樁基礎(chǔ)計算書

1、黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程設(shè)計11圖（1）起重量Q =75t吊車二臺；單層排架結(jié)構(gòu),為：第一組Nmax=3900KNM=185KN.mQ=60KN外墻1磚，N1=460KN。預(yù)制基礎(chǔ)梁，高第二組450 mm。N=3300KNMmax=250KN.mQ=72KN樁基礎(chǔ)設(shè)計1設(shè)計資料1.1工程名稱：上海大大重型機(jī)械廠機(jī)加工車間1.2工程概況：單層工業(yè)廠房，單跨，跨度24米，柱距6迷（圖1）預(yù)制柱截面600 x1200mm。作用丁基礎(chǔ)頂面荷載土層編 號土層名稱層底深 度（m）3KN /m(%)e句L與pESKPaCKPa*()L(%)I業(yè)粘土1.2518.734.10.94 I3

2、6.9212n淤泥質(zhì)粘 土8.6517.945.31.2038.220.625001313140.3in淤泥質(zhì)粘 土14.3517.150.81.4243.422.83200710135.9N業(yè)粘土19.518.730.00.9036.620.05800361260.2V粘土38.017.743.01.1047.824.95200401179.00.20m。室外設(shè)計地面標(biāo)高與1.3地質(zhì)資料：底下水在天然地面下 2.0m處。室內(nèi)外地面差 天然地面一致。表（1）2確定樁基材料，幾何尺寸和承臺埋深樁身采用C30混凝土，鋼筋采用HRB335級鋼筋，承臺采用C20混凝土，鋼筋采

3、用HPB235, 墊層采用C10素混凝土，100mm厚。采用鋼筋混凝土預(yù)制樁，樁的截面尺寸選用400mm<400mm,樁基有效長度18.7m，樁頂嵌入承臺0.1米，實際樁長18.8米，樁分為兩段，上段長8.8米，下段長10米。依據(jù)地基土的分布：確定第5層土是較合適的的樁端 持力層，樁端全截面進(jìn)入持力層1.0m,承臺埋深1.8米。承臺梁截面尺寸為240mmx450mm。 見圖（2）QH2m i圖（2）樁基及土層分布示意圖3樁基設(shè)計3.1按經(jīng)驗公式確定單樁承載力單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk = Qsk Q PK u' qSi k i q pA=p4 0.5 (45 1.25 7.4

4、 33 5.7 33 5.15 52 1.0 47) 1200 0.52 =1907.1KN豎向承載力設(shè)計值R=Qsk/ s Qpk/ pS t % =1.65則R=Qsk /1.65 Qpk /1.65 = 1158 KN3.2確定樁的數(shù)量，排列及承臺面積尺寸3.2.1初步確定樁數(shù)按最大軸力組合的荷載Nmax =3900 460 = 4360KNMmax =185 193.2 = 378.2KN mQ =60KNn >5= Nmax牛些勺.仁4.3(根)R R 1158取n=5 樁距Sa M3d。樁位平血布置見圖（3），承臺底血尺寸4.0mx4.0m.+0.000-0.20050015

5、00| 150050005XQU5I 05圖（3） 五樁基礎(chǔ)4樁頂作用效應(yīng)驗算五樁承臺設(shè)承臺厚度為1m,荷載作用丁承臺頂面處，本工程安全等級為二級，建筑物重要系數(shù)丫舟=1.0,承臺平均埋深d=l（2.0十1.8） =1.9 m24.1按最大軸力控制的受力驗算作用在承臺底型心處的豎向力：F G =4360 20 4.0 4.0 1.9 1.2 = 5089.6KN作用在承臺底型心處的彎矩：' M =378.2 60 1=438.2KN m樁頂受力Mmax F G 、 M.ymax5089.6 438.2 1.5= 1017.92 73.03 KNNmax =1090.95KN ,Nmir

6、l =944.89KNF G N = =1017.92 KnNmax =1.0 1090.95 1.2R =1389.6KNNmin 0滿足要求N =1.0 1017.92 ： R = 1158KN 4.2按最大彎矩控制的受力驗算作用在承臺底型心處的彎矩 Mmax組合：F =3760KN M max = 443.2KN .m Q = 72KN' M =443.2 72 1 =515.2 KN樁頂受力max minF G ''M.ymax一 ' y23760 729.6 515.2 1.554 1.52KNNmax =879.92 85.87 = 983.79KN

7、Nmin =897.92 -85.87 = 812.05 KNF GN = =812.05 KNnNmax = 1.0 983.79 = 1983.79 ： 1.2R = 1389.6KNN =1.0 897.92 = 897.92 ： R = 1158<N滿足要求5.1樁基樁頂水平荷載設(shè)計值當(dāng)最大軸力控制時：Hi=Q60 =12KNn5當(dāng)最大軸力控制時：Hi二Q72=14.4KNn55.2樁的水平變形系數(shù)Nmin 05樁基水平承載力驗算a4.5 10 1.0 (1.5 0.5 0.5) 1030.85 3 104 5.21 109= 5.31 10Wmm1查 <<建筑樁基技

8、術(shù)規(guī)范>>其中m =4.5 106N“12F10 mm= 4.5 10-6 N.mm2對丁鋼筋混凝土樁EI=0.85EcI% Ec為混凝土彈性模量Ec =3.0>104N.mm2 , cbh3 _ 500 50031212= 5.21 109mm4叫=5.31勺0七18.7勺03 =9.93a4 取 a h = 4.0,查得 vx=0.94,取 幺=10mm3_-EIRh =X4 34_9(4.70 10 )0.85 3.0 10 5.21 100.9410 =211.61KN5.3群樁效應(yīng)綜合系數(shù)Sad= 0.866 - A = 0.8664.0 4.0nb5 0.50=

9、3.10n1 = 2,n2 = 2,Sa 0.0l5n2 0.45()d =0.7170.15n1 0.10n2 1.9m aB；h24.5 10-6 10 5000 10002 _a 二=3一 = 0.1332nn2Rh2 2 2 211.61 10叫-樁頂約束效應(yīng)系數(shù)七=2.07BC -承臺受刈則力向土一邊的計算寬度,B； =Bc+1 = 4.0+1 = 5.0m九-承臺高度(1m)qck=°, Pc= cqckA =° b二°h = i| b =0.717 2.07 0.133=1.617= 1.0 72 = 72KNhRh= 1.617 211.61 =3

10、42.17KNHi:hRh =342.17 KN滿足要求NMQ-1.450-2.700-8.850-15.35-20.7004264m51m76樁基沉降驗算土 0.0006.1實體基礎(chǔ)的計算簡圖(4)-0.200實體基礎(chǔ)的計算簡圖(4)6.2樁穿過土層的內(nèi)摩擦角加權(quán)平均值6.85 5.7 5.15 1甲=(8.65 -1.8)勺3+5.7 K10+ 5.1512+1.0勺1 =117擴(kuò)散角/:=2.93,tan： =0.0514邊框的外圍之間的尺寸3.5m 3.5m等待實體基礎(chǔ)底邊長 a. = 3.52 18.7 0.051 = 5.407m等待實體基礎(chǔ)底面寬b =3.5 2 18.7 0.0

11、51 = 5.407m6.3實體自重0.2標(biāo)傕值 & =5.407 5.407 (20-10) (18.7 1.8 )=6022.54N2設(shè)計值 G=1.2Gk=1.2 6022.54= 7117.05CN4360 , N g6022.54P = =320.78<PaA 5.407 5.407樁尖平面處土的自重力ocz=(1.25 °) 18.7 0.75 17.9 0.5 7.9 6.15 (17.9 10) 5.7 (17.1 -10) 5.15 (18.7 10) 21 ( 1 7. 7 10)1!84.a1 8計算基地附加應(yīng)力p = p 一% = 320.72-

12、184.18= 136.54KPa6.4確定沉降計算深度ZnZn =b(2.50.4ln b) =5.407乂(2.5 0.4ln 5.407) = 9.87m 取 Zn=10m6.5沉降計算求康 使用土力學(xué)與地基基礎(chǔ)，因為它是角點下平均附加應(yīng)力系數(shù)，而所計算的則為基礎(chǔ)中點下的沉降量，因此查表時應(yīng)用“角點法”即將基礎(chǔ)分為4快相同的小面積，查表b一、；b Z ,是按L = b , Z查，查得的平均附加應(yīng)力系數(shù)應(yīng)乘以 4。Zn校核根據(jù)規(guī)范規(guī)定，先用表4.26土力學(xué)與地基基礎(chǔ) 定下AZ =0.8m，計算出& = 5.82m除以Z $= 260.04mm ,得0.0220.025,表明：Zn=

13、10m符合要求。 A P' (z：i-z，i1)989.6 3632.48 105.92ES = 2.5MPa'(% P、(乙"乙叫 989.36328.ESjP ES2.52.52.5查表4.5土力學(xué)與地基基礎(chǔ)得平s =1.1 ,基礎(chǔ)最終沉降量S=也，AS =1.1x260.04= 286.04mm面有效高度h =500- 40 4r6m滿足沉降要求表2用規(guī)范法算基礎(chǔ)最終沉降量點號Zi m/bzbu 5.407b =2Zi叫z禹-ZiP，_ 0.3166 AS(m)Z AS(mm)SnES ESZ A Si< 0.02500101.00000110.36990

14、.9896989.6989.60.05554.4329.23.4030.50244622.083632.480.055199.783103.6990.47284728.0105.920.0555.82260.040.0227軟弱下臥層驗算樁端平面以下受力層范圍內(nèi)不存在軟弱下臥層，因此無需驗算8樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計計算長分別為10m, 8.8m,采用單點吊立的強(qiáng)度計算進(jìn)行樁身配筋設(shè)計， 吊點位置在距樁頂，樁 平面 0.293L 處起吊時樁身最大正 Mmax=0.0429kqL2 其中 K=1.3,q=0.5& 25乂 1.2=7.5KN/m2, 采用混凝土強(qiáng)度C30鋼筋選用HRB335級，8.1

15、下段樁L=10mMmax=0.0429 1.3 7.5 102=41.83KN.m41.83 106= 0.0276,- 一 21.0 14.3 500 460=1- 1-2：s =1 - 1 -2 0.0276 = 0.027： b =0.518A = 皂 bh = 0.0276 1.0 14.3 500 460 = 296.05mm2fy300選用2? 18岡筋，因此整個截面主筋4,18 (As = 1018mm2)其配筋率注=1018=0.44% ；m i=n0.4%.500 500樁身強(qiáng)度驗算cfcA fyAS) =1.0(1.0 14.3 500 460 300 1018) = 35

16、94.4KN R = 1158KN8.2對上段樁(L=8.8米)進(jìn)行配筋驗算Mmax=0.0429x 1.3x 0.52 x25x 1.2,8.8.2=32.39KN.m32.39 1060.021:1fcbh21.0 14.3 500 4602=1 _、,1 _2： s =1 一 1 -2 0.021 =0.021As =0.021 但 14.3 500 460 =230.23mm2300選用 仲18 整個截面選用 2818 (入=508.5mm2)配筋率 P = 508.5 =0.22%< Pmin = 0.4%-500 460不滿足構(gòu)造，所以選用4*18鋼筋P = 0.44% A

17、Pmin = 0.4%500 500樁身強(qiáng)度驗算(cfcA fyAS) =1.0(1.0 14.3 500 460 300 1018) = 3594.4KN R = 1158KN其他構(gòu)造鋼筋見施工圖.9承臺的設(shè)計計算承臺混凝土強(qiáng)度等級采用C20五樁承臺樁頂最大反力 Nmax =1090.95KN,平均反力 N =1017.92KN樁頂?shù)膬舴戳Nn =1017.92 =872KN nG -Nnmax = Nmax 一 一 = 945.03 KNn9.1柱對承臺的沖切 見圖(5)圖（5） 五樁基礎(chǔ)bc =600mm,hc = 1200mm a x =950mm,a y = 650mm承臺厚度為1

18、m,計算截面處的有效高度1.5 fcA.n =1.5 3 9600 0.72 =31104 . 4360KN h = 1000-100-35 = 865mm沖切比ax0.95=0.9820.8650.65=0.750.865沖切系數(shù)0.72 :x匹一=0.609 x 0.20.982 0.20.72沖切設(shè)計值Fl0.72=0.758y 0.2 0.75 0.2=F Qt =4 4 60 8 9 2KN3 52 ： X(bc a y) I"，y(hca x) ft h、= 20.609(0.60.65)0.65(0.6091.2)11000.865= 3686.3KN0EL =1.0

19、3488 = 3488KN9.2角樁對承臺的沖切x =ax, 1x = ' x,G =q =750mm1x0.481x 0.20.480.982 0.2-0.5061y0.481y 0.20.480.75 0.2= 0.505a°y一：1x(c2 -y)a0y(c1) fth0：'1x0.650.506= 0.506(0.75) 0.65(0.75) 11000.865= 1137.89KN°Nmax =1.0 872 =872KN 9.3承臺受剪切承載力計算（斜截面抗剪計算）計算截面IT截面有效高度h=865mm,截面的計算寬度 房=3200mm,混凝土軸心抗壓強(qiáng)度f =9.6N/mm2 =9600KPa