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1、桩基础设计计算书1、研究地质勘察报告1.1 地形 拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。1.2、工程地质条件自上而下土层一次如下： 号土层：素填土，层厚约为1.5m，稍湿，松散，承载力特征值f二95KPak a 号土层：淤泥质土，层厚5.5m，流塑，承载力特征值f二65KPak a 号土层：粉砂，层厚3.2m，稍密，承载力特征值f二110KPak a 号土层：粉质粘土，层厚5.8m，湿，可塑，承载力特征值f二165KPaka 号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值f二280KPaka1.3、 岩土设计参数 岩土设计参数如表1 和表2所示。表1地基承载力岩土物理力学参数土层编号图
2、的名称孔隙比e含水量W(%)液性指数标准贯入 锤击数N压缩模量Es(MPa)素填土5.0淤泥质土1.0462.41.082.5粉砂0.8127.6147.5粉质粘土0.7931.20.748.8粉砂层0.583112.6表2桩的极限侧阻力标准值qsk和极限端阻力标准值qpk单位KPa土层编号土层编号桩的侧阻力qsk桩的端阻力qpk土层编号土层编号桩的侧阻力qsk桩的端阻力qpk素填土22粉质粘土58900淤泥质土20粉砂土752000粉砂521.4 水文地质条件拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。地下水位深度：位于地表下4.5m。1.5 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
3、液化沙土、粉土。1.6 上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构，长30m,宽9.6m。室外地坪标高同自然地 面，室内外高差450mm。柱截面尺寸均为400mm 400mm,横向承重，柱网布 置如图所示。2. 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深根据地质勘查资料，确定第层粉砂层为桩端持力层。采用钢筋混凝土 预制桩，桩截面为方桩，400mmX 400mm桩长为15.7m。桩顶嵌入承台70mm, 桩端进持力层1.2m承台埋深为1.5m。3. 确定单桩竖向承载力3.1 确定单桩竖向承载力标准值 Q根据静载力触探法公式:Q = Q + Q = u 工 q l + q A uk sk pksik i pk
4、 p=4X0.4(X20X5.5+52X3.2+58X5.8+75X 1.2)+2000X0.4X0.4=1444.48 KN3.2 确定单桩竖向承载力设计值 RaRa=纭=1444.48 =722.24 KNK 2式中安全系数 K=24. 确定桩数n,布置及承台尺寸4.1 桩数 n最大轴力标准值，F二2280KNk初步估算桩数，由于柱子是偏心受压，考虑一定的系数，按规范取1.11.2。先不考虑承台质量，因偏心荷载，桩数初定为：F 2280 n =卩 =1.1 x= 3.5R 722 .24a取 n=44.2 柱的中心距按规范，桩的最小中心距为34d， s=1.2m1.6m，综合考虑后，s=1
5、.4m。柱的布置按矩形式排列。4.3 承台尺寸确定根据构造要求，a=1.4+0.4X 2=2.2mb=1.4+0.4X 2=2.2m暂时设计埋深为1.5m，承台厚0.9m，桩顶深入承台50mm承台下不做垫层，故钢筋保护层取70mm，则承台有效高度为h = 0.5 - 0.07 = 0.43m = 430mm0承台采用混凝土 C30, f = 1.43N/mm2，f = 14.3N/mm2，钢筋选用 HRB335tc级， f = 300N / mm2 。y5. 计算桩顶荷载经过将设计任务书所给数据进行分析可知，最不利弯矩组合值比最不利轴力组合值要大，因此，按照最不利荷载弯矩组合值进行设计。取承台
6、及上覆土的平均重度Y = 20KN /mm2G5.1 桩顶平均竖向力：承台及上覆土重 G =20x2.2x2.2x1.5=145.2KNk桩顶平均竖向力Qk=F +Gkkn2280 +145.22= 606.3KNQk max k min0 + 叫 + HR X max k_ 工 X.(230 +158 x 0.5) x 0.7=606.3 +4x0.72 716 .66 kn 0. 69 kn5.2 单桩水平设计值H1kH 158 39.5 Knn4a 3 ElX估算的单桩水平承载力特征值，满足要求。0a(M + Hh)XN N 土mxmax min=769.5 土(沁 + 心 x 5)x
7、74 x 0.72其值远小于按RHa *X相应于荷载效应基本组合是作用于柱底的荷载设计值为:F = 1.35F = 1.35 x 2280 = 3078KnkM = 1.35M = 1.35 x 230 = 310.51KnkH = 1.35 H = 1.35 x 158 = 213.3KnK扣除承台和其填土自重的桩顶竖向力设计值N = f =竽=湖5 Kn918 .48 KN620 . 52 KN6. 承台受冲切承载力验算6.1 柱边冲切冲切力F = F 工 N 二 3078 0 二 3078KNli受冲切承载力截面高度影响系数B = 1 hp109 x (900 - 800) = 0.99
8、22000 - 800冲垮比九与系数a的计算九 =X0X0y23 C + a)+卩(h + a ijia0x h00.84 0.841.5X + 0.20.36 + 0.20X竺=0.36( F 二 3078KNl满足要求6.2 角桩向上冲切=0.6m, a1x二 a0x=九,a a , X =九0X1y0 y1y0 y31X31y0.560.56X + 0.20.36 + 0.2 11X(a )+0(a )0c+亠c+ 1x22 J1yI 12丿卩fhhp t 0二lX(0.6+0.3/2) 6+lX(0.6+0.3/2) X 1.0X 1430X0.83=1780.35KN N二 764.
9、4KN满足要求max7. 承台受剪承载力计算1.75按式V =卩Bfbh和卩=二计算。剪跨比与冲切比相同，受剪切承载 hs t 0 0九 + 1.0力截面高度影响系数0计算hs0hs8008008300.99p l-混凝土局部受压时的强度提高系l槽部分的面积；对IT斜截面九二九二0.36 （介于0.33之间）x0 x剪切系数卩=J互=175= 1.29九 +1.00.36 +1.00 0fb h = 0.99X1.29X1430X2.2X0.83hs t 0 0=3334.742 N二 2 x 918.48 二 1836.96KNmax因承台为正方形，故II-II斜截面与I-I截面受剪切承载力
10、一样。8. 局部受压验算根据混凝土结构规范中“7.8 局部受压承载力计算”的公式：F W1.350 p f Al c l c ln式中：F局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值； lf-混凝土轴心抗压强度设计值； p -混凝土强度影响系数， cc数；A-混凝土局部受压面积；lA -混凝土局部受压净面积；对后张法构 ln件，应在混凝土局部受压面积中扣除孔道、凹A - 局部受压的计算底面积。 bB i8.1 方柱对承台的局部压力算(0 .400 x 3) x (0 .400 x 3)0.400 x 0 .4001.35B B f A 二 1.35 x 1.0 x 3 x 14300 x 0.4
11、 x 0.4 二 9266.4KN F = 3078KN、盘 口c l c lnl满足 要求。Bl8.2 角桩对承台的局部压力验算：(0 .400 x 3 ) x (0 .400 x 3 )0 .400 x 0 .4001.35B B f a 二 1.35 x 1.0 x 3 x 14300 x 0.400 x 0.400 二 9266.4kN N 二 918.48kNc l c lnmax满足要求。9. 桩身结构设计计算：由于选用预制桩，因此，选择混凝土为C30, fc -14300kP ,钢筋选用HRB335 级 f = 300N / mm 29.1桩身结构主筋计算： 由，混凝土结构设计规
12、范“7.3 正截面受压承载力计算”知：N 0.9虹f A + f A)c y s式中：N-轴向压力设计值；炉一钢筋混凝土构件的稳定系数；f -混凝土轴心抗压强度设计值；cA-构件截面面积；A-全部纵向钢筋的截面面积。s 并且按照建筑地基基础规范进行构造取值为：静压预制桩的最小配筋率 不宜小于 0.6%。N = 0.90(f A + f A )得maxc y s ，得：人，918.48 - 0.9 x 0.52 x 14300 x 0.4 x 0.4 门A 二 918.4KN pcc满足要求。9.3. 桩身结构设计图：见后面图纸。10. 承台受弯承载力计算：10.1 x 轴受到弯矩作用：可得：由，Mx=工 Ny = 2 x 769.5KN x 0.5m = 769.5KNmii769 . 5 x 10 62A =x = 3433 .7 mm 2s 0.9 f 比 0.9 x 300 x 830y0选用141& A= 3560 mm 2s，沿着平行 y 轴布置。10.2. y 轴受到弯矩作用：由，My=工 Nx = 2 x 769.5KN x 0.5m = 769.5KNmii可得：769 . 5
