桩基础课程设计-计算书

一：设计资料1.地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾2.工程地质条件自上而下土层一次如下：①号土层，素填土，层厚1.6m,稍湿，松散，承载力特征值fak=98kPa②号土层，淤泥质土，层厚3.1m,流塑，承载力特征值fak=69kPa③号土层，粉砂，层厚6.3m,稍密，承载力特征值fak=115kPa④号土层，粉质黏土，层厚4.5m,湿，可塑，承载力特征值fak=170kPa⑤号土层，粉砂层，层厚未击穿,中密-密实，承载力特征值fak=285kPa3.岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1和表1.2所示。表3.1地基岩土物理力学参数土层编号土的名称孔隙比e含水量W（%）液性指数LI标准贯入撞击数N压缩模量sE)(aMP承载力特征值fak（kPa）①素填土5.0②淤泥质土1.0462.41.080.893.869③粉砂0.8127.61.07.5115④粉质黏土0.7931.20.740.989.2170⑤粉砂层0.5816.8285表3.2桩的极限侧阻力标准值qsik和极限端阻力标准值qpk土层编号土的名称层厚（m）qsik（kPa）qpk（kPa）①素填土1.623②淤泥质土3.128③粉砂6.346④粉质黏土4.561920⑤粉砂层87324504.水文地质条件（1）拟建场地地下水对混凝土结构无腐蚀性。（2）地下水位深度:位于地表下3.5m。5.上部结构资料拟建建筑物为6层钢筋混凝土框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差350mm,柱截面尺寸均为500mmX500mm,横向承重，柱网布置如图1.1所示。图1.1柱网布置图二．计算1.对题号1荷载计算荷载选取如下表题号Fk(KN)Mk(KN.m)Vk(KN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1125617651564172169197123120112近似取荷载效应基本组合值为标准组合值的1.35倍，荷载效应准永久组合值标准组合值的0.8倍。（1）确定桩基竖向承载力设计值R根据地质勘察资料，确定第5层粉砂层为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为400mm×400mm，桩长为11米。承台埋深1.6米，则桩端进持力层1.6米。按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值：240.4283.1+466.31.6610.4920905.92ukskpksikipkpQQQqlqAKN＝u=（＋）＋＝905.92452.9622kaQuRKN淤泥质土素填土粉砂粉质黏土（2）确定桩数和承台尺寸①确定A轴桩数和承台尺寸按照规范要求，桩中心距dSa3，取3aSd，承台尺寸2.0cBm，桩基承台和承台以上土自重设计值为G＝2.0×2.0×1.6×20＝128kN桩数n为n＝(F+G)/R=(1256+128)/452.96=3.06根取桩数n＝4根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.0m×2.0m。②确定B轴桩数和承台尺寸按照规范要求，桩中心距dSa3，取4aSd，承台尺寸2.4cBm，桩基承台和承台以上土自重设计值为G＝2.4×2.4×1.6×20＝184.32kN桩数n为n＝(F+G)/R=(1765+184.32)/452.96=4.3根取桩数n＝5根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.4m×2.4m。③确定C轴桩数和承台尺寸按照规范要求，桩中心距dSa3，取3aSd，承台尺寸2.0cBm，桩基承台和承台以上土自重设计值为G＝2.0×2.0×1.6×20＝128kN桩数n为n＝(F+G)/R=(1564+128)/452.96=3.86根取桩数n＝4根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.0m×2.0m。（3）对A轴基桩承载力验算、承台计算、桩身计算①基桩承载力验算max221256128(1721231.6)0.6440.6499.67kkxkikjFGMyNnyKNmaxkN1.2R＝1.2×452.96＝543.55kN且maxkkkFGNn=346R＝452.96满足要求。②承台计算承台底钢筋混泥土保护层成厚度取50mm，混凝土强度等级为C30，采用HRB400级钢筋。各桩净反力计算如下：a桩:221.3512561.35(1721231.6)0.6631.35440.6xiajFMyNKNnyb桩：221.3512561.35(1721231.6)0.6631.35440.6xibjFMyNKNnyc桩:2216.45xicjFMyNKNnyd桩：2216.45xidjFMyNKNny承台受弯计算1695.6,232.2,166.05FKNMKNmVKN，对承台进一步设计为：承台厚度0.5m，保护层为50mm，则00.45hm，混凝土强度等级为C30，混凝土的抗拉强度为21.43/tfNmm，钢筋选用HRB400级，2360/yfNmm，如图所示I－I截面：()0.35(631.35216.45)0.35296.73IbdMNNKNmII－II截面：20.352631.350.35441.95bMNKNm620296.731020350.90.9360450IIsyMAmmfh620441.951030310.90.9360450syMAmmfh综上,I－I截面IsA=2035mm²配筋,沿承台X方向每米长所需配筋sA´=2035/2.0=1017.5mm²,选用14@150(sA1026mm²)II－II截面sA3031mm²配筋,沿承台Y方向每米长所需配筋sA´3031/2=1515.5mm²,选用14@100(sA1539mm²)沿承台X方向按I－I截面配筋14@150(sA1026mm²)沿承台Y方向按II－II截面配筋14@100(sA1539mm²)承台冲切计算：A.柱对承台的冲切，按下式计算：00lhpmtFufh式中：1.0hp，95043800mumm0000.84/0.15/0.450.33,1.60.2ah1695.62216.451262.7liFFQKN00hpmtufh=3912.48KNlF,故满足要求B.桩对承台的冲切（角桩冲切），按下式计算：1211110(/2)(/2)lxyyxhptNcacafh式中：1211600,150xyccmmaamm11011110.56/0.33,1.060.2xxyxyxah1211110(/2)(/2)xyyxhptcacafh=920.85KNlN=631.35KN,故满足要求承台受剪计算承台斜截面受剪承载力按下式计算:00hstVfbhI－I截面：V=631.35+216.45=847.8KN0/150/4500.33xxyah01.751.32,1.0,20001hsbmm00hstfbh=1698.840KNV,故满足要求II－II截面：V=631.35+631.355=1262.7KN0/150/4500.33xxyah01.751.32,1.0,20001hsbmm00hstfbh=1698.840KNV,故满足要求③桩身结构强度计算及配筋A．吊装点桩的截面尺寸为400㎜×400㎜，桩长11米，箍筋为热轧HRB400级钢筋yvf360钢筋保护层为40mm，混凝土强度等级C30。因桩的长度不大，桩的吊装及吊立时的吊立布置，采用同一个位置。吊装点为0.207L，0.56L和0.207L具体见下图B．桩的主筋计算控制弯矩为吊立时的情况22max/81.2250.44.622MqlKNm桩身截面有效高度：400-40＝360mm6221022100.031.014.3400360scMfbh1120.030.518sb2100.0314.3400360/360171.6csyfAbhmmf选用212，因此整个截面的主筋为412（2615sAmm），其配筋率min6150.43%0.4%,400360其他构造见施工图。C．桩身强度验算20.90.8514.34000.93606152144631.35,ccpsysfAfAKNNKN满足要求D．桩的箍筋计算bhw＝360/400＝0.94，满足025.0bhfVcc0200.250.25114.3400360514.8/20.4254.5/29514.8,0.70.71.43400360144.144cctfbhKNVqlKNKNfbhKNV满足要求可以按构造配筋10@150As＝78.52mm1,min(278.5)/(400150)0.26%svsvsvnAbs，满足要求2.对题号2荷载计算荷载选取如下表题号Fk(KN)Mk(KN.m)Vk(KN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴2125019001640185192203126125114近似取荷载效应基本组合值为标准组合值的1.35倍，荷载效应准永久组合值标准组合值的0.8倍。（1）确定桩基竖向承载力设计值R根据地质勘察资料，确定第5层粉砂层为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为400mm×400mm，桩长为11米。承台埋深1.6米，则桩端进持力层1.6米。按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值：240.4283.1+466.31.6610.4920905.92ukskpksikipkpQQQqlqAKN＝u=（＋）＋＝905.92452.9622kaQuRKN（2）确定桩数和承台尺寸①确定A轴桩数和承台尺寸按照规范要求，桩中心距dSa3，取3aSd，承台尺寸2.0cBm，桩基承台和承台以上土自重设计值为G＝2.0×2.0×1.6×20＝128kN桩数n为n＝(F+G)/R=(1250+128)/452.96=3.04根取桩数n＝4根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.0m×2.0m。②确定B轴桩数和承台尺寸淤泥质土素填土粉砂粉质黏土按照规范要求，桩中心距dSa3，取4aSd，承台尺寸2.4cBm，桩基承台和承台以上土自重设计值为G＝2.4×2.4×1.6×20＝184.32kN桩数n为n＝(F+G)/R=(1900+184.32)/452.96=4.6根取桩数n＝5根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.4m×2.4m。③确定C轴桩数和承台尺寸按照规范要求，桩中心距dSa3，取3aSd，承台尺寸2.0cBm，桩基承台和承台以上土自重设计值为G＝2.0×2.0×1.6×20＝128kN桩数n为n＝(F+G)/R=(1640+128)/452.96=3.9根取桩数n＝4根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.0m×2.0m。（3）对A轴基桩承载力验算、承台计算、桩身计算①基桩承载力验算max221250128(1721231.6)0.6440.6499.34kkxkikjFGMyNnyKNmaxkN1.2R＝1.2×452.96＝543.55kN且maxkkkFGNn=345R＝452.96满足要求。②承台计算承台底钢筋混泥土保护层成厚度取50mm，混凝土强度等级为C30，采用HRB400级钢筋。各桩净反力计算如下：a桩:221.3512501.35(1851261.6)0.6639.34440.6xiajFMyNKNnyb桩：221.3512501.35(1851261.6)0.6639.34440.6xibjFMyNKN