基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)2018(共20頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：柱下鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)適用專業(yè)：地質(zhì)15-1一、課程設(shè)計(jì)基本要求1、課程設(shè)計(jì)目的利用所學(xué)基礎(chǔ)工程課程的理論知識(shí)，能夠獨(dú)立完成一個(gè)較完整的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算過(guò)程，從而加深對(duì)所學(xué)理論的理解與應(yīng)用。2、課程設(shè)計(jì)建議在復(fù)習(xí)本學(xué)期課程理論知識(shí)后，收集并閱讀相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和參考書后進(jìn)行本課程設(shè)計(jì)任務(wù)。二、課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料1、工程設(shè)計(jì)概況某城市新區(qū)擬建一棟15層框架結(jié)構(gòu)的辦公樓，其場(chǎng)地位于臨街地塊居中部位，無(wú)其它鄰近建筑物，地層層位穩(wěn)定，場(chǎng)地地質(zhì)剖面及樁基計(jì)算指標(biāo)見(jiàn)工程地質(zhì)資料。試設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立承臺(tái)樁基礎(chǔ)。（1）地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)；（3）柱的截面尺寸為：4

2、50mm×600mm；（4）承臺(tái)底面埋深：d=2.0m（也可自行按規(guī)范要求選定）；（5）根據(jù)地質(zhì)資料以及上部荷載情況，自行選擇樁型、樁徑和樁長(zhǎng)；（7）樁的類型：預(yù)制樁或者灌注樁（自行斟酌設(shè)定）；（8）沉樁方式：靜壓或者打入（自行斟酌設(shè)定）。（9）方案要求盡量先選擇以粉質(zhì)粘土為持力層，若不滿足要求，再行選擇卵石或巖石層作為持力層，并作簡(jiǎn)要對(duì)比說(shuō)明。2、荷載情況已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳至承臺(tái)頂面的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：軸力F=(8300-10n)kN，彎矩Mx=(80+2n)kN·m，My=(750-n)kN。（其中，Mx、My分別為沿柱截面短邊和長(zhǎng)邊方向作用；n為15）。3、工程

3、地質(zhì)資料建筑場(chǎng)地土層按其成因、土性特征和物理力學(xué)性質(zhì)的不同，自上而下劃分為5層，地質(zhì)剖面與樁基計(jì)算指標(biāo)見(jiàn)表1，勘察期間測(cè)得地下水水位埋深為2.2m。地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場(chǎng)地地下水無(wú)腐蝕性。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（1）確定單樁豎向承載力特征值；（2）確定樁數(shù)，樁的平面布置，承臺(tái)平面尺寸，單樁承載力驗(yàn)算；（3）若必要，進(jìn)行軟弱下臥層承載力驗(yàn)算；表1 地質(zhì)剖面與樁基計(jì)算指標(biāo)土層種類層厚/m地下水位/m單樁布置/m樁基計(jì)算指標(biāo)預(yù)制樁沉管樁沖、鉆孔樁qpkqsikqpkqsikqpkqsik粘土3.0504044淤泥9.5144012粉質(zhì)粘土4.5300050200040100044淤泥質(zhì)土9.220

4、1416卵石3.01000012070001002800120強(qiáng)風(fēng)化巖未見(jiàn)底70001005000722000100四、設(shè)計(jì)成果及提交（1）計(jì)算說(shuō)明書：計(jì)算說(shuō)明書一律用A4幅面；裝訂順序：封面（須注明：基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)，專業(yè)班級(jí)，學(xué)號(hào)，姓名，日期），目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書，計(jì)算說(shuō)明書；五、建議的設(shè)計(jì)步驟及涵蓋內(nèi)容（1）列出設(shè)計(jì)資料（包括上部結(jié)構(gòu)資料、建筑場(chǎng)地資料）；（2）選擇樁型、樁端持力層和承臺(tái)埋深；（3）確定單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值；（4）確定樁數(shù)和承臺(tái)底面尺寸；（5）確定群樁豎向承載力設(shè)計(jì)值；（6）樁基中單樁荷載驗(yàn)算；（7）樁基軟弱下臥層驗(yàn)算（若不須驗(yàn)算樁基軟弱下臥層沉降，建議另行設(shè)定條件自行練習(xí)）；

5、（8）承臺(tái)設(shè)計(jì)（承臺(tái)尺寸及樁的布置，提出承臺(tái)配筋要求）。1 工程概況某城市新區(qū)擬建一棟15層框架結(jié)構(gòu)的辦公樓，其場(chǎng)地位于臨街地塊居中部位，無(wú)其它鄰近建筑物，地層層位穩(wěn)定，場(chǎng)地地質(zhì)剖面及樁基計(jì)算指標(biāo)見(jiàn)工程地質(zhì)資料。1.1 工程地質(zhì)資料建筑場(chǎng)地土層按其成因、土性特征和物理力學(xué)性質(zhì)的不同，自上而下劃分為5層，地質(zhì)剖面與樁基計(jì)算指標(biāo)見(jiàn)表1，勘察期間測(cè)得地下水水位埋深為2.2m。地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場(chǎng)地地下水無(wú)腐蝕性。1.2 荷載情況已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳至承臺(tái)頂面的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：軸力F=(8300-10*15)kN，彎矩Mx=(80+2*15)kN·m，My=(750-15)kN

6、。（其中，Mx、My分別為沿柱截面短邊和長(zhǎng)邊方向作用）。2 初步選擇持力層，確定樁型和尺寸根據(jù)荷載和地質(zhì)條件，由于卵石土承載力在300KPa400Kpa之間，所以初步考慮以第五層卵石做持力層。采用截面為450*600mm的預(yù)制鋼筋混凝土方樁。樁端進(jìn)入持力層1，樁長(zhǎng)25m。3確定單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)單樁豎向極限承載力的標(biāo)準(zhǔn)值Quk公式其中：4 初步確定樁數(shù)及承臺(tái)尺寸先假設(shè)承臺(tái)尺寸為3m*3m，厚度為1m，承臺(tái)及其上的土的重度為20kN/m3，則承臺(tái)及其上土自重的標(biāo)準(zhǔn)值為根據(jù)基礎(chǔ)的豎向載荷和承臺(tái)及其上自重確定樁數(shù)，當(dāng)中心荷載作用時(shí)，根據(jù)公式可取6根樁5 群樁基礎(chǔ)的單樁承載力驗(yàn)算按照設(shè)計(jì)的承臺(tái)尺寸，

7、計(jì)算由單樁豎向力計(jì)算公式得因?yàn)榉弦?guī)范要求。根據(jù)偏心荷載下的應(yīng)力計(jì)算公式求得單樁偏心荷載下最大豎向力為根據(jù)規(guī)范要求符合群樁基礎(chǔ)的要求6確定群樁承載力設(shè)計(jì)值一般而言，樁的承載力主要取決于地基巖土對(duì)樁的支撐能力，但是對(duì)于端承樁，超長(zhǎng)樁或者樁身質(zhì)量有缺陷的情況，可能由樁身混凝土控制。由于與材料強(qiáng)度有關(guān)的設(shè)計(jì)，作用組合的效應(yīng)應(yīng)采用按承載能力極限狀態(tài)下的基本組合的效應(yīng)，所以應(yīng)該滿足本次設(shè)計(jì)選用C30混凝土預(yù)制樁，得7 降量驗(yàn)算樁端附加應(yīng)力等于沉降量計(jì)算深度查表可以知道；由沉降量計(jì)算公式得樁基礎(chǔ)沉降量根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范2094-2008表5.5.11所以樁基沉降量滿足設(shè)計(jì)要求。8 軟弱下臥層的驗(yàn)算假設(shè)卵

8、石下有3m厚的淤泥質(zhì)土，因此需要進(jìn)行軟弱下臥層的驗(yàn)算查閱相關(guān)資料得到相關(guān)土的工程性質(zhì)：表1：土的工程參數(shù)土體種類內(nèi)摩擦角范圍內(nèi)摩擦角取值壓縮模量重度范圍重度取值粘土1030202017.81918淤泥3305218.518.5粉質(zhì)粘土18252020182119淤泥質(zhì)土330204.61919卵石30403546192121強(qiáng)風(fēng)化巖20302560212423（1） 樁端上部土的自重應(yīng)力（2）群樁實(shí)體深基礎(chǔ)等效底面邊長(zhǎng)（3）基地壓力（4） 下臥層允許承載力查閱相關(guān)資料可以知道：內(nèi)摩擦角，查表得基礎(chǔ)底面至下臥層距離z=2m，由于，因此擴(kuò)散角則（5） 下臥層頂面自重壓力經(jīng)過(guò)計(jì)算可以知道，軟弱下臥層

9、的承載力，所以符合規(guī)范要求。9 承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算9.1承臺(tái)抗彎設(shè)計(jì)驗(yàn)算在承臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算中，取相應(yīng)于作用基本組合有效的設(shè)計(jì)，可以按照下式進(jìn)行計(jì)算：所以對(duì)于承臺(tái)進(jìn)一步設(shè)計(jì)為：取承臺(tái)厚1.5m，下設(shè)厚度為100mm強(qiáng)度為C10的混凝土墊層，保護(hù)層厚度為100mm，則承臺(tái)有效高度h0=1.4m；承臺(tái)設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，混凝的抗拉強(qiáng)度，鋼筋選用HRB335二級(jí)，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fy=300N/mm2。承臺(tái)設(shè)計(jì)圖如附圖1、 各樁平均豎向力2、 最大豎向力3、 彎矩計(jì)算以及配筋對(duì)-截面鋼筋面積應(yīng)該為采用13根直徑為30mm的鋼筋，As=9188mm2,平行于x軸布置。對(duì)-斷面鋼筋面積應(yīng)該為采用11根直徑為30mm鋼筋，As=7774.5mm2，平行于y軸布置。9.2承臺(tái)抗沖切驗(yàn)算1、 柱下抗沖切驗(yàn)算柱下抗沖切驗(yàn)算應(yīng)該滿足式中則樁頂凈反力根據(jù)公式