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桩基础课程设计计算书.doc

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:2轴荷载:3轴荷载:4轴荷载:5轴荷载:F k5417 kN; MF k5411kN ; MF k5120 kN; MF k5300 kN; MF k5268 kN; Mk85kN .m;V k 60kN。

k160kN.m;V k 53kN。

k88kN .m;V k 63kN。

k198KN .m;V k 82kN。

k140kN.m;V k 60kN。

C45B24A6000 6000 6000 6000240001 2 3 4 5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 建筑场地地质条件土层厚度重度γ含水量孔隙比压缩模量侧阻力端阻力编号土层名称(m) kN/m 3 w(%) еEs(MPa) q sk(kPa) q pk(kPa)①素填土 1.8 18.7 34.1 0.94 5.0 22 ----②灰色粘土7.2 18.9 38.2 1.02 4.8 42 ----③粉质粘土7.2 19.6 31.2 0.79 9.2 60 900④淤泥质粘土 3.0 17.1 50.3 1.42 3.0 23 ----⑤粉砂土9.0 16.7 27.6 0.68 16.8 75 2400⑥中粗砂15.0 16.2 23.8 0.62 22.0 90 3200 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 建筑场地地质条件编号土层名称土层厚度重度γ含水量孔隙比е压缩模量侧阻力端阻力(m) kN/m 3 w(%) E s(MPa) q sk(kPa) q pk(kPa)①素填土 1.8 18.7 34.1 0.94 5.0 22 ----②灰色粘土7.2 18.9 38.2 1.02 4.8 42 ----③粉质粘土7.2 19.6 31.2 0.79 9.2 60 900④淤泥质粘土 3.0 17.1 50.3 1.42 3.0 23 ----⑤粉砂土9.0 16.7 27.6 0.68 16.8 75 2400⑥中粗砂15.0 16.2 23.8 0.62 22.0 90 3200 注:地下水位在天然地面下 2.5 米处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 500mm500mm,桩尖进入粉砂土层为2m。

桩身材料:7f y= f y'=300 N / mm2。

承台用C25及混凝土,f c=11.9 N / mm2;f t=1.27 N /mm2,承台底面埋深 d=1.6m。

3.确定单桩极限承载力标准值0.75 0.63129492根 据 R ha0.9400.01 223.2kN 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 q s1k=42kPa ;粉质粘土层,取 q s2k=60kPa ;淤泥质粘土,取 q s3 k=23kPa ;粉质粘土层,取 q s 4k=75kPa 。

桩的极限端阻力标准值,可按查表粉质粘土层,混凝土预制桩桩长1 取值:20m ,取q pk =2400 kPaQ ukQ skQ pku pq sik l iq pk A P=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:ha0.75a 3 EI oa( X oa 一般取 10mm )RVxXk f (d 1)d 1m取 1.0b={k f (1.5d 0.5)d 1m }由于混凝土预制桩桩型为方形, 故k f0 0bh 2W 0b 1=1.5×0.5+0.5=1.25 m , b=h=0.5 m , b 0=0.45 m , I 062EI 0.85EcI 0 =0.85×3.25×107×0.53×0.45/12=129492m 为地基土横向抗力系数的比例系数 6~10,取 m=8a5mb 1 a5mb 18 1250EI = 5= 0.60EI 129492V 0 x 桩顶水平位移系数, ah=0.60×20=12>4 取 ah=4,则 V 0x =0.940则4.确定桩数和承台尺寸F k5268 4.188 取 n=6 根NR a 1257 .8桩距 s 3d 3 0.5 1.5m 取 s=1.5m。

承台尺寸 a = 2 (0.5 1.5) 4.0m , b = 2 (0.5 0.75) 2.5m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。

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