基础工程灌注桩课程设计

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1、基础工程课程设计灌注桩基课程设计1.设计题目本次课程设计的题目:灌注桩基础设计2.设计荷载(1)题号:5号。(2)柱底荷载效应标准组合值如下。轴荷载:Fk=2040kNMk=242kN.MVk=145kN轴荷载:Fk=2280kNMk=223kN.MVk=149kN轴荷载:Fk=2460kNMk=221kN.MVk=134kN(3)柱底荷载效应基本组合值如下。轴荷载:F=2650kNM=253kN.MV=193kN轴荷载:F=3560kNM=228kN.MV=175kN轴荷载:F=3120kNM=244kN.MV=188kN设计轴柱下桩基,、轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。3.地

2、层条件及其参数1).地形拟建建筑场地地势平坦,局部堆有建筑垃圾。2).工程地质条件自上而下土层依次如下:①号土层:素填土,厚度1.5m,稍湿,松散,承载力特征值fak=95kPa。②号土层:淤泥质土,厚度3.3m,流塑,承载力特征值fak=65kPa。③号土层:粉砂,厚度6.6m,稍密,承载力特征值fak=110kPa。14基础工程课程设计④号土层:粉质粘土,厚度4.2m,湿,可塑,承载力特征值fak=165kPa⑤号土层:粉砂层,钻孔未穿透,中密-密实,承载力特征值fak=280kPa。3).岩土设计技术参数表1地基岩土物理力学参数土层编号土的名称孔隙比e含水量W(%)液性指数

3、Il标准灌入锤击数N(次)压缩模量Es①素填土----5.0②淤泥质土1.0462.41.08-3.8③粉砂0.8127.6-147.5④粉质粘土0.7931.20.74-9.2⑤粉砂层0.58--3116.8表2桩的极限侧阻力标准值qsk和极限端阻力标准值qpk土层编号土的名称桩的侧阻力qsk桩的端阻力qpk①素填土22-②淤泥质土28-③粉砂45-④粉质粘土60900⑤粉砂层75240014基础工程课程设计4).水文地质条件1.拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。2.地下水位深度:位于地表下3.5m。 5).场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度7度,场地内无液化砂土,粉土。4.

4、灌注桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土沉管灌注桩,具体设计方案如下:室外地坪标高为-0.45m,自然地面标高同室外地坪标高。该建筑桩基属丙级建筑桩基,拟采用直径500mm的混凝土沉管灌注桩,以⑤号土层粉质粘土为持力层,桩尖深入深入持力层0.6m(对于砂土不小于1.5d=750mm),设计桩长15.0m,预制桩尖长0.5m,初步设计承台高0.95m,承台底面埋置深度-1.60m,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-1.6m,桩底标高为-16.6m,桩长15m。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=u

5、p∑qsikli+Apqpk(建筑桩基技术规范5.3.5)由于Qsk=3.14×500×(1.5×22+3.328+6.645+4.260+0.675)=1129kNQpk=则Quk=1129+471=1600kN2).基桩竖向承载力设计值计算承台底部地基土为较松软的填土,压缩性大,因此本工程不考虑承台14基础工程课程设计土效应取ηc=0,则有R=Ra===800kN(建筑桩基技术规范5.2.2)根据上部荷载初步估计粧数为n===2.6(建筑桩基技术规范5.1.1-3)则设计粧数为4根。3).桩基的验算根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),当按单桩承载力特征值进行计算

6、时,荷载应取其效应标准组合值。由于桩基所处场地的抗震设防烈度为7度,且场地内无可液化砂土,因此不进行地震效应的承载力验算。下面进行基桩竖向承载力的验算根据桩数设计矩形承台,边长为2.75m×2.75m,矩形布桩,桩中心距取1.75m,桩心距承台边缘为500mm。(见图)14基础工程课程设计承台及其上土壤的总重为Gk=2.75×2.75×1.6×20=242kN计算时取荷载的标准组合,则Nk===570.5kN﹤R(=800kN)(建筑桩基技术规范5.2.1-1)Nkmax=Nk+=570.5+67.8=638.3KNNkmin=Nk-=570.5-67.8=502.7KN因此Nk

7、max=638.3kN<1.2R(=1.2*800=960kN)(建筑桩基技术规范5.2.1-2)Nkmin=502.7kN>0满足设计要求,故初步设计是合理的4).承台设计根据以上桩基设计及构造要求,承台尺寸为2.75m×2.75m,预估承台厚0.95m,承台选用选用C30,ƒt=1.43N/mm2,ƒc=14.3N/mm2;承台钢筋选用HRB400级钢筋,ƒy=360N/mm2.14基础工程课程设计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N/m

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