土力学课程设计姓名：学号：班级：二级学院：指导老师：地基基础课程设计任务书[工程概况]某城市新区拟建一栋10层钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0m ，宽9.6m ，其1-5轴的柱底荷载效应标准组合值如下所示。
建筑场地位于临街地块部·位，地势平坦,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。
柱截面尺寸均为500mm ×500mm ，横向承重，柱网布置图如图1所示。
场地内地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标详见工程地质资料，如表1所示。
勘察期间测得地下水水位埋深为2.5m 。
地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。
试按乙级条件设计柱下独立承台桩基础。
柱底荷载效应标准组合值1轴荷载：5417;85.m;60k k k F kN M kN V kN ===。
2轴荷载：5411;160.m;53k k k F kN M kN V kN ===。
3轴荷载：5120;88.m;63k k k F kN M kN V kN ===。
4轴荷载：5300;198.m;82k k k F kN M KN V kN ===。
5轴荷载：5268;140.m;60k k k F kN M kN V kN ===。
图1 框架结构柱网布置图（预制桩基础）--12土木1班工程概况某市新区钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0米，柱距6米，宽9.6米，室内外地面高差0.45米。
柱截面500×500mm。
建筑场地地质条件见表1。
表1 建筑场地地质条件注：地下水位在天然地面下2.5米处目录地基基础课程设计任务书........................................................................................................ - 0 - 工程概况.................................................................................................................................... - 1 -1.设计资料................................................................................................................................. - 3 -2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深................................................................. - 3 -3.确定单桩极限承载力标准值................................................................................................. - 4 -4.确定桩数和承台尺寸............................................................................................................. - 5 -5.桩顶作用效应验算................................................................................................................. - 5 -6.桩基础沉降验算..................................................................................................................... - 6 -6.1 求基底压力和基底附加压力...................................................................................... - 6 -6.2 确定沉降计算深度...................................................................................................... - 6 -6.3 沉降计算...................................................................................................................... - 6 -6.4 确定沉降经验系数...................................................................................................... - 7 - 8 承台设计计算........................................................................................................................ - 9 -8.1承台受冲切承载力验算............................................................................................... - 9 -8.1.1.柱边冲切............................................................................................................. - 9 -8.1.2角桩向上冲切................................................................................................... - 10 -8.2承台受剪承载力计算................................................................................................. - 10 -8.3承台受弯承载力计算..................................................................................................- 11 - 参考文献...................................................................................................................................- 11 -桩基础课程设计计算书1.设计资料由上结构传至桩基的最大荷载设计值为：N=5268kN ，M=140 kN·m ，V=60kN表1 建筑场地地质条件2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深根据表1地质条件，以粉砂土层为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长L=20m ，截面尺寸为500mm 500mm ，桩尖进入粉砂土层为2m 。
桩身材料：混凝土，C40级，c f =19.12/mm N ，Ec=3.25×107；钢筋，二级钢筋，y f ='y f =3002/mm N 。
承台用C25及混凝土，c f =11.92/mm N ；t f =1.272/mm N ，承台底面埋深d=1.6m 。
kNha R2.22301.0940.01294926.075.03=⨯⨯⨯=3.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 ）按表1取得：灰色粘土层， 取k s q 1=42kPa ; 粉质粘土层， 取k s q 2=60kPa ; 淤泥质粘土， 取k s q 3=23kPa ; 粉质粘土层， 取k s q 4=75kPa 。
桩的极限端阻力标准值，可按查表1取值：粉质粘土层，混凝土预制桩桩长20m ，取pk q =2400 kPa∑+=+=P pk i sik p pk sk uk A q l q u Q Q Q=4×0.5×（22×（1.8-1.6）+42×7.2+60×7.2+3.0×23+75×2）+0.52×2400=2515.6 KN单桩竖向承载力特征值：R a =Q uk ／K=2515.6／2=1257.8 KN水平承载力特征值： oa x ha X V EIa R 375.0=（oa X 一般取10mm ） b=｛)5.05.1)1((++d k d k f f md md 11≤> ｝由于混凝土预制桩桩型为方形，故f k 取1.0b 1=1.5×0.5+0.5=1.25 m , b=h=0.5 m , b 0=0.45 m , 2000b W I = 620bh W =085.0EcI EI = =0.85×3.25×107×0.53×0.45／12=129492 m 为地基土横向抗力系数的比例系数6~10，取m=851EImb a = 51EI mb a = = 512949212508⨯ = 0.60x V 0桩顶水平位移系数，ah=0.60×20=12>4取ah=4，则x V 0=0.940则4.确定桩数和承台尺寸188.48.12575268==≥ak R F N 取n=6 根 桩距m d s 5.15.033=⨯=≥ 取s=1.5m 。
承台尺寸 a =m 0.4)5.15.0(2=+⨯， b =m 5.2)75.05.0(2=+⨯ 承台高取1.4m 。
确定承台平面尺寸及桩的排列如下图2所示。
5.桩顶作用效应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3/20m kN g =γ):kN R kN n G F N a k k k 8.12573.9466)45.06.1(205.20.45268=<=+⨯⨯⨯+=+=KN x x Vh M N N i4.9285.145.1)4.135.16014035.(878)(22max max =⨯⨯⨯⨯+⨯+=++=∑1kN R kN x x h V M N N a ik k k k 36.15092.16.9835.145.1)4.160140(3.946)(22max max =<=⨯⨯⨯++=++=∑单桩所受的最大作用力：基桩水平力设计值：V 1k =V k /n=60/6=10KNN=F/n=5268/6=878KN6.桩基础沉降验算6.1 求基底压力和基底附加压力基底压力：kPa A G F p 8.5675.245678=⨯=+=基底附加压力：=0P d -γP =567.8-18.7⨯1.6≈538MPa kPa 538.0= 6.2 确定沉降计算深度因不存在相邻荷载影响，故：m 3.5)5.2ln 4.05.2(5.2)ln 4.05.2(n =-⨯=-⨯=b b Z 取n Z = 5.3m6.3 沉降计算表2计算桩基础最终沉降量6.15.2/4==ccB L 1978.0C 0=满足要求＜ 200mm mm 3.30)8.164764.05.46888.05.28.166888.05.2(538328.02.1 (1)10'=⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯=-==∑=---ni si i i i e e E z z p S S ααψψψψ288.2)5.06(5.24886.0)(886.0=⨯⨯⨯=⨯=b n A d S a575.1C 1=109.6C 2=6.4 确定沉降经验系数查桩基规范得 ：等效沉降系数：328.0109.6)12(575.1121978.0)1(1210e =+-⨯-+=+--+=C n C n C b b ψ桩基沉降经验系数：2.1=ψ（查5.5.11） 桩基沉降为：009.04505001.191039.17bh f M 260cm max s 2=⨯⨯⨯==α009.04505001.191039.17bh f M 260cm max s 2=⨯⨯⨯==α211293004505001.190.1009.0mm f bh f A yc s =⨯⨯⨯⨯==αξ’211293004505001.190.1009.0mm f bh f A yc s =⨯⨯⨯⨯==αξ7.桩身结构设计计算两段桩长为10m 和10m ，采用双点吊立的强度计算进行桩身配筋设计。