基础工程课程设计-柱下钢筋混凝土桩基础

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1、《基础工程》课程设计设计题目：柱下钢筋混凝土桩基础适用专业：地质14-2一、课程设计基本要求1、课程设计目的利用所学基础工程课程的理论知识，能够独立完成一个较完整的基础设计与计算过程，从而加深对所学理论的理解与应用。2、课程设计建议在复习本学期课程理论知识后，收集并阅读相关设计规范和参考书后进行本课程设计任务。二、课程设计设计资料1、工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼，其场地位于临街地块居中部位，无其它邻近建筑物，地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。试设计柱下独立承台桩基础。（1）地基基础设计等级为乙级；（3）柱的截

2、面尺寸为：450mm×600mm；（4）承台底面埋深：d=2.0m（也可自行按规范要求选定）；（5）根据地质资料以及上部荷载情况，自行选择桩型、桩径和桩长；（7）桩的类型：预制桩或者灌注桩（自行斟酌设定）；（8）沉桩方式：静压或者打入（自行斟酌设定）。（9）方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层，若不满足要求，再行选择卵石或岩石层作为持力层，并作简要对比说明。2、荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：轴力F=(7500-10n)kN，弯矩Mx=(80+2n)kN·m，My=(800-n)kN。（其中，Mx、My分别为沿柱截面短边和长

3、边方向作用；n为学生学号最后两位数）。3、工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为5层，地质剖面与桩基计算指标见表1，勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。三、设计内容及要求（1）确定单桩竖向承载力特征值；（2）确定桩数，桩的平面布置，承台平面尺寸，单桩承载力验算；（3）若必要，进行软弱下卧层承载力验算；表1地质剖面与桩基计算指标土层种类层厚/m地下水位/m单桩布置/m桩基计算指标预制桩沉管桩冲、钻孔桩qpkqsikqpkqsikqpkqsik粘土3.0粘土淤泥粉质粘土淤

4、泥质粘土卵石0.520018009500100020045009200强风化岩3000504044淤泥9.5144012粉质粘土4.5300050200040100044淤泥质土9.2201416卵石3.01000012070001002800120强风化岩未见底70001005000722000100四、设计成果及提交（1）计算说明书：计算说明书一律用A4幅面；装订顺序：封面（须注明：《基础工程》课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），目录、设计任务书，计算说明书；五、建议的设计步骤及涵盖内容（1）列出设计资料（包括上部结构资料、建筑场地资料）；（2）

5、选择桩型、桩端持力层和承台埋深；（桩端持力层建议选择粉质粘土层）（3）确定单桩承载力标准值；（4）确定桩数和承台底面尺寸；（5）确定群桩竖向承载力设计值；（6）桩基中单桩荷载验算；（7）桩基软弱下卧层验算（若不须验算桩基软弱下卧层沉降，建议另行设定条件自行练习）；（8）承台设计（承台尺寸及桩的布置，提出承台配筋要求）。设计过程：柱端传至承台顶面处的荷载设计值：轴力F=(7500-10n)kN=7400kN弯矩Mx=(80+2n)kN·m=100kN·m，My=(800-n)kN=790kN柱的截面尺寸为：450mm×600mm地基基础设计等级为乙级承台底

6、面埋深：d=2.0m一、初选方案选用C40（ft=1.71N/mm2）的混凝土预制桩（动力打桩），配置HRB335级（fy=300N/mm2）钢筋；承台混凝土强度等级取C40（ft=1.71N/mm2），配置HRB335级（fy=300N/mm2）钢筋。桩截面尺寸为500mm×500mm，长度为12m，承台底面标高为-2.000m。承台与桩的大致尺寸如下：二、确定单桩竖向承载力特征值桩长12m，桩顶伸入承台0.5m，则打穿了厚度l1=9.5m的淤泥，进入粉质粘土的长度为l2=12-0.5-1-9.5=1m。（1）确定单桩竖向极限承载力标准值桩基安全等级为

7、二级，当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式计算：式中qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按《建筑桩基技术规范》查表值；qpk——极限端阻力标准值，按《建筑桩基技术规范》查表取值。代入数据得：初步估算单桩竖向承载力设计值，不考虑群桩效应，则对于预制桩，。则：（2）初步确定桩数由于柱偏心受压，规范建议考虑一定的系数（1.1-1.2），取1.2，则：，因此取n=12根桩的中心距取，桩的平面布置及承台尺寸如图：三、确定复合桩基承载力设计值此桩基为桩数超过3根的非端承桩复合桩基，宜考虑庄群、土、承台的相互作用

8、效应，因此复合基桩竖向承载力设计值为：式中：ηs、ηp、ηc、γc根据规范查表取