基础工程课程设计---多层教学实验楼工程的桩基础设计

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1、题目：多层教学实验楼工程的桩基础设计设计依据：《建筑桩基础技术规范》（JGJ94－94）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）《基础工程课程设计（2004级）》任务书设计资料：（1）上部结构资料某教学实验楼，上部结构为七层框架，其框架为主梁、次梁、楼板均为现浇整体式，混凝土强度等级C30。底层层高3.4m，其余层高3.3m。（2）建筑物场地资料拟建建筑场地位于市区内，地势平坦。建筑场地位于非地震区，不考虑地震影响。场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1m，根据已有资料分析，该场地地下水对混凝土无腐蚀性。本设计属二级建筑桩基，采用经验参数法和静力触探法估算单桩

2、极限承载力标准值。一、选择桩的类型本设计属于二级地基，上部结构为为七层框架，上部结构传给基础的荷载较大，层高不一，且内设有18t桥式吊车，而且，根据设计任务书给的“地基各土层物理、力学性质”可知：地表为杂填土1.8m，地下1.8m到10.1m为灰褐色粉质黏土，空隙比e=090，偏大；含水量ω=33％；液性指数=0.95属于软塑性土；此外土层的承载能力较低。而较深的10.1m到22.1m为灰色淤泥粉质黏土，e=1.06,较大；含水量ω=34%,液性指数=1.10，已经是流塑性土，承载能力很低。根据以上所以不宜选择浅基础，而选择桩基础。其次，根据场地环境：拟建实验楼位于市区内，

3、旁边有小河，考虑到环境问题，选用预制桩（灌注桩势必会对河水造成影响，污染环境）。最后，实验楼不远处还有建筑务，为了避免噪声污染，选择静力压桩的施工方法。综上：选择桩型为，预制钢筋混凝土桩，采用静力压桩的施工方法。二、确定桩的规格、单桩竖向承载力设计值及桩的平面布置1．桩的规格构造尺寸：桩长L=1+12.0+8.3+1.8-2.1+0.1=21.1m桩截面尺寸450mm×450mm2.单桩竖向承载力由于上部结构荷载较大，采用复合桩基计算（桩数n>3）R=计算数据：桩身周长：u=4×450＝1800mm=1.8m桩端面积：＝450mm×450mm=0.2025桩心距：S＝3d=

4、1.35m,l=20.5m（1）估算桩数：由94规范，假设则＝0.8＝1.64查表得：静力触探法计算时：＝＝1.60经验参数法计算时：＝＝1.65由静力触探法计算＝1.8×（15×3.6+36×4.4+43×12+111×1）＝1510.9KN＝1784.5×0.2025＝361.4KN所以：＝1125.9KN由经验参数法计算=1.8×（35×8+29×12+55×1）=1229.4KN=2200×0.2025=445.5KN所以＝1038.8KNR=min(,)=1038.8KN以轴线⑦A柱为例n=1.1×=1.1×=4.5所以取n=5（1）以轴线⑦为例，依次确定各柱下单

5、桩竖向承载力设计值A柱：取桩数n=5，按梅花式布置排列桩，承台尺寸取2.9×2.9㎡,桩心距3d＝1.35m边桩中心至承台边缘得距离取1d＝450㎜如图：查表得：＝0.8＝1.64＝0.11＝0.63＝2.9×2.9-5×0.45×0.45＝7.398㎡＝－5×0.45×0.45＝4.99㎡＝－＝2.408㎡＝＝（0.11×4.99+0.63×2.408）/7.398=0.28=2=2×125=250kpa=./n=250×7.398÷5=369.9KN由静力触探法计算：＝＝1.60=1.70=代入数据得：＝1186.8KN由经验参数法计算：＝＝1.65=1.70＝代入数据

6、得：＝1099.8KN所以取＝min（,）=1099.8KNB、C柱：由于B、C柱相隔太近，故做联合承台桩的布置按排列式取n＝10承台尺寸：6.5×2.3㎡布置如图：＝3，0.2查表得：＝0.8＝1.64＝0.11＝0.63＝6.5×2.3-10×0.45×0.45＝12.925㎡＝（6.5-0.45）×（2.3-0.45）－10×0.45×0.45＝9.1675㎡＝－＝3.7575㎡＝＝（0.11×9.1675+0.63×3.7575）/12.925=0.26=2=2×125=250kpa=./n=250×12.925÷10=323.125KN由静力触探法计算：＝＝1.6

7、0=1.70=代入数据得：＝1175.3KN由经验参数法计算：＝＝1.65=1.70＝代入数据得：＝1088.3KN所以取＝min（,）=1088.3KND柱：因承台面积、桩的布置均与A柱相同故：==1099.8KN三、单桩受力验算A柱：1.按中心受压验算：N＝＝＝918.44<2.按偏心荷载验算：＝故满足要求B、C柱：1.按中心受压验算：N＝＝=940.99<2.按偏心荷载验算代入数据得＝故满足要求D柱：单桩承载力与A柱相同，但外荷载小于A柱，且承台设计与A柱相同，因此，D柱单桩受力验算也符合要求。四、变形验算采