压的计算底面积。方柱对承台的局部压力验算：；满足要求。6.5角桩对承台的局部压力验算：满足要求。由于桩与承台采用相同的混凝图等级C30，所以桩对柱的局部承载力不必验算。图1-37. 施工图承台施工图图1-4桩配筋图8.参考文献【1】建筑桩基技术规范JGJ 94-2008【2】混凝土结构，中国建筑出版社【3】李镜培，梁云发，赵春风.土力学M.北京：高等教育出版社，2011【4】赵春明.基础工程M.北京：高等教育出版社，2010