基礎工程課程設計 基礎工程課程設計 題 目 樁基礎的設計 學生姓名 專 業(yè) 土木工程 學 號 班 級 班 指導教師 成 績 工程技術學院 2015年1月目錄基礎工程課程設計任務書3一、工程概況3二、學生選題3三、設計要求 3基礎工程課程設計計算書51. 選擇樁型、樁端持力層 、承臺埋深、樁身的截面尺寸51.1 選擇樁型51.2 選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深51.3樁身截面尺寸52. 確定單樁承載力52.1確定單樁極限承載力標準值53. 確定樁數及布置74. 群樁基礎計算94.1樁頂作用效用驗算94.2樁基礎沉降驗算9 4.2.1求基底壓力和基底附加壓力9 4.2.2確定沉降計算深度9 4.2.3沉降計算10 4.2.4 確定沉降經驗系數105. 樁身設計115.1起吊樁身結構設計115.2軸心受壓結構設計126. 承臺設計126.1承臺受沖切承載力驗算126.1.1.柱邊沖切126.1.2角柱向上沖切136.2承臺受剪承載力計算136.3承臺受彎承載力計算147. 施工圖繪制14參考文獻14基礎工程課程設計任務書一、工程概況某大學單層結構實驗室，跨度18米，柱距6米，縱向總長度72m，柱距也為6米。室內外地面高差0.30米。柱截面600×800mm。建筑場地地質條件見表1，柱底荷載設計值N=2547KN,M=187KN.M,V=58KN。鋼筋采用HRB335級（二級），混凝土，樁身采用C30，承臺采用C20。二、學生選題按表2選擇題號“2”。柱底荷載設計值：N=2956kN M=231kN V=80kN柱底荷載標準值：N=2274kN M=178kN V=62kN三、設計要求  1.設計樁基礎（包括樁、承臺設計、群樁基礎設計等） 2.繪制施工圖，包括基礎平面布置圖、承臺和樁身詳圖及必要的施工說明等（A1圖紙） 3.計算書內容應詳盡，數據準確，排版規(guī)范。圖紙應符合制圖規(guī)范相關要求，表達完整、準確。參考設計步驟：1、確定樁的類型、長度（包括確定樁端持力層）、截面尺寸，初步選擇承臺底面標高（要考慮預制樁的要求）；2、按經驗公式確定單樁承載力；3、確定樁數及布置；4、群樁基礎計算；5、樁身設計；6、承臺設計；7、繪制施工圖。 基礎工程課程設計計算書1. 選擇樁型、樁端持力層 、承臺埋深、樁身的截面尺寸1.1 選擇樁型 因為框架跨度大而且不均勻，柱底荷載大，不宜采用淺基礎，再根據施工場地、地基條件以及場地周圍環(huán)境條件，選擇樁基礎。因為淤泥質粘土厚度較大，為了保證樁身質量，并在較短的施工工期完成沉樁任務，故采用預制靜壓樁。1.2 選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深以粉質粘土層為樁尖持力層，采用預制混凝土方樁，樁長h=20m， 樁尖進入粉質粘土層1m。樁身材料：混凝土，C30， fc=14.32 N/mm2；鋼筋,HRB335級（二級）fy=300N/mm2。承臺:混凝土，C20, fc=9.62N/mm2 ,fy=1.102N/mm2，承臺底面埋深d=2.0m1.3樁身截面尺寸樁邊長取300500mm,故取400mm×400mm，由施工設備要求，樁分為兩節(jié)，上段長10m，下段長10m（不包括樁尖長度在內），實際樁長比有效樁長長2m。2. 確定單樁承載力2.1確定單樁極限承載力標準值根據地基基礎規(guī)范經驗公式： 樁側土的極限側阻力標準值（kPa）按規(guī)范取值得：淤泥質粘土層， qs1k=22-30kPa，取qs1k=24kPa. 灰色粘土層，IL=1時，qs2k=40-55kPa，取qs2k=44kPa。 亞粘土層，IL=0.6時，qs3k=55-70kPa，取qs3k=58kPa粉質粘土層，IL=0.6時，qs4k=55-70kPa，取qs4k=58kPa。樁的極限端阻力標準值，可按查表取值：粉質粘土層，（可塑），混凝土預制樁樁長20m，取=1900-2800kPa，取=2050 kPa單樁豎向承載力特征值： =單樁水平承載力特征值： （一般取10mm） b= 由于混凝土預制樁樁型為方形，故取1.0M:地基土橫向抗力系數的比例系數2-4.5，取2.5:樁頂水平位移系數，ah=0.57×20=11.4>4取ah=4，則=0.940則3. 確定樁數及布置 取n=4根 樁距， 取s=1.8m。 承臺尺寸 a=b=2，承臺高取0.8m。 確定承臺平面尺寸及樁的排列如下圖所示。 4. 群樁基礎計算4.1樁頂作用效用驗算單樁所受的平均作用力（取承臺及其上的土的平均重度) 單樁所受的最大作用力 基樁水平力設計值 遠小于Rha=68.22kN故無須驗算考慮群樁效應的基樁水平承載力。4.2樁基礎沉降驗算4.2.1求基底壓力和基底附加壓力基 底 壓 力：基底附加壓力：=382-18.7-17.1=346.2kPa4.2.2確定沉降計算深度因不存在相鄰荷載影響，故 取= 6.0m4.2.3沉降計算 計算樁基礎最終沉降量 編號 Zi l/b z/b應力系數附加應力（kpa）自重應力（kpa）土層厚度 (m)平均附加應力（kpa）沉降量(mm)12.081.00.80.1999211.137.22.0827916524.161.01.60.1123118.656.12.08164113.736.241.02.40.064267.870.92.0892.964.448.321.03.20.040142.385.12.0855.155.1510.41.04.00.027028.5100.42.0835.424.5S=422.7mm 確定沉降經驗系數等效沉降系數：樁基沉降經驗系數：（查樁基規(guī)范5.5.11）樁基沉降為： <120mm滿足規(guī)范要求5. 樁身設計5.1起吊樁身結構設計 樁長為和，采用雙點吊立的強度計算進行樁身配筋設計。吊點位置在距樁頂、樁端平面處，起吊時樁身最大正負彎矩，其，為每延米樁的自重，故：樁身截面有效高度 查混凝土結構設計規(guī)范得： ，樁身受拉主筋配筋量： 為便于配筋，上下兩段樁都采用相同的配筋，選用218（），因此整個截面的主筋為418（1018），其配筋率5%>，故不滿足因此選用220（）才滿足要求5.2軸心受壓結構設計先按普通箍筋軸心受壓配筋Lo/b=25 查表得=0.625 =2284kN>R（滿足配筋要求） 6. 承臺設計 承臺是正方形，故進行雙向配筋。承臺高0.8m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋的保護層取35mm，則承臺有效高度： 。6.1承臺受沖切承載力驗算 6.1.1.柱邊沖切參照基礎工程課本式（4-72）式（4-74）可求得沖垮比和沖切系數。 因為h=800mm，故可取。>F=2274x1.35=3080(故滿足要求)6.1.2角柱向上沖切從柱角內邊緣至承臺外邊緣距離，。 6.2承臺受剪承載力計算剪跨比與以上沖垮比相同故，因（滿足）。6.3承臺受彎承載力計算 選用，沿平行于y軸方向均勻布置。 選用，沿平行x軸方向均勻布置。7. 施工圖繪制詳見CAD圖紙參考文獻【1】 中華人民共和國國家標準. 建筑樁基礎技術規(guī)范（JGJ942008）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002【2】 中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規(guī)范（GB500072002）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002【3】 中華人民共和國國家標準.混凝土結構設計規(guī)范（GB200102002）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002【4】 趙 明 華 主編，徐 學 燕 副主編.基礎工程.北京：高等教育出版社，2003【5】 陳 希 哲 編著.土力學地基基礎.北京：清華大學出版社，200414