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1、08级土木工程专业1、2班基础工程课程设计任务书桩基础设计一、设计资料1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层，各层土的物理力学指标参数见表1。土层稳定混合水位深为地面下1.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。建筑桩基设计等级为乙级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载(作用在柱底即承台顶面)：Vk 3200kN ,Mk 400kNm , H = 50kN ；柱的截面尺寸为： 400 X 400mm；承台底面埋深：d=1.5m。2、根据地质资料，以第 4层粉质粘土为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩3、承台设计资料：混凝土强度等级为020,轴心抗压强度设计值为 fc 9600kPa
2、,轴心抗拉强度设计值为ft 1100kPa,钢筋采用HRB335级钢筋，钢筋强度设计值fy 300N / mm24、建筑桩基技术规范 (GJG94-2008)二、设计内容及要求：1、按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60确定桩截面尺寸；2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值；3、确定桩数和桩的平面布置图；4、群桩中基桩的受力验算；5、软弱下卧层强度验算6、承台结构计算；7、承台施工图设计：包括桩的平面布置图，承台配筋图和必要的图纸说明；8、需要提交的报告：任务书、计算书和桩基础施工图。注：1、计算书打印，按照 A4页面，上下左右页边距设置为2.0cm,字体采用宋小四号2、图纸采用3号图
3、幅，图纸说明即为图中的说明3、任务书、计算书和桩基础施工图装订成一册4、将电子稿按班打包交上来，每人的电子稿名称按照学号+姓名命名表1地基土物理力学指标设计参数收工程编号：工程名称:层 序土名称/层厚(m)含 水 量土 的 篁 度孔 隙 比土 的 比 至液 段朋限察 性 指 数液 性 指 数因快法快剪法无他果 抗 压 强 度建议值凝 聚 力摩 擦 角凝 聚力摩 擦 角压缩 模fit地基 承载力特 征值预一桩极限标准值班冏 士摩 擦力树端 士承 戒力*rfGs%bLa iC6C3qgg(%)(k、/J)R)R)(%)()(MPa-1)(KPa)(。)(KPa)(。)(KPa)(MPa)(KPa)
4、(KPa)(KPa)1素填土/1.517.52粉质粘E/3.038.718.31.0722. 7341.024.816.20. 8620.6118. 18.3N.S3. 275243淤泥5.058.516.51.6322. 7453.826.627.21. 1811.29 3. 32.08.08.816.11.965144粉旗粘上/4.027.319.50.7B82. 7232.919.31X60.5920.3621.58.028.516. 05.21003216005淤通历初痂站士 /6.042.917.61.2192.7311.226.1M.51. Ill0.867.33.410.211.
5、62. i75166粉眇0.08.5250603000基础工程课程设计计算书1、确定桩长和截面面积以第4层粉质粘土为桩尖持力层，取桩截面尺寸为 400 x 400mm ,设桩端深入持力层深 度为115Tl 3d,桩长1 = 3+ 15+ 1.5 = 195加1,桩径比为48.75符合要求。2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值标准值的计算：Qak =+ Qpk=0%d+ %小=0.4 x 4 x (24- x 3 + 14 x 15 + 32 x L5) + 1600 x 0.42=784kM特征化一啊2*kN3、确定桩数和桩的平面布置图(1)初选桩的根数% 3200A n = _ _ _
6、&6恪3 2暂取9根(2)初选承台尺寸桩距 s = 3.08=3,0 X 0,4 = 12m承台边长，I：取承台高度为1.1m,桩顶伸入承台50mm ,钢筋保护层厚度取70mm ,则承台有效高 = 1.1 - 0.07 = 1.03. = 10304、群桩中的受力计算(1)计算桩顶荷载取承台极其上土的平均重度Qk =(Vk + GJ/n = (3200 + 2(1 X 3.2 X 3.2 X 1.5)/9 = 3帆7kN 392kNM + “冽再皿Q * = Qi = 3897 土kmin 时一2400 + 50 x 1,1) x 1.26 X l.Z2=38,7 土 63?452.9/V 0
7、单桩水平力Hl/R-50/95.6WV 此值远小于单桩水平承载力特征值，可以。(2)群桩承载能力校核按应力扩散法计算，取土层内摩擦角为16度，则扩散角为16/4=4度。边桩外侧尺寸为2.8 x2.8m ,则桩端应力面的长：实体基础埋深范围土的平均重度为：21 x 1,5 + 18.3 x 1 + (18,3 - 10) x 2 + (16.5 - 10) x 15 + (19,5 - I 0乂 1,5力=19.5 + 11=&帕 kN第四层粉质粘土的承载力特征值按下式修正： = fak + Rb-3) + W*-0.5)=100 + 0.3 x 9,5 x (5.53 - 3) 4- L6 x
8、 8.46 x (19.5 - 0.5)=365.O0AN/mnT地下水位在承台地面处，取承台以下的取Yp = 848M/ ,则实体的自重为：Gk = 5,53 X 5.53 X (20 x 15 + 8.48 x 19.5) = 5974,3圳当底面按轴心受压时：P&尸(% + G J/力=(3200 + 59743)/5,532 = 300.00AP& 0.5扩散角直线内插23 - 128 = 12+ 二 . x (217 - 1) = 184353 1顶面处的附加应力(乙+ Gj-3/2(& + B)%j% 一(力。+ 2t*tan0)(BQ + 2t*tan0)3(3200 + 597
9、4.3)-x (2,8 + 2.8) x (24 x 3 + 14 X 15 + 32 X L5) u一 (2.8 + 2 x 4 x tanl8,534) x (2.8 + 2 x 4 x tanl8534)=21 工 2kPala = y z = 8.48 x 22 = 186.56kP(i下卧层顶面处的自重应力 0fZ = 75 + 2,0 X 846 x (22 - 0.5) = 4邓% + 口理=40876秋。V，政43R78k&经验算，基础地面尺寸及基础埋深满足要求6、承台结构计算相应于荷载效应基本组合时作用于柱底的荷载设计值为：F = 135炉#= 13s X 3200 = 43
10、20位NM = 135% = 1.35 X 400 = 540kMm rH = 135HL = 1.35 x 50 = 67SkN n.扣除承台和其土自重后的桩端竖向力设计值:N = F/n = 1320/9 = 480MN480 85.3(M + 入口闭门(540 + 678 x 2,2) x L2N f = N -= 480 =一如加6 X 1.2_ 户65.3AN=hl)7kN(1)承台柱边冲切计算柱边冲剪冲切力F=F -4320 - 20 X 3J2 X-4012.8/cN受冲切承载力截面高度影响系数计算：L0 - 0.9B人=1 - cm X (1100-800) = 0.975帅
11、2000 - 800冲跨比人与系数a的计算%其 800% =入。小匕=碱=。刀7( 产产 4012.8MN可以角桩向上冲切q = c? = 0.6m0363 =3 = 0.573o.777 + 0.22 + 4y/2)+A=0.573 x C0.6 + 0,8/2) + 0,573 x (0.6 + 0.8/2) x 0.975 x 1100 x 1.030=1266/tN Nmax = 565.3k(2)承台受剪切承载力计算因为承台为正方形，所以只需要求截面I-I的剪切承载力即可，剪跨比与以上冲跨比相同。剪切承载力截面高度影响系数计算1.75175B = ； 7 = r rrr T = 0
12、985剪切系数入+ 1 0.777 + 1“平/与 = 0.939 X 0.985 X 1100 X 3.2 X 1.03 = 3353AkN 3叫”.=1695.%N(4)承台受弯承载力计算/ = ?此匕=3 x 480 X LO = 1440k/V m1440 x IO-4 = 57/； = 0,9X300 X 1030 = 5178mm选用2118,= 5344.5mm,沿平行y轴方向均匀布置。=，N产/ = 3 x 565.3 X 1.0 = 169s.9/cNm1695,9 x 10L = 一 一 二 r = 7TTT = 6098*2mma 0.9f h 0.9 x 300 X 1030选用2418,4二6102mm；沿平行x轴方向均匀布置。
