2022年桩基础课程设计终稿.docx

《2022年桩基础课程设计终稿.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年桩基础课程设计终稿.docx（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录1 . 设计资料 . 1 1.1 上部结构资料 . 1 1.2 建筑物场地资料 . 1 2 . 挑选桩型、桩端持力层、承台埋深 . 2 2.1 挑选桩型 . 2 2.2 挑选桩的几何尺寸以及承台埋深. 33 . 确定单桩极限承载力标准值. 44 . 确定桩数和承台底面尺寸 . 45 . 确定复合基桩竖向承载力设计值 . 56 . 桩顶作用验算 . 57 . 桩基础沉降验算 . 68 . 桩身结构设计运算. 79 . 承台设计 . 8 9.1 承台抗弯验算 . 8 承台抗冲切验算 . 9 承台抗剪切验算 . 10 承台局部承载力验算. 10

2、 . 12 陈睿骁 第 0页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 设计资料1.1 、上部结构资料某教学试验楼,上部结构为7 层框架,其框架主梁、次梁均为现浇整体式,混凝土强度等级 C30；底层层高局部 10m ,内有 10t 桥式吊车,其余层高,底层柱网平面布置及柱底荷载如图 2 所示；1.2 、建筑物场地资料1 拟建建筑物场位置于市区内,地势平整,建筑物平面位置如图 1 所示图 1 建筑物平面位置示意图2 建筑场位置于非地震区,不考虑地震影响；场地地下水类型为潜水,地下水位离地表,依据已有分析资料,

3、该场地地下水对混凝土无腐蚀作用；3建筑地基的土层分布情形及各土层物理、力学指标见表 1；表 1 地基各土层物理、力学指标名师归纳总结 土层底层自然预应力管桩承载力特钻孔灌注桩承载力特压缩地基第 2 页,共 14 页层土层厚重度征值征值模量承载埋深编名称kN/mqsiakPa qpakPa qsiakPa qpa kPa MPa 力m 号m 第 1页,共 12 页kPa 陈睿骁- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 杂填 1 土灰褐2 色粉1312110 质粘 土灰褐 色淤3 8 7 50 泥质粘土黄褐 色粉4 土夹30 1100 24 600 148 粉质

4、粘土灰- 绿 色粉5 35 2500 32 2000 198 质粘 土2. 挑选桩型、桩端持力层、承台埋深 2.1 挑选桩型名师归纳总结 陈睿骁第 2页,共 12 页第 3 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 由于框架跨度大而且不匀称,柱底荷载大,不宜采纳浅基础；依据施工场地、 地基条件以及场地四周环境条件,挑选桩基础； 因转孔灌注桩泥水排泄不便, 为削减对四周环境污染, 采纳静压预制桩, 这样可以较好的保证桩身质量,并在较短的施工工期完成沉桩任务,同时,当地的施工技术力气、施工设备以及材料供应也为采纳静压桩供应可能性；2.2 挑选桩的几

5、何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布, 第层是灰褐色粉质粘土, 第层是灰色污泥质的粉质粘土,且比较厚,而第层是黄褐色粉土夹粉质粘土,所以第层是较适合的桩端持力层；桩端全断面进入持力层 2d,工程桩入土深度为 h；故：h 1 5. 8 . 3 12 1 . 2 23 m由于第层厚 1.5m,地下水位为离地表 , 为了使地下水对承台没有影响,所以选择承台底进入第层土0.5m,即承台埋深为 2m,桩基得有效桩长即为23-2=21m；桩截面尺寸选用：取直径400mm,壁厚 95mm,由施工设备要求,桩分为两节,上段长 12m,下段长 12m不包括桩尖长度在内 ,实际桩长比有效桩长长 1m,这是考虑持力层

6、可能有肯定的起伏以及桩需要嵌入承台肯定长度而留有的余地；陈睿骁 第 3页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 陈睿骁 第 6页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 . 确定单桩极限承载力设计值本设计属于二级建筑桩基, 当依据土的物理指标与承载力参数之间的体会关系确定单桩竖向极限承载力特点值时,宜按下式运算：aRaupq sialiqpaApA p桩身的横截面面积,A=D23. 14404.20. 12562 m4

7、up桩身周长,u pD3 .140.41.256m；qpa桩端土的承载力特点值, ；Rqs ia桩周土的摩擦力特点值；il按土层划分的各段桩长；1100 3.14 0.2 0.23.14 0.4 13 7.8 12 8 1.2 30431.31kN4 . 确定桩数和承台底面尺寸最大轴力组合的荷载： N= F =2507kN ,M = 22kN .m,Q =18 kN nN2507kN5.81R a431.3 1 kN取 n6 根,桩距S a1 .6m3d,承台底面尺寸为 m m 1.2m, 承台及上覆土重度取 20kN/ 3 m ,就42.42384kN20Gkn1 .F kGk2507384

8、5 6.62 R aMykximax1 2.431 3.343752 x i第 4页,共 12 页陈睿骁名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5. 确定复合基桩竖向承载力设计值复合基桩竖向承载力设计值：R= R acfakA cas/d= 由于asA n = 2.4 4/ 6 =1.26m,d=0.4m,B c/l2.4/ 210.114该地基为软土地基,所以cA c4-62 =8.846 m2fak=110kpa R=1106 . 桩顶作用验算F = 2507kN ,kM = 22kN. m,kQ =18 kN k承

9、台高度设为 1.2m 等厚,荷载作用于承台顶面；名师归纳总结 建筑物的重要性系数：01.0M22 18 1.243.6 kN m第 7 页,共 14 页作用在承台底形心处的弯矩：陈睿骁第 5页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 桩顶受力运算如下：NmaxF knG kMyk2 xx xmax289143.6 1.6 2 4 1.6488.65 kN6NminF knG kMyk2 x ix imax289143.6 1.6 2 4 1.6475.02 kN6NF knGk2891481.83kN517.572 kN满意要求60Nmax488

10、.65 kN1.2R a1.2 431.310Nmin07 桩基础沉降验算采纳长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降运算；由于桩基础的桩中心距小于 6d,所以可以采纳分层总和法运算最终沉降量；竖向荷载标准值 : F 2507 kN基底处压力 : p F G 2507 4 2.4 20 2 21721.146 kPaA 4 2.4基底自重压力 : d 15.5 1.5 17.3 0.6 7.3 7.7 6.2 12 8.3 1.2 174.2 kPa基底处的附加应力 : P 0 P d 721.146 174.2 546.946 kPa表 c , z 的运算结果 17 号柱自重应力 应力系数Z

11、i l/b z/b 有效重度 r kpa ac 附加应力 kpa 0 0.00 174.20 0.2500 546.95 0.80 182.17 0.2153 471.11 1.60 190.14 0.1417 309.95 2.40 198.10 0.0897 196.19 3.42 208.23 0.0543 118.88 4.22 216.77 0.0343 75.13 5.02 225.32 0.0280 61.27 5.82 233.86 0.0213 46.51 在 m处,z =46.51/ 233.86 0.199 0.2,所以本基础取 Zn 6 . 98 m 运算沉降量；c陈睿

12、骁 第 6页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 表运算沉降量17 号柱Zi 0.00 0.2500 0.00 11000 0.96 0.2397 230.08 230.08 11000 45.76 1.92 0.2086 400.45 170.37 11000 33.89 2.88 0.1768 509.10 108.65 11000 21.61 4.10 0.1453 595.89 86.79 11000 17.26 5.06 0.1264 639.45 43.56 8200 11.62 6.02 0

13、.1114 670.87 31.42 8200 8.38 6.98 0.0995 694.68 23.82 8200 6.35 故：S=mm 1 .0；桩基础持力层性能良好,沉降体会系数短边方向桩数bn2,等效距径比Sa1600 =4 400,长径比ld210.452.5长宽比dLcBc1.67,查表得：C00 .066 ,C11. 693 ,C28 .721；eC0n b1C20.066218.7210.162C n b11.693 21所以,五桩桩基础最终沉降量SeS= 10.162 144.8723.47mm 满意要求8桩身结构设计运算先按构造配筋, 取418, As=10172 mm

14、d20 .65%=817mm2b 5 箍筋4NmaxA s pfcc名师归纳总结 陈睿骁Nmax相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力最大设计值；0.85 ；第 9 页,共 14 页c基桩成桩工艺系数,混凝土预制桩和预应力混凝土空心桩取cf混凝土轴心抗压强度设计值,fc27 . 5N/mm 2；Aps桩身横截面积 ,Aps3 .1404.20. 2120 .09098m24第 7页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 桩身混凝土强度 :Apsfcc0 . 0909827 . 510000 . 852126 .7 k paN max488 .6

15、5 kNA pfcc满意要求9 承台设计设承台混凝土强度等级采纳 C25, cf =11.9Mpa,承台是长方形,爱护层厚度为100mm；选用钢筋为 HRB335,yf =300Mpa,承台有效高度 ho 1 .1 m；1 承台右侧第 1 列桩的竖向力 : N 1 Fn k M ykx i 2 x x max 25076 43.6 1.64 1.6 2 424.6 kN承台中间列桩的竖向力值 : N2Fk2507yk417.8kN250743.6 1.6411 kNn6承台左侧第 1列桩的竖向力值 :N 3F kMx imaxn2 x i62 4 1.6柱边运算截面弯矩 : MyN x i24

16、24.6 1.351146.42 kN.m MxN y i3417.8 0.55689.37 kN.m 2 沿 X 依据混凝土结构设计标准 ,有My1f bx h 0x；2.4 1.10.5 21146.421 11.91000得到受压区高度 :m；钢筋截面积 :A s1f bx1 11.92.4 0.037 10 =3522.4 mm 3002）fy配 1220190已能满意要求 ；3 沿 y 轴方向配筋运算 ,b=4m 依据混凝土结构设计标准 ,有陈睿骁 第 8页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - -

17、 Mx1f bx h 0x；2689.371 11.910004 1.10.5 得到受压区高度 : x；钢筋截面积 :A s1f bx1 11.9 40.0133 10 =2104（mm2）fy300配 2012190已能满意要求；承台抗冲切验算将圆桩等效成 320mm的方桩,如下图：1柱对承台的冲切验算0xa x/ h 0=1.19/1.1=1.081,取0x1,a0x21 1.；0.39kN0x0.84.2；0ox0oyhp0.84；ya y/h 0=0.39/1.1=0.35；oy0.2oxb caoyoyhcaox0.70.5fth021. 510.51.1 0.9671. 27100

18、01.18210. 76kN2507满意要求2角桩对承台的冲切验算名师归纳总结 陈睿骁第 9页,共 12 页第 11 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1xa x/ h 0=1.19/1.1=1.081,取1x1,a 1x.111x1x0.5611yt0.560.56.330.39N1424.6kN1x0.21ya y/ h 0=0.39/1.1=0.35；1y0. 2c2a1y1yc 1a1x/2hpfh00.46720.9330.560.550. 967.2710001.11875kN满意要求9.3 承台抗剪切验算抗剪切验算时,圆桩

19、按周长等效为方桩,同抗冲切验算；1 对 X轴验算：hsxax/ h 0=1.19/1.1=1.08,1.271 .752.41.12605kNV842.6kNx1hs8001/41000hof tb0h0092350.8413满意要求2对 y 轴验算：hsyf tay/ h 0=0.39/1.1=0.35,.271000.1 75=1.75/ +1 = V1253.7kNy1b0h0092351.29141.16667kN满意要求由于承台混凝土强度等级低于柱及桩的混凝土强度等级,需按混凝土结构设计 标准验算承台局部受压承载力；名师归纳总结 （1） 承台在柱下局部受压；柱子边长500mm x 5

20、00mm,柱混凝土强度等级C30承台第 12 页,共 14 页局部受压面积：tA0.50.52 0.25 m陈睿骁第 10页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 局部受压的运算底面积：A b30.530.52.25 m2混凝土局部受压时的强度提高系数：1A b2.253.0,局部抗压承载力2507 kNA t0.25混凝土局部受压净面积：A 1 nA t0.25 m 2承台混凝土强度等级C25,混凝土强度影响系数 =1.01.35clf A 1n1.35 3 1.0 11900 0.2512048.75 kNF C满意要求2承台在角桩上局部受

21、压；混凝土局部受压面积：A 13.14 0.2 20.1256 m 2混凝土局部受压净面积：A ln3.14 0.222 0.105 2 0.09098 m局部受压运算底面积：A b3.14 0.222 0.2 2 0.5024 m混凝土局部受压时的提高系数：A b0.5024 0.12562.01A ln局部抗压承载力：1.35lf A 1 n1.35 1 2 11900 0.090982962 kNF 1424.6 kN满意要求3承台在边桩上局部受压A b3.140.20.20.20.42 0.7536 m3579 kNF 1417.8 kNA b0.75362.4491A ln0.125

22、61.35lf A 1 n1.35 1 2.449 11900 0.09098满意要求陈睿骁 第 11页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10、参考文献【1】 中华人民共和国行业标准 . 建筑桩基础技术标准 JGJ942022 . 北京,中国建筑工业出版社, 2022 【2】 中华人民共和国国家标准 中国建筑工业出版社, 2002 .建筑地基基础设计标准 GB500072002. 北京,【3】 中华人民共和国国家标准 . 混凝土结构设计标准 GB200102002. 北京,中国建筑工业出版社, 2002 【4】 陈 希 哲 编著. 土力学地基基础 . 北京：清华高校出版社,2004 陈睿骁 第 12页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页