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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。基础工程课程设计-基础工程课程设计题目桩基础的设计学生姓名专业土木工程学号班级班指导教师成绩工程技术学院2015年1月目录基础工程课程设计任务书3一、工程概况3二、学生选题3三、设计要求3基础工程课程设计计算书51.选择桩型、桩端持力层、承台埋深、桩身的截面尺寸51.1选择桩型51.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深51.3桩身截面尺寸52.确定单桩承载力52.1确定单桩极限承载力标准值53.确定桩数及布置74.群桩基础计算94.1桩顶作用效用验算94.2桩基础沉降验算94.2.1求基底压力和基底附加压力9
2、4.2.2确定沉降计算深度94.2.3沉降计算104.2.4确定沉降经验系数105.桩身设计115.1起吊桩身结构设计115.2轴心受压结构设计126.承台设计126.1承台受冲切承载力验算126.1.1.柱边冲切126.1.2角柱向上冲切136.2承台受剪承载力计算136.3承台受弯承载力计算147.施工图绘制14参考文献14基础工程课程设计任务书一、工程概况某大学单层结构实验室，跨度18米，柱距6米，纵向总长度72m，柱距也为6米。室内外地面高差0.30米。柱截面600800mm。建筑场地地质条件见表1，柱底荷载设计值N=2547KN,M=187KN.M,V=58KN。钢筋采用HRB335
3、级（二级），混凝土，桩身采用C30，承台采用C20。二、学生选题按表2选择题号“2”。柱底荷载设计值：N=2956kNM=231kNV=80kN柱底荷载标准值：N=2274kNM=178kNV=62kN三、设计要求1.设计桩基础（包括桩、承台设计、群桩基础设计等）2.绘制施工图，包括基础平面布置图、承台和桩身详图及必要的施工说明等（A1图纸）3.计算书内容应详尽，数据准确，排版规范。图纸应符合制图规范相关要求，表达完整、准确。参考设计步骤：1、确定桩的类型、长度（包括确定桩端持力层）、截面尺寸，初步选择承台底面标高（要考虑预制桩的要求）；2、按经验公式确定单桩承载力；3、确定桩数及布置；4、群
4、桩基础计算；5、桩身设计；6、承台设计；7、绘制施工图。基础工程课程设计计算书1. 选择桩型、桩端持力层、承台埋深、桩身的截面尺寸1.1选择桩型因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础，再根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。因为淤泥质粘土厚度较大，为了保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，故采用预制静压桩。1.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深以粉质粘土层为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长h=20m，桩尖进入粉质粘土层1m。桩身材料：混凝土，C30，fc=14.32N/mm2；钢筋,HRB335级（二级）fy=300N/mm2。承台:混凝土，C20,fc
5、=9.62N/mm2,fy=1.102N/mm2，承台底面埋深d=2.0m1.3桩身截面尺寸桩边长取300500mm,故取400mm400mm，由施工设备要求，桩分为两节，上段长10m，下段长10m（不包括桩尖长度在内），实际桩长比有效桩长长2m。2. 确定单桩承载力2.1确定单桩极限承载力标准值根据地基基础规范经验公式：桩侧土的极限侧阻力标准值（kPa）按规范取值得：淤泥质粘土层，qs1k=22-30kPa，取qs1k=24kPa.灰色粘土层，IL=1时，qs2k=40-55kPa，取qs2k=44kPa。亚粘土层，IL=0.6时，qs3k=55-70kPa，取qs3k=58kPa粉质粘土层
6、，IL=0.6时，qs4k=55-70kPa，取qs4k=58kPa。桩的极限端阻力标准值，可按查表5.3.5取值：粉质粘土层，（可塑），混凝土预制桩桩长20m，取=1900-2800kPa，取=2050kPa单桩竖向承载力特征值：=单桩水平承载力特征值：（一般取10mm）b=由于混凝土预制桩桩型为方形，故取1.0M:地基土横向抗力系数的比例系数2-4.5，取2.5:桩顶水平位移系数，ah=0.5720=11.44取ah=4，则=0.940则3. 确定桩数及布置取n=4根桩距，取s=1.8m。承台尺寸a=b=2，承台高取0.8m。4. 确定承台平面尺寸及桩的排列如下图所示。群桩基础计算4.1桩
7、顶作用效用验算单桩所受的平均作用力（取承台及其上的土的平均重度)单桩所受的最大作用力基桩水平力设计值远小于Rha=68.22kN故无须验算考虑群桩效应的基桩水平承载力。4.2桩基础沉降验算4.2.1求基底压力和基底附加压力基底压力：基底附加压力：=382-18.7-17.1=346.2kPa4.2.2确定沉降计算深度因不存在相邻荷载影响，故取=6.0m4.2.3沉降计算计算桩基础最终沉降量编号Zil/bz/b应力系数附加应力（kpa）自重应力（kpa）土层厚度(m)平均附加应力（kpa）沉降量(mm)12.081.00.80.1999211.137.22.0827916524.161.01.6
8、0.1123118.656.12.08164113.736.241.02.40.064267.870.92.0892.964.448.321.03.20.040142.385.12.0855.155.1510.41.04.00.027028.5100.42.0835.424.5S=422.7mm4.2.4确定沉降经验系数等效沉降系数：桩基沉降经验系数：（查桩基规范5.5.11）桩基沉降为：，故不满足因此选用220（）才满足要求5.2轴心受压结构设计先按普通箍筋轴心受压配筋Lo/b=25查表得=0.625=2284kNR（满足配筋要求）6. 承台设计承台是正方形，故进行双向配筋。承台高0.8m，
9、桩顶伸入承台50mm，钢筋的保护层取35mm，则承台有效高度：。6.1承台受冲切承载力验算6.1.1.柱边冲切参照基础工程课本式（4-72）式（4-74）可求得冲垮比和冲切系数。因为h=800mm，故可取。F=2274x1.35=3080(故满足要求)6.1.2角柱向上冲切从柱角内边缘至承台外边缘距离，。6.2承台受剪承载力计算剪跨比与以上冲垮比相同故，因（满足）。6.3承台受弯承载力计算选用，沿平行于y轴方向均匀布置。选用，沿平行x轴方向均匀布置。7. 施工图绘制详见CAD图纸参考文献【1】中华人民共和国国家标准.建筑桩基础技术规范（JGJ942008）.北京：中国建筑工业出版社，2002【2】中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB500072002）.北京：中国建筑工业出版社，2002【3】中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB200102002）.北京：中国建筑工业出版社，2002【4】赵明华主编，徐学燕副主编.基础工程.北京：高等教育出版社，2003【5】陈希哲编著.土力学地基基础.北京：清华大学出版社，2004-