基礎(chǔ)工程畢業(yè)課程設(shè)計(jì)

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)某住宅樓樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一：設(shè)計(jì)資料1、建筑場(chǎng)地土層按其成因土的特征和力學(xué)性質(zhì)的不同自上而下劃分為四層，物理 力學(xué)指標(biāo)見下表?？辈槠陂g測(cè)得地下水混合水位深為2.0m，地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明， 本場(chǎng)地下水無(wú)腐蝕性。建筑安全等級(jí)為2級(jí)，已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來(lái)的荷載：,，H = 50kN；柱的截面尺寸為：400X 400mm；承臺(tái)底面埋深：D = 20m。2、根據(jù)地質(zhì)資料，以黃土粉質(zhì)粘土為樁尖持力層，鋼筋混凝土預(yù)制樁斷面尺寸為300 X 300，樁長(zhǎng)為10.0m3、樁身資料：混凝土為30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=15MPa，彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 為= 16.5MPa，主筋采用：416，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

2、：=310MPa4、承臺(tái)設(shè)計(jì)資料：混凝土為30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為=15MPa，彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為=1.5MPa。、附：1）： 土層主要物理力學(xué)指標(biāo)；2）：樁靜載荷試驗(yàn)曲線。附表一：土層代號(hào)名稱厚度m含水量w%天然重度rKN孔隙比eMPa塑性指數(shù)液性指數(shù)直剪試驗(yàn)(快剪)壓縮模量(kPa)承載 力標(biāo) 準(zhǔn)值(kPa)內(nèi) 摩 擦 角W粘聚力C(kPa)12雜填土2.018.82 -1粉質(zhì)粘土9.038.218.91.020.3419.81.021124.61202 -2粉質(zhì)粘土4.026.719.60.750.6150.6020167.02203粉沙夾粉質(zhì)粘土1021.620.10.541.01

3、20.425158.2260附表二:樁靜載荷試驗(yàn)曲線二：設(shè)計(jì)要求：1、單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值的計(jì)算；2、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖；3、群樁中基樁的受力驗(yàn)算4、承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算；5、樁及承臺(tái)的施工圖設(shè)計(jì)：包括樁的平面布置圖，樁身配筋圖，承臺(tái)配筋和必要的施工說(shuō)明；6、需要提交的報(bào)告：計(jì)算說(shuō)明書和樁基礎(chǔ)施工圖。三：樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（一）：必要資料準(zhǔn)備1、建筑物的類型機(jī)規(guī)模：住宅樓2、巖土工程勘察報(bào)告：見上頁(yè)附表3、環(huán)境及檢測(cè)條件：地下水無(wú)腐蝕性，QS曲線見附表（二）：外部荷載及樁型確定1、柱傳來(lái)荷載：V = 3200kN、M = 400kNm、H = 50kN2、樁型確定：1）、由題意選樁為鋼筋混

4、凝土預(yù)制樁；2）、構(gòu)造尺寸：樁長(zhǎng)L=10.0m，截面尺寸：300X 300mm3）、樁身：混凝土強(qiáng)度 C30、=15MPa、=165MPa4p 16 =310MPa4）、承臺(tái)材料：混凝土強(qiáng)度C30、=15MPa、=165MPa= 1.5MPa（三）：?jiǎn)螛冻休d力確定1、單樁豎向承載力的確定：1）、根據(jù)樁身材料強(qiáng)度（=1.0按0.25折減，配筋 16）r=9 （f A + 廣 A ）c p y S=1.0 x（15x 0.25 x 3002 + 310 x 803.8）=586.7kN2）、根據(jù)地基基礎(chǔ)規(guī)范公式計(jì)算:1、樁尖土端承載力計(jì)算:粉質(zhì)粘土，=0.60，入土深度為12.0m800) 8kP

5、aa 4 00- 800,q = (x :pa52、樁側(cè)土摩擦力：粉質(zhì)粘土層1：粉質(zhì)粘土層2：取 18kPa取 28kPaRa = q A +P Eq Ipa P psia 1=880 x 0.32 + 4 x 0.3 x (18x 9 + 28 x 1) = 307.2kPa、根據(jù)靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：根據(jù)靜載荷單樁承載力試驗(yàn)曲線，按明顯拐點(diǎn)法得單樁極限承載力單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值：根據(jù)以上各種條件下的計(jì)算結(jié)果，取單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值R = 1. Rk = Lx2 2=7 5 kN3 0、確樁數(shù)和樁的布置:1、初步假定承臺(tái)的尺寸為上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)垂直荷載：承臺(tái)和土自重:11成根1 F

6、 + G 320+ 240 n = 1. x= 1.x 1 =R330樁距:S =（3 4）d =（3 4）x 0.3 = 0.9 1.2 m 取2、承臺(tái)平面尺寸及柱排列如下圖:樁平面布置圖1:100樁立面圖（四）：?jiǎn)螛妒芰︱?yàn)算:1、單樁所受平均力:z F + G 320 2x6 務(wù) 6 2 212N = 29 7.kPa Rn2、單樁所受最大及最小力：nfig 土 冬=297.9 土業(yè)r、!min n 乙x6 x 0.52 x 1.52 ）i3、單樁水平承載力計(jì)算:即與合力與的夾角小于單樁水平承載力滿足要求，不需要進(jìn)一步的驗(yàn)算。（五）:群樁承載力驗(yàn)算:1、根據(jù)實(shí)體基礎(chǔ)法進(jìn)行驗(yàn)算:1）、實(shí)體基

7、礎(chǔ)底面尺寸計(jì)算：樁所穿過(guò)的土層的摩擦角：,取，邊樁外圍之間的尺寸為：實(shí)體基礎(chǔ)底面寬：實(shí)體基礎(chǔ)底面長(zhǎng)：2）、樁尖土承載力設(shè)計(jì)值：1實(shí)體基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土的平均重度（地下水位下取有效重度）1 8. 8 -2（ 1 8-. 9）x1 9-（ 9 - 1 9.x6 10 1Y = 10. 6N /012 m32實(shí)體基礎(chǔ)底面粉質(zhì)粘土修正后的承載力特征值為：根據(jù)書上表25取，f = f +n7（b-3）+n y（12-0.5） a ak b d m=220 + 0.3 x 0.9 x（4.14 - 3）+1.6 x10 x（12 - 0.5 ）= 407.3kPa3 取，基礎(chǔ)自重為：G = 4. 14 5

8、. 1（4 x2 + 0 x）0 = 0 kN29794實(shí)體基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算:Q當(dāng)僅有軸力作用時(shí):p = F+G = 3200 + 2979 = 290.4kPa f = 407.3kPa a A4.14 x 5.14aQ考慮軸力和彎矩時(shí)計(jì)算：P = F+G+M= 320+ 29 +9 4 506 L 5max A W 4. 14 5. 14 染 14 5. 14=4 2 4. k3Pa 0.2)0 y h 10000R 0. 8 40. 84P = = m. 9 80y 人 + 0. 20. 25 0. 20 y)R fh-P G +a)+P (h + ahp t 0 TOC o 1-5 h

9、 z 0 x c0 y0 ycQc.1.16 x (0.4 + 0.225)+1.98 x (0.6 + 0.525) x 0.992 x1500 x1.0=8786kN F = 4320kN (滿足要求)3、角樁向上沖切：c = c = 0.45m,a = a ,* =X ,a = a * =*121x0 x1x0 x 1 y0 y, 1 y0 y.R =盧6 =0.56 =).7721x 人 + 0. 2 0. 55 0. 21xR 0. 5 60. 5 6*=m. 3 2R(c + a/2)+P(c + a/2)P /h-1x 2 y1 y1 x 1hp t 01y人 + 0. 20.

10、250. 2爬fhhp tx 0.992 x1500 x1=-0.772 x (0.45 + 0.225 / 2)+ (0.45 + 0.525/2)一=2045kN N = 345.4kN (滿足要求)。4、承臺(tái)抗剪驗(yàn)算:斜截面受剪承載力可按下面公式計(jì)算:R，hs V (可以)n-n截面處承臺(tái)抗剪驗(yàn)算：邊排樁單樁凈反力平均值，按4根樁計(jì)算。剪切力 V = 4Q = 4 x 2 6 6. 7 10 6 N. 8承臺(tái)抗剪時(shí)的截面尺寸：平均寬度，斜截面上受壓區(qū)混凝土的抗剪強(qiáng)度為：g = L 75 =1147 人 +1.0 0.525 +1.0.V=p Pfbh =0.946 x 1.147 x 1

11、500 x 2.63 x 1.0 = 4280kN V (可以)5、承臺(tái)彎矩計(jì)算及配筋計(jì)算：1）、承臺(tái)彎矩計(jì)算：多樁承臺(tái)的彎矩可在長(zhǎng)，寬兩個(gè)方向分別按單向受彎計(jì)算:I I截面，按3根樁計(jì)算：M = 3 x3 14. 0.99 5)0. 3 kN36n3n-n截面，按4根樁計(jì)算：M = 4 x 2 6 6.xf 0. 7 5)=0. 3kN 40 0II2)、承臺(tái)配筋計(jì)算：取。長(zhǎng)向配筋：AM63 6.x3 610= 2281mm 2s 0.9h f0.9 x 1000 x 3100 y選配短向配筋：A M40(x 160=1434mm 2s 0.9h f0.9 x1000 x 3100 y選配 A = 153.9 x18 = 2700mm2（構(gòu)造要求）S承臺(tái)配筋圖：（七）、樁的強(qiáng)度驗(yàn)算樁的截面尺寸為，樁長(zhǎng)為，配筋為，為通長(zhǎng)配筋，鋼筋保護(hù)層厚度選。因樁的長(zhǎng)度不大，樁吊運(yùn)及吊立時(shí)的吊點(diǎn)位置宜采用同一位置，如下圖所示，控 制彎矩為吊立時(shí)的情況：，取動(dòng)力系數(shù)為，則M=史（1 人 2） = -X