基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)柱下鋼筋砼樁計(jì)

根底工程課程設(shè)計(jì)柱下鋼筋砼樁根底設(shè)計(jì)班級：學(xué)號：姓名：專業(yè)：土木工程2023年1月任務(wù)書設(shè)計(jì)目的根據(jù)本課程教學(xué)大綱的要求，學(xué)生應(yīng)通過設(shè)計(jì)掌握天然地基上的獨(dú)立根底和樁根底設(shè)計(jì)的原理與方法，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、實(shí)際運(yùn)算和繪制簡單施工圖的能力，以穩(wěn)固和加強(qiáng)設(shè)計(jì)原理的理解。二、設(shè)計(jì)題目柱下鋼筋混凝土樁根底設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)資料1、上部結(jié)構(gòu)傳至某邊柱柱底的相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的荷載〔荷載效應(yīng)由永久荷載起控制作用〕及室內(nèi)外高差如下：〔1〕彎矩取a=200，或b=250，或c=300，或d=350〔2〕軸力取e=3000，或f=3300，或g=3600，或h=4000〔3〕剪力取i=100，或j=150，或k=200，或l=250〔4〕室內(nèi)外高差h取m=0.3m，或n=0.45m，或o=0.6m，或p=0.8m，2、該邊柱截面尺寸為500mm×500mm。3、樁及材料：樁型自定。建議承臺底板鋼筋采用HRB400。4、地質(zhì)資料如下：建筑場地平整，地下水位位于地表以下50m處，不考慮地下水對鋼筋混凝土根底的腐蝕性。自上而下〔從室外地面算起〕的土層依次如下：①號土層，雜填土，厚度0.5m，重度②號土層，粉土，厚度4m，重度，壓縮模量為③號土層，黏性土，厚度5m，重度，壓縮模量為④號土層，粉砂，重度，壓縮模量為樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值及樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可參考《建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》P33~365、其他未列出的設(shè)計(jì)條件自定。四、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1、選擇承臺材料2、確定單樁承載力特征值3、樁的平面布置4、確定承臺底面尺寸5、確定承臺高度6、承臺底板配筋7、繪制承臺施工圖五、具體要求：計(jì)算書要求采用A4紙機(jī)打，正文采用宋體小四，數(shù)字和字母采用timesnewRoman字體，公式用公式編輯器編寫，條理清楚，主要計(jì)算步驟、計(jì)算公式、計(jì)算簡圖等。六、參考文獻(xiàn)：1．《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50007-2023〕2．《建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JGJ94-2023〕3．根底工程(第三版)，華南理工大學(xué)等主編，中國建筑工業(yè)出版社4、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50010-2023〕5．國家標(biāo)準(zhǔn)圖集11G101-3，12G901-3七、分組情況：學(xué)號末尾兩位分組情況〔彎矩、軸力、剪力及室內(nèi)外高差h〕01~10aeimaeinaeioaeipaejmaejnaejoaejpaekmaekn11~20aekoaekpaelmaelnaeloaelpafimafinafioafip21~30agimaginagioagipahimahinahioahipafjmafjn31~40afjoafjpafkmafknafkoafkpaflmaflnafloaflp41~50aglmaglnagloaglpahlmahlnahloahlpcglmcgln51~60beimbeinbeiobeipbejmbejnbejobejpbekmbekn61~70bekobekpbelmbelnbelobelpbfimbfinbfiobfip71~80bgimbginbgiobgipbhimbhinbhiobhipbfjmbfjn81~90bfjobfjpbfkmbfknbfkobfkpbflmbflnbflobflp91~00bglmbglnbglobglpbhlmbhlnbhlobhlpcglocglp計(jì)算書1、設(shè)計(jì)資料1.1上部結(jié)構(gòu)資料上部結(jié)構(gòu)傳至某邊柱柱底的相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的荷載〔荷載效應(yīng)由永久荷載起控制作用〕及室內(nèi)外高差如下：〔1〕彎矩取200〔2〕軸力取3000〔3〕剪力取100〔4〕室內(nèi)外高差h取0.3m1.2地質(zhì)資料建筑場地平整，地下水位位于地表以下50m處，不考慮地下水對鋼筋混凝土根底的腐蝕性。自上而下〔從室外地面算起〕的土層依次如下：①號土層，雜填土，厚度0.5m，重度②號土層，粉土，厚度4m，重度，壓縮模量為③號土層，黏性土，厚度5m，重度，壓縮模量為④號土層，粉砂，重度，壓縮模量為2、選擇樁型、樁端持力層、承臺埋深2.1選擇樁型選擇預(yù)制方樁根底2.2選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深依據(jù)土的分布，③號土層是黏性土，厚度為5m，而④號土層是粉砂土，所以選擇④號土層為持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層1.5m，工程樁入土深度為由于第=1\*GB3①層厚0.5m，地下水位為離地表50m，不考慮地下水對承臺的影響，所以選擇承臺底進(jìn)入第=2\*GB3②層土1.5m，即承臺埋深為2m，樁基的有效樁長即為11-2=9m。樁截面尺寸選用：預(yù)制樁樁邊長取400,400mm×400mm，樁長為一節(jié)12m〔不包括樁尖長度在內(nèi)〕。樁基及其土層分布示意如圖1圖13、確定單樁承載力特征值根據(jù)地基根底標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)公式式中——樁側(cè)阻力特征值為式中——樁端阻力特征值為對于尚未完成自重固結(jié)的填土和以生活垃圾為主的雜填土不計(jì)算，其樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)地基各土層物理、力學(xué)指標(biāo)，按《建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JGJ94-2023〕查表得極限樁側(cè)、樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值〔表1〕。層序經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法特征值②粉土6633③黏性土5427④粉砂38180219901表14、確定樁數(shù)和承臺材料、底面尺寸、高度4.1確定承臺材料承臺混凝土強(qiáng)度等級取C25，配置HRB400級鋼筋4.2確定樁數(shù)最大軸力組合的荷載：初步估算樁數(shù),由于柱子是偏心受壓，故考慮一定的系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)中建議取，取1.1的系數(shù)，即：〔根〕取6根4.3確定承臺底面尺寸樁距承臺長邊：承臺短邊：承臺凈面積：4.4確定承臺高度承臺埋深為2m，暫取承臺高度為1.3m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm，那么承臺有效高度為：承臺尺寸圖見圖2圖2

5、計(jì)算樁頂荷載和承臺承載力驗(yàn)算5.1計(jì)算樁頂荷載采用長期效應(yīng)組合的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行樁根底的沉降計(jì)算。由于樁根底的樁中心距小于6d，所以可以采用分層總和法計(jì)算最終沉降量。取承臺及其上土的平均重度樁頂平均豎向力：故符合要求單樁水平力：故符合要求相應(yīng)于作用的根本組合時(shí)作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為：扣除承臺和其上填土自重后的樁頂豎向力設(shè)計(jì)值：5.2樁根底沉降量驗(yàn)算基底處壓力采用長期效應(yīng)組合的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行樁根底的沉降計(jì)算。由于樁根底的樁中心距小于6d，所以可以采用單向壓分層總和法計(jì)算最終沉降量?！?〕地基的分層：將樁端以下下土層進(jìn)行分層，每層厚度取1m，分層示意圖如圖3圖3〔2〕地基自重應(yīng)力及其附加應(yīng)力計(jì)算：豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值考慮擴(kuò)散作用時(shí)根底柱底平面處的基底附加壓力自重應(yīng)力及其附加應(yīng)力：=1\*GB3①．在z=0時(shí)：②．在z=1時(shí)：③．在z=2時(shí)：由此類推，將所有的表示在圖5.2.1上，將計(jì)算資料整理與表2上點(diǎn)深度z(m)自重應(yīng)力(kPa)附加應(yīng)力(kPa)分層厚度(m)壓縮模量(kPa)(m)00207.25118.481195000.006111226.75115.161195000.005922246.25101.891195000.005233265.7583.411195000.004344285.2566.351195000.003455294.7552.131195000.002766314.2541.711195000.0021表2〔3〕確定地基壓縮層深度：按確定深度下限：5m深處，可以那么地基壓縮層深度為z=5m〔4〕沉降量計(jì)算，查建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2094-2023表5.5.11，符合要求5.3承臺受沖切承載力驗(yàn)算①柱邊沖切：沖切力受沖切承載力截面高度影響系數(shù)計(jì)算沖垮比與系數(shù)的計(jì)算〔介于0.25~1之間〕〔介于0.25~1之間〕符合要求②角柱向上沖切：符合要求

5.4承臺受剪切承載力計(jì)算

受剪切承載力截面高度影響系數(shù)計(jì)算對Ⅰ-Ⅰ斜截面〔介于0.25~3之間〕剪切系數(shù)符合要求對Ⅱ-Ⅱ斜截面〔介于0.25~3之間〕剪切系數(shù)符合要求從以上計(jì)算可