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1、天津城建大学桩基础设计课程设计目录1.设计资料21.1工程地质条件21.2场地条件31.3工程概况31.4设计资料42.确定桩的选型及单桩竖向承载力42.1选择桩型42.2单桩竖向承载力计算43.确定桩数及承台尺寸63.1桩数的确定及布置63.2确定承台尺寸64.桩基础验算75.桩承台设计75.1承台构造设计75.2承台受冲切承载力验算85.3承台受剪切承载力计算95.4承台受弯承载力计算106.桩身设计106.1桩身结构设计106.2桩身构造设计117.吊装验算11参考资料12桩基础课程设计1.设计资料1.1工程地质条件建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质不同，自上而下划分为10个土
2、层，各土层的分布情况及承载力特征值见下表1.1，勘察测得地下水位埋深为-1.15m。且根据勘察成果及对区域地质条件的分析判定，该场地不属于液化场地，在本工程拟建场地范围内，不存在影响拟建场地整体稳定性的不良地质作用。表1.1 土层的分布情况及承载力特征值土层编号土层名称土层厚度(m)承载力特征值2素填土1.2901粉质粘土0.81001粉质粘土2.41202粉土1.11403粉土3.21404粉质粘土4.3110粉质黏土21301粉质粘土2.81502粉土3.21801粉质粘土91601.2场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化砂土、粉土。1.3工程概况拟建建筑物为六层钢筋混
3、凝土框架结构，长30m，宽9.6m。室外地坪标高同自然地面，室内外地面高差450mm。柱截面尺寸均为400mm400mm，横向承重，柱网布置如图1.1所示。图1.1柱网布置如图1.4设计资料我的分组情况为第二组第五个，根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用题号B轴柱底荷载。柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值如下：柱底荷载效应标准组合值B轴荷载：。柱底荷载效应基本组合值 B轴荷载：。2.确定桩的选型及单桩竖向承载力2.1选择桩型建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为，自然地面标高同室外地坪标高。该建筑桩基属于丙级建筑桩基，
4、拟采用截面为的混凝土预制方桩，以2号土层粉土为持力层，桩尖伸入持力层1.3m，设计桩长17.3m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度为-2.25m，桩顶伸入承台50mm。2.2单桩竖向承载力计算根据以上设计，桩顶标高为-2.25m，桩底标高为-19.55m，桩长为17.3m。 根据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)第5.3节有关规定，按层位及标高提供钻孔灌注桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值如表2.1所示。表2.1 桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值土层编号土的名称桩的侧阻力桩的端阻力2素填土221粉质粘土313001粉质粘土363402粉土504803粉土504804粉质
5、粘土33300 粉质黏土464101粉质粘土504502粉土656001粉质粘土55500 (1)单桩竖向极限承载力标准值 单桩竖向极限承载力标准值按下式计算： 式中：单桩竖向极限承载力标准值，；单桩总极限侧阻力标准值,；单桩总极限端阻力标准值，;桩身周长，桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，；桩周第i层土的厚度，;桩端面积，；桩端极限端阻力标准值，。 (2)桩基竖向承载力特征值 承台底部地基土为较松软的填土，压缩性大，因此本工程不考虑承台土效应，即取，则有:3.确定桩数及承台尺寸3.1桩数的确定及布置 根据上部荷载初步估计桩数为: 则取设计桩数为4根。3.2确定承台尺寸 根据桩数及承台尺寸构造要
6、求初步确定承台尺寸 桩距：承台边长： 承台埋深为1.8m，承台高度h为0.8m，桩顶承台50mm，钢筋保护层取70mm则承台有效高度为： 初步设计矩形承台如下图3.1示图3.1 初步设计承台尺寸4.桩基础验算 取承台及其上土的平均重度。则承台及其上填土的总重为： 计算时取荷载的标准组合，则： 因此： 满足设计要求，故初步设计是合理的。扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值：5.桩承台设计5.1承台构造设计根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为，预估设计承台高0.8m（见图5.1），承台选用C30混凝土，；承台钢筋选用级钢筋，。桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层厚度为70mm，承台底部用C15
7、混凝土做100mm厚的垫层。图5.1 承台计算简图5.2承台受冲切承载力验算（1）柱边冲切承台受压冲切的承载力应满足下式：由于冲切力 受冲切承载力截面高度影响系数。冲垮比与系数的计算 ；冲切系数为：；故高度为0.8m的承台能够满足柱对承台的冲切要求。（2） 角桩冲切验算 承台受角桩冲切的承载力应满足下式：；。； 故厚度为0.8m的承台能够满足角桩对承台的冲切要求5.3承台受剪切承载力计算 受剪切承载力截面高度影响系数计算 承台剪切破坏发生在与桩边连线所形成的斜截面处，对于-斜截面：（介于0.253之间） 剪切系数 则 满足抗剪切要求。 对于-斜截面：（介于0.253之间） 剪切系数 则 满足抗
8、剪切要求。5.4承台受弯承载力计算 对于-截面，承台计算截面弯矩如下：按最小配筋率计算： ，现选用B18102,，平行于y轴方向均匀布置。对于-截面， 按最小配筋率计算： ，现选用B20101.2,，平行于x轴方向均匀布置。6.桩身设计6.1桩身结构设计 预制桩的桩身采用混凝土强度等级为C30,，钢筋选用HRB335级。 桩身结构设计中，桩身强度应符合下式要求：式中：混凝土轴心抗压强度设计值，按现行混凝土结构设计规范GB50010 取值；相应于作用的基本组合时的单桩竖向力设计值；桩身横截面面积；工作条件系数，非预应力预制桩取0.75，预应力桩取0.550.65，灌注桩取0.60.8（水下灌注桩
9、、长桩或混凝土强度等级高于C35时用低值）。 桩身轴向承载力满足要求。6.2桩身构造设计 桩身按构造要求配筋，采用8B14的HRB335级钢筋作为主受力钢筋，箍筋选用的HPB235级钢筋，间距为200mm，在距桩顶2m范围内间距50mm，距桩顶2-4m 间距为100mm。采用静压沉桩法。预制桩的桩顶设置三层的钢筋网片，间距为50mm，在桩尖2m范围内，箍筋加密，间距50mm。桩身主筋的混凝土保护层厚度为30mm。7.吊装验算 由于桩的长度为17.3m，桩身吊装时采用二点起吊，吊点位置如图7.1所示。起吊点距桩两端距离为:则起吊时桩身最大弯矩为图7.1桩的吊点位置图桩身配筋计算： 混凝土采用C3
10、0级，；钢筋采用HRB335级，。由于：。桩身每边配， 柱身配筋满足吊装要求。参考资料：1.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）2.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）3.建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）4.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）5. 房屋建筑制图统一标准（GBT50001-2001）6. 莫海鸿.基础工程（第三版）M.华南理工大学.中国建筑工业出版社2014.37. 赵春风.桩基础的设计与施工技术（第三版）M.机械工业出版社2002.38. 刘金砺.建筑桩基技术规范应用手册（JGJ94-2008）M.中国建筑工业出版社2010.49. 上官子昌.11G101图集应用M.中国建筑工业出版社2012.810. 国建建筑标准图集（11G101-3）11
