桩基础课程设计 预制桩.doc

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1、设计题目本次课程设计题目：预制桩基设计一、设计荷载(1)柱底荷载效应标准组合值如下：轴荷载：Fk=1632kNMk=195kN•mVk=86kN轴荷载：Fk=1980kNMk=164kN•mVk=93kN轴荷载：Fk=1342kNMk=187kN•mVk=96kN（2）柱底荷载效应基本组合值如下：轴荷载：F=2203.2kNM=263.3kN•mV=116.1kN轴荷载：F=2673kNM=221.4kN•mV=125.5kN轴荷载：F=1811.7kNM=252.5kN•mV=129.6kN设计B轴柱下

2、桩基，A,C轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。二、设计资料、地层条件及其参数某住宅楼，六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑场地位于城郊建筑室内地面标高为±0.00，室外地面标高为-0.15m地下水位位于地表以下3.3m，柱底标高-0.7m。地基基础设计等级：乙级工程地质条件：该建筑物地处二级阶地，土层分布、物理力学性质指标见下表设计规范：建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；混凝土结构设计规范（GB50010--2002）；建筑桩基技术规范（JGJ94--2008）。14土层编号土层名称层厚/m/k

3、N/m3/%eILc/kPaφ/°ES/MPa地基承载力特征值fak/kPa1填土0.818.033.252褐黄色粉质黏土1.818.027.80.810.483025.56.43灰色淤泥质粉质黏土2.017.838.81.091.181419.34.54灰色淤泥质黏土3.517.053.11.511.291210.52.15褐色粉质黏土4.018.035.41.020.801618.54.82506草黄色粉质黏土>20.018.524.70.710.313625.07.8320一、预制桩基设计建筑物基础

4、设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为-0.15m,自然地面标高同室外地坪标高。该建筑桩基属乙级建筑基桩，拟采用截面为400mm*400mm的混凝土预制方桩，以6号土层草黄色粉质黏土为持力层，桩尖深入1.2m，设计桩长11.0m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度-1.50m，桩顶伸入承台50mm。1、单桩承载力计算根据以上设计，桩顶标高为-1.5m，装底标高为-12.6m，桩长11m。（1）单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：Quk=Qsk+Qpk=up

5、∑qsikli+Apqpk由于Qsk=4×0.4×（78×1.25+32×2+32×3.5+5014×4.0+78×0.25）=789kNQpk=0.4×0.4×2800=448kN则Quk=789+448=1237kN（2）基桩竖向承载力特征值本工程不考虑承台土效应，取ηc=0，则有R=Ra===618.5kN根据上部荷载初步估计粧数为n===3.20则设计桩数为4根。142、桩基竖向承载力验算根据建筑桩基技术规范（JGJ94--2008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。本

6、工程不进行地震效应的承载力验算。根据桩数及承台构造要求初步设计为矩形承台，取承台边长为2.4m×2.4m，矩形布桩，桩中心距取4d，则s=4×400=1600mm，取s=1600mm，桩心距承台边缘为400mm。承台及其上填土的总重为Gk=2.4×2.4×1.5×20=172.8kN计算时取荷载的标准组合，则Nk===538.2kN﹤R（=618.5kN）Nkmax=Nk+=538.2+=538.2+74.5=612.7kNNkmin=Nk-=538.2-74.5=463.7kN因此Nkmax=612.7

7、kN＜1.2R(=1.2×618.5=742.2kN)Nkmin=463.7kN＞0满足设计要求,故初步设计是合理的。3、承台设计根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为2.4×2.4m，预估承台厚0.8m，承台混凝土选用C25，ƒt=1.27N/mm2，ƒc=11.9N/mm214；承台钢筋选用HRB335级钢筋，ƒy=300N/mm2.（1）承台内力计算承台内力计算采用荷载效应组合设计值，则基桩净反力设计值为Nmax=+==668.3+100.6=768.9kNNmin=-=668.3-100.6=56

8、7.7kN===668.3kN（2）承台厚度及受冲切承载力验算为防止承台产生冲切破坏，承台应具有一定厚度，初步设计厚度0.8m，承台底保护层厚度50mm，则h0=800-60=74014mm。分别对柱边冲切和角桩冲切进行计算，以验算承台厚度的合理性。柱对承台冲切承台受桩冲切的承载力应满足下式：Fl≤2[β0x（bc+aoy）+βoy（bc+aox）]βhpƒth0由于Fl=F-=2673-0=2673kN，则冲垮比为λox==