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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 (2)-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(JGJ9494)混凝土结构设计规范(GB500102002)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
2、地地下水对混凝土无腐蚀性。一、 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极限承载力标准值。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=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=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
3、,而选择桩基础。其次,根据场地环境:拟建实验楼位于市区内,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。二、 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。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450mm450mm2.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n3)R=计算数据:桩身周长:u=44501800mm=1.8m桩端面积:450mm450mm=0
4、.2025桩心距:S3d=1.35m,l=20.5m(1) 估算桩数:由94规范,假设则0.81.64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(153.6+364.4+4312+1111)1510.9KN1784.50.2025361.4KN所以:1125.9KN由经验参数法计算=1.8(358+2912+551)=1229.4KN=22000.2025=445.5KN所以1038.8KNR=min(,)=1038.8KN以轴线A柱为例n=1.1=1.1=4.5所以取n=5(2) 以轴线为例,依次确定各柱下单桩竖向承载力设计值A柱:取桩数n=5,按梅花
5、式布置排列桩,承台尺寸取2.92.9,桩心距3d1.35m边桩中心至承台边缘得距离取1d450如图:查表得:0.81.640.110.632.92.9-50.450.457.39850.450.454.992.408(0.114.99+0.632.408)/7.398=0.28=2=2125=250kpa=./n=2507.3985=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n10承台尺寸:6.5
6、2.3布置如图:3,0.2查表得:0.81.640.110.636.52.3-100.450.4512.925(6.5-0.45)(2.3-0.45)100.450.459.16753.7575(0.119.1675+0.633.7575)/12.925=0.26=2=2125=250kpa=./n=25012.92510=323.125KN由静力触探法计算:1.60=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
7、心受压验算:N918.442.按偏心荷载验算:故满足要求B、C柱:1.按中心受压验算:N=940.992.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、变形验算采用等效作用分层总和法矩形承台中点沉降:A柱:408.7kpa附加应力:408.7-17.51.8-18.40.3371.7kpa则0.4929.3kpa=2查表得:0.0381.83016.7120.09根据矩形长宽比及深宽比查表得:=0.25=0.14=0.07=11.5Mpa=8.6Mpa则=6.2B、C柱:629.4kpa附加应力:62
8、9.417.51.818.40.3592.4kpa则0.25148.1kpa=2查表得:0.0851.87911.4360.16根据矩形长宽比及深宽比查表得:=0.25=0.15=0.08=11.5Mpa=8.6Mpa则=13.3=13.3-6.2=7.14239KN故满足要求2 角柱对承台冲切冲切力:962.345.4916.9KN0.475m=0.675m冲垮比:0.516角柱冲切系数:0.67代入数据得953916.9KN故满足要求B、C柱:(联合承台)1 承台尺寸如下图:两柱单独进行冲切验算B柱:0.6m1.0-0.3-0.2250.475m1.8-0.3-0.2251.275m取0.
9、92m0.7-0.3-0.2250.175m=3338KN冲垮比:0.5161.00.2冲切系数:1.010.61.8则:代入数据得:5989.8KN3338KN故满足要求C柱:0.9m=0.6m=0.525m=0.925m取0.920.175m=5444KN冲垮比:0.470.8260.1565444KN故满足要求2两个柱脚共同周边下得冲切验算1.8+1.2+0.3+0.453.75m=0.6m0.475m=0.92m=0.175m冲切力:=8782KN冲垮比:0.4240.8260.2则:代入数据得:21498.48782KN故满足要求2 角桩对承台冲切得验算冲切力=1006.6-62.79=943.8KN对桩1:0.475m0.175m=0.675m冲垮比:=0.424=0.2冲切系数:则:代入数据得:2070.9KN943.8KN对桩2:0.925m0.175m=0.675m冲垮比:=0.826=0.2冲切系数:则:代入数据得:2121.5KN943.8KN所以:桩1、桩2均满足要求D柱同A柱,也满足要求。桩身设计:桩的截面尺寸为450450桩身长:21.1m桩身周围为软弱土,混凝土采用C20主筋采用418,箍筋采用6200,构件的稳定系数0.62则满足桩身强度要求。桩身设计图:地基基础设计班级:土木041姓名:安述春学号:041034112指导老师:胡雨村-