灌注樁基礎(chǔ)課程設(shè)計報告書

/灌注樁基礎(chǔ)課程設(shè)計1、設(shè)計資料〔1設(shè)計題號6,設(shè)計軸號eq\o\ac<○,B>〔eq\o\ac<○,A>軸、eq\o\ac<○,C>軸柱下僅設(shè)計承臺尺寸和估算樁數(shù)。〔2柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值如下eq\o\ac<○,A>軸荷載：eq\o\ac<○,B>軸荷載：eq\o\ac<○,C>軸荷載：〔3柱底荷載效應(yīng)基本組合值如下eq\o\ac<○,A>軸荷載：eq\o\ac<○,B>軸荷載：eq\o\ac<○,C>軸荷載：〔4工程地質(zhì)條件=1\*GB3①號土層：素填土,層厚1.5m,稍濕,松散,承載力特征值=95kPa。=2\*GB3②號土層：淤泥質(zhì)土,層厚3.3m,流塑,承載力特征值=65kPa。=3\*GB3③號土層：粉砂,層厚6.6m,稍密,承載力特征值=110kPa。=4\*GB3④號土層：粉質(zhì)粘土,層厚4.2m,濕,可塑,承載力特征值=165kPa。=5\*GB3⑤號土層：,粉砂層,鉆孔未穿透,中密-密實,承載力特征值=280kPa。〔5水文地質(zhì)條件地下水位于地表下3.5m,對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。〔6場地條件建筑物所處場地抗震設(shè)防烈度為7級,場地內(nèi)無可液化砂土、粉土。〔7上部結(jié)構(gòu)資料擬建建筑物為六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),長30m,寬9.6m。室外地坪高同自然地面,室內(nèi)外高差450mm,柱截面尺寸400mm×400mm,橫向承重,柱網(wǎng)布置圖如下：2、灌注樁基設(shè)計建筑物基礎(chǔ)設(shè)計方案采用混凝土沉管灌注樁,具體設(shè)計方案如下：室外地坪標(biāo)高為-0.45m,自然地面標(biāo)高同室外地坪標(biāo)高。根據(jù)建筑類型,該建筑樁基設(shè)計等級為丙級,擬采用直徑為400mm的混凝土沉管灌注樁,選用=5\*GB3⑤號土層粉砂層為持力層,樁尖深入持力層0.6m〔對于砂土不小于1.5d,設(shè)計樁長15m,樁尖長0.5m,初步設(shè)計承臺高0.95m,承臺底面標(biāo)高-1.65m,樁頂深入承臺50mm?！?單樁承載力計算根據(jù)以上設(shè)計,樁頂標(biāo)高為-1.65m,樁底標(biāo)高為-16.65m,樁長15.0m。=1\*GB3①單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計算=+=+,查表4.2得：=3.14×400×〔0.35×22+3.3×28+6.6×45+4.2×20+0.6×75=872kN=××3.14×2400=301kN=872+301=1173kN=2\*GB3②基樁豎向承載力設(shè)計值計算承臺底部地基土為較松軟的填土,壓縮性大,因此不考慮承臺土效應(yīng),即承臺效應(yīng)系數(shù),則有：R===586.5kN根據(jù)上部荷載初步估計樁數(shù)為n===4.59,取設(shè)計樁數(shù)為6根。3、樁基的驗算由于樁基所處的長度抗震設(shè)防烈度為7度,且場內(nèi)無可液化砂土、粉土問題,因此可不進行地震效應(yīng)的豎向承載力驗算。下面進行樁基豎向承載力驗算。樁中心距取3.5d=1.4m,樁心距承臺邊緣均為400mm,根據(jù)樁數(shù)確定承臺尺寸為2.2m×3.6m,矩形布樁〔見下圖。承臺及其上填土的總重為=2.2×3.6×1.65×20=261.36kN計算時取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合=491.89＜R566.53kN417.24kN因此=566.53kN＜1.2R=703.8kNkN＞0滿足設(shè)計要求,所以初步設(shè)計是合理的。4、承臺設(shè)計承臺混凝土選用C25,,,承臺鋼筋選用HRB335級,?！?承臺內(nèi)力計算承臺內(nèi)力計算荷載采用荷載效應(yīng)基本組合值,則基樁凈反力設(shè)計值為〔2承臺厚度及受沖切承載力驗算為防止承臺產(chǎn)生沖切破環(huán),承臺應(yīng)具有一定的厚度,初步設(shè)計承臺厚0.95m,承臺保護層后50mm,則。分別對柱邊沖切和角樁沖切進行計算,以驗算承臺厚度的合理性。由于基樁為圓形樁,則換算成等效方樁截面邊寬為320mm,承臺計算簡圖如下：=1\*GB3①柱對承臺沖切承臺受樁沖切的承載力應(yīng)滿足沖跨比==0.378〔在0.25～1.0之間〔在0.25～1.0之間沖切系數(shù)截面高度影響系數(shù)==0.9875=2[1.45〔0.4+0.34+1.45〔0.4+0.34]×0.9875×1270×0.9=4844kN＞kN故厚度為0.95m的承臺能夠滿足柱對承臺的沖切要求。=2\*GB3②角樁沖切驗算承臺受角樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式從角樁內(nèi)邊緣到承臺外邊緣的距離為0.56m0.34,0.34==0.378〔在0.25～1.0之間=0.378〔在0.25～1.0之間=×0.9875×1270×0.9=1597kN＞708.38kN故厚度為0.95m的承臺能夠滿足角柱對承臺的沖切要求?！?承臺受剪承載力計算承臺剪切破環(huán)發(fā)生在柱邊與樁邊連線所形成的斜截面處,對于Ⅰ—Ⅰ截面,=0.378〔在0.25～3.0之間剪切系數(shù)：1.27受剪切承載力高度影響系數(shù)0.971Ⅰ—Ⅰ截面剪力為V=2×=1417kN則=0.971×1.27×1270×2.2×0.9=3101kN＞V=1417kN故滿足抗剪切要求。〔4承臺受彎承載力計算承臺計算截面彎矩如下：對于Ⅰ—Ⅰ截面,取基樁凈反力最大值kN,則2××1.2=1700kNm因此承臺長邊方向選用22@120,則鋼筋根數(shù)n=19,實配鋼筋,滿足要求。對于Ⅱ—Ⅱ截面,取基樁凈反力平均值進行計算,此時950-70=880mm則947.51kNm因此承臺短邊方向選用16@190,則鋼筋根數(shù)n=20,實配鋼筋,滿足要求。承臺計算配筋簡圖如下：〔5承臺構(gòu)造設(shè)計混凝土樁樁頂深入承臺50mm,兩承臺間設(shè)置聯(lián)系梁,梁頂面標(biāo)高-0.7m,與承臺頂齊平,梁寬250mm,梁高400mm,梁內(nèi)主筋上下共412通常配筋,箍筋采用Ф8@200。承臺底做100mm厚C10素混凝土墊層,挑出邊緣100mm。5、樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計沉管灌注樁選用C25混凝土,預(yù)制樁尖選用C30混凝土,鋼筋選用HPB235、級?！?樁身軸向承載力驗算樁頂軸向壓力應(yīng)符合=752kN計算樁身軸心抗壓強度時,一般不考慮屈壓影響,故取穩(wěn)定系數(shù)；對于擠土灌注樁,施工工藝系數(shù)；C25級混凝土,,則=1×0.8×11.9×0.25×3.14×0.4×0.4=1196kN＞=752kN故樁身軸向承載力滿足要求?！?樁身水平承載力驗算每根基樁承受水平荷載為=27kN樁身按構(gòu)造要求配筋,樁身配6Ф12縱向鋼筋,則樁身配筋率為=0.54%滿足〔0.2%～0.65%之間的要求。對于配筋率小于0.65%的灌注樁,單樁水平承載力特征值為樁身為圓形截面,故,。由于,查表4.12,取樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m=25。圓形樁計算寬度根據(jù),,==6.583=6.583×0.4×0.5=1.317=0.85×2.8××1.317×=31.34==0.953m柱頂最大彎矩系數(shù)取值：由于樁的入土深度h=15m,樁與承臺固接。＞4,取,查表4.11得=0.926。==0.13取在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下樁頂最小豎向力〔此時單樁水平承載力特征值最小,==30824N=30.82kN＞=27kN故樁身水平承載力滿足要求?！?配筋長度計算基樁為端承摩擦型樁,配筋長度不小于樁長的,同時不宜小于4.2m,則配筋長度取10m。鋼筋錨入承臺35倍主筋直徑,即35×12=420mm?！?箍筋配置采用Ф6@200螺旋式箍筋,由于鋼筋籠長度大于4m,須每隔2m設(shè)一道12焊接加勁箍筋。6、估算eq\o\ac<○,A>、eq\o\ac<○,C>軸線柱下樁數(shù)〔1樁數(shù)估算設(shè)計eq\o\ac<○,A>、eq\o\ac<○,C>軸線柱下樁基礎(chǔ)的方法與eq\o\ac<○,B>軸線柱下相同,單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值1173kN,基樁豎向承載力特征值586.5kN。eq\o\ac<○,A>軸荷載：根據(jù)初步估計樁數(shù),即n==3.94則eq\o\ac<○,A>軸下設(shè)計樁數(shù)為4根。eq\o\ac<○,C>軸荷載：根據(jù)初步估計樁數(shù),即n==5.06則eq\o\ac<○,C>軸下設(shè)計樁數(shù)為6根?！?承臺平面