樁基礎(chǔ)課設(shè)設(shè)計范例1

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計計算書目 錄一、設(shè)計資料.4二、確定樁的長度和承臺埋深. 5三、確定單樁的豎向承載力.5四、軸線選擇.5五、初步確定樁數(shù)及承臺尺寸.5六、群樁基礎(chǔ)中單樁承載力驗算 6七、確定樁的平面布置. 6八、承臺結(jié)構(gòu)計算. 6 1、樁頂最大豎向力. 62、承臺受彎驗算及承臺配筋.6 3、承臺柱下抗沖切驗算 7 4、承臺角樁抗沖切驗算 8 5、承臺抗剪驗算.9九、單樁配筋設(shè)計和計算10一、設(shè)計資料1、工程概況某綜合樓，框架結(jié)構(gòu)，柱下擬采用樁基礎(chǔ)。柱尺寸400X400，柱網(wǎng)平面布置見圖1。室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。上部結(jié)構(gòu)傳至柱底的荷載效應(yīng)見表1、表2，表中彎矩、水平力的作

2、用方向均為橫向。對于任意一位學(xué)生，荷載效應(yīng)的取值為表內(nèi)值加學(xué)號的后兩位乘以10。如某同學(xué)學(xué)號后兩位是21，則該同學(xué)在計算軸交B軸處的柱荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的取值為：軸向力=1765+21×10=1975 kN，相應(yīng)的計算彎矩和水平荷載以及荷載效應(yīng)的基本組合值。表1 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值縱軸編號軸向力FK（kN）彎矩MK（ kN.m）水平荷載VK（kN）A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸12561765156417216919712313011217132198186018519220312613511416802150181019119720813214112017752065208

3、0205204213139149134204022802460242223221145158148119816531370275231238165162153*165821131830735691698625622613注：本人學(xué)號為46，故上表最后一行為修改后數(shù)據(jù)表2 柱底荷載效應(yīng)基本組合值縱軸編號軸向力F（kN）彎矩M（ kN.m）水平荷載V（kN）A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸15802630191019820524115014013819403100220020521024315414514020303180249021021122316415515021203210278021

4、5214238181166174235033603220253228244193175188171032903130286251266204188196*217037503590746711726664648656圖1 柱網(wǎng)平面布置2、工程與水文地質(zhì)條件建筑場地平整，地層及物理力學(xué)參數(shù)見表3。場地抗震設(shè)防烈度為7度，場地內(nèi)砂土不會發(fā)生液化現(xiàn)象。擬建場區(qū)地下水位深度位于地表下3.5m，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。表3  地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土層 編號土的名稱厚度（m）孔隙比e液性指數(shù) IL標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N天然容重（kN/m3）壓縮模量s（MPa）地基承載力特征值fak(KPa)j素填土

5、1.518.05.050k淤泥質(zhì)土3.31.041.0817.03.860l粉砂6.60.811419.07.5180m粉質(zhì)黏土4.20.790.7418.59.2230n粉砂層18.50.58312016.83003、材料混凝土強(qiáng)度等級為C25C30，鋼筋采用HPB235、HRB335級。二、確定樁的長度和承臺埋深1、 材料信息：柱混凝土強(qiáng)度等級：樁、承臺混凝土強(qiáng)度等級： 鋼筋強(qiáng)度等級： 鋼筋強(qiáng)度等級： 2、 確定樁的長度及截面尺寸：根據(jù)設(shè)計資料，選第四層粉質(zhì)粘土為持力層，進(jìn)入持力層2.1m，承臺埋深2.5m，樁長11m。截面尺寸選為350mmx350mm。三、確定單樁豎向承載力根據(jù)公式 根

6、據(jù)設(shè)計資料， Ap=0.35mx0.35m=0.1225, =0.35mx4=1.4m, =900×0.1225+1.4×28×2.3+45×6.6+60×2.1=792.61KN四、軸線選擇 選擇第6組軸線B計算，根據(jù)設(shè)計資料有：柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值：FK=2113KN,MK=691KN.m,V=622KN;柱底荷載效應(yīng)基本組合值：FK=3750KN,MK=711KN.m,V=648KN五、初步確定樁數(shù)及承臺尺寸 先假設(shè)承臺尺寸為2mx2m，厚度為1.3m，承臺及其上土平均容重為30 kN/m3則承臺及其上土自重標(biāo)準(zhǔn)值為： Gk=30x2x

7、2x2.5=300 kN, 根據(jù)規(guī)范，樁數(shù)n需滿足:n=1.1×FK+GKRa=1.1×2113+300792.61=3.35，可取8根樁，承臺平面尺寸為1.8mx2.8m。如下圖所示：六、群樁基礎(chǔ)中單樁承載力驗算 按照設(shè)計的承臺尺寸，計算Gk=30x1.8x2.8x2.5=378 kN, 單樁平均豎向力：Qk=FK+GKn=2113+3788=311.4kN<Ra=792.61kN符合要求。 單樁偏心荷載下最大豎向力：Qk.max=FK+GKn+My×xixj2=311.4+(691+622×2.5)×1.06×1.0

8、5;1.0=685.7kN在偏心豎向力作用下，必須有：Qk,max=685.7Kn<1.2Ra=1.2x792.61=951.1KN,符合要求。 七、確定樁的平面布置幾何參數(shù)：承臺邊緣至樁中心距 C=400mm D=400mm 樁列間距 A=1000mm 樁行間距 B=500mm承臺高度H=1300mm樁頂深入承臺100 mm,承臺下設(shè)100mm,強(qiáng)度為C25的混凝土墊層，鋼筋保護(hù)層取50mm ,承臺有效高度h0=1150mm承臺采用混凝土強(qiáng)度等級為C30，抗拉強(qiáng)度,鋼筋采用： 八、承臺結(jié)構(gòu)計算1、在承臺結(jié)構(gòu)計算中，相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值為：FK=3750KN,MK=711KN.m

9、,V=648KN各樁不計承臺及其上土重Gk部分的凈反力Ni為：Ni=Fkn=37508=468.75kN 最大豎向力 Nmax=Fkn+My·xmaxxj2=468.75+(711+648×2.5)×1.06×1.0×1.0=857.25kN 3、 承臺受彎計算及承臺配筋：（1）對-截面，垂直于軸方向計算截面處彎矩計算： My=Nixi=2NmaxXi=2×857.25×0.8=1371.6kN·mAs=My0.9fyh0=1371.6×1060.9×300×1150=4415.5mm

10、2 選用259 As=4418mm2 ，平行于x軸布置；（2）對于-截面，垂直于軸方向計算截面處彎矩計算：Mx=Niyi=2×468.75×0.3=281.25kN·mAs=My0.9fyh0=281.25×1060.9×300×1150=950.8mm2 選用252 As=982mm2 ，平行于y軸布置；承臺柱下抗沖切驗算： 計算公式：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JGJ-942008） 式中： 方向上自柱邊到最近樁邊的水平距離： aox=0.625方向沖垮比：，0x=aoxh0=0.6251.15=0.543X方向沖切系數(shù)： 0x=0.8

11、40x+0.2=0.840.543+0.2=1.13方向上自柱邊到最近樁邊的水平距離：aoy=0.125Y方向沖垮比：0y=aoyh0=0.1251.15=0.108，取，Y方向沖切系數(shù)：bc=ac=0.4m, 作用于沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計值： Fl=F-Ni=3750-857.25=2892.75kn=2×1.130.4+0.125+2.10.4+0.625×0.992×1430×1.15=8958.5kN>Fl=2892.75kN符合要求。4、承臺角樁抗沖切驗算：計算公式：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JGJ-942008） 角樁豎向沖反力設(shè)計值：

12、 N1=Nmax=468.75kn 式中：c1=c2=0.525 方向上從承臺角樁內(nèi)邊緣引沖切線于承臺頂面相交點至角樁邊緣的水平距離（當(dāng)柱或承臺變階處位于該線以內(nèi)時，則取由柱邊變階處與樁內(nèi)邊緣連線為沖切錐體的錐線），a1x=0.65m1x=a1xh0=0.651.15=0.5651x=0.561x+0.2=0.732 X方向上從承臺角樁內(nèi)邊緣引沖切線于承臺頂面相交點至角樁邊緣的水平距離（當(dāng)柱或承臺變階處位于該線以內(nèi)時，則取由柱邊變階處與樁內(nèi)邊緣連線為沖切錐體的錐線）1y=a1yh0=0.151.15=0.13<0.2,取1y=0.2,1y=0.561y+0.2=1.4 抗沖切=0.732

13、×0.525+0.075+1.4×0.525+0.325×0.992×1430×1.15=2658kN>N1=468.75kN 符合要求。 5、承臺抗剪驗算： 計算公式：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JGJ-942008）（1） 截面的抗剪驗算： 1x=axh0=0.651.15=0.565,=1.75+1.0=1.750.565+1.0=1.12b=1.8m受剪的承載力截面高度影響系數(shù)的計算：hs=800h14=800115014=0.913最大剪力設(shè)計值：Vl=2Nmax=2×468.75=937.5kN抗剪切力=hsftb0h0=0.913×1.12×1430×1.8×1.15=3027KN>Vl=937.5kN符合要求（2）-截面的抗剪驗算： 1y=a1yh0=0.151.15=0.13<0.3,取1y=0.3, a=2.8m 受剪的承載力截面高度影響系數(shù)的計算：hs=800h14=800115014=0.913最大剪力設(shè)計值：Vl=2Ni=2×857.25=1714.5kN抗剪切力=hsftb0h0=0.913×1.346×1430×2.8×1.15=5658KN>Vl