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1、哈尔滨工业大学课程设计说明书(论文) Harbin Institute of Technology课程设计说明书(论文)课程名称: 基础工程 设计题目:某轮轴车间预制柱桩基础设计院 系: 土木工程系 班 级: 1012102 设 计 者: 崔 晓 旺 学 号: 101210232 指导教师: 王幼清 设计时间: 2013 年6月 目录哈尔滨工业大学课程设计任务书3一、设计资料6二、选择桩端持力层、承台埋深6三、确定单桩竖向承载力标准值6四、确定桩数和承台尺寸7五、考虑承台效应的承载力8六、桩顶作用效用验算8七、桩身结构设计计算8八、 承台设计计算10承台受冲切承载力验算101.柱边冲切102.
2、角桩向上冲切10承台受剪承载力计算11九、承台受弯承载力计算11哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓 名: 崔晓旺 院 (系):土木工程系 专 业: 土木工程 班 号:1012102 任务起止日期: 2013 年 6月 20 日至 2013 年 6 月 25 日 课程设计题目: 某轮轴车间预制柱桩基础设计 已知技术参数和设计要求:工 程 概 况威海近郊单层工业厂房,室内、外地面高差0.3m,室外设计地面与天然地面一致,两跨,第一跨跨度为30m,有两台50吨桥式吊车,另一跨跨度为24m,有两台30吨桥式吊车,柱距为12m,预制中柱截面6001200mm2,作用于杯口顶面的荷载设计值为:F
3、=2990kN,M=10.3102kN-m,V=55.4kN。局部建筑平面如图1所示,有关参考标高及参数如图2所示。图1qsk=100kPaqpk=2600kPaqsk=36kPa图2地 质 资 料土层分布与物理力学性质如表1所示。表1 土层分布与物理力学指标编号土层名称土层厚度(m)(%)(%)(%)(kPa)(度)1粘土1.2518.734.136.921.10.944600182淤泥质粘土6.4517.945.338.220.61.20250083粘性土7.0018.730.036.620.00.90580018地下水位在天然地面下很深。设 计 要 求1设计钢筋混凝土预制桩基础,并进行单
4、桩、承台设计,验算群桩地基强度。2绘制单桩配筋图,承台配筋图,剖面图,桩基础局部平面图及施工说明。设 计 步 骤1确定桩长,截面尺寸,承台埋深;2按土的物理指标确定单桩竖向极限承载力标准值;3确定桩数及布桩,考虑桩土 承台的相互作用效应,确定基桩竖向承载力设计值;4验算桩基中各桩荷载是否满足有关规定;5进行单桩设计;6承台配筋计算,冲切验算,杯口尺寸确定等承台部分设计; 7绘制施工图。工作量:1设计钢筋混凝土预制桩基础,并进行单桩、承台设计,验算群桩地基强度;2绘制单桩配筋图,承台配筋图,剖面图,桩基础局部平面图及施工说明;3完成课程设计计算说明书一份;4完成铅笔绘制2号图一张;5配合教师安排
5、进行答辩。工作计划安排:单元1:教师布置任务,熟悉课程设计任务书,明确设计要求,准备计算。单元2:设计计算。单元3:设计计算。单元4:设计计算。单元5:绘图。单元6:绘图。单元7:答辩。单元8:答辩。某轮轴车间预制柱桩基础设计说明书一、 设计资料工 程 概 况威海近郊单层工业厂房,室内、外地面高差0.3m,室外设计地面与天然地面一致,两跨,第一跨跨度为30m,有两台50吨桥式吊车,另一跨跨度为24m,有两台30吨桥式吊车,柱距为12m,预制中柱截面6001200mm2,作用于杯口顶面的荷载设计值为:F=2990kN,M=10.3102kN-m,V=55.4kN。地 质 资 料土层分布与物理力学
6、性质如表1所示。表1 土层分布与物理力学指标编号土层名称土层厚度(m)(%)(%)(%)(kPa)(度)1粘土1.2518.734.136.921.10.944600182淤泥质粘土6.4517.945.338.220.61.20250083粘性土7.0018.730.036.620.00.90580018二、 选择桩端持力层、承台埋深根据表A地质条件,以粉质粘土层为桩尖持力层,采用预制混凝土方桩,边长400400mm,桩长L=7.5m。桩身材料:混凝土,C30级,=14.3;钢筋HRB335,=300。承台用C20及混凝土,=9.6;=1.10,承台底面埋深d=2.5m。三、 确定单桩竖向承
7、载力标准值根据地基基础规范经验公式 单桩竖向承载力特征值: 四、 确定桩数和承台尺寸 由于弯矩较大,取n=6根 桩距,按表4-9,承台长边:承台短边:赞取承台高度h=0.9m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层厚度为70mm,则承台有效高度为:确定承台平面尺寸及桩的排列如下图所示。五、 考虑承台效应的承载力六、 桩顶作用效用验算单桩所受的平均作用力(取承台及其上的土的平均重度):单桩所受的最大作用力: 扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值: 七、 桩身结构设计计算根据规范,采用锤击法沉桩时,最小配筋率为0.8%,选用8B16,满足最小配筋率要求,保护层厚度取40mm。桩身强度:桩长,采用双
8、点吊立的强度计算进行桩身配筋设计。吊点位置在距桩顶、桩端平面处,起吊时桩身最大正负弯矩,其,为每延米桩的自重,故:桩身截面有效高度 桩身受拉主筋配筋量:受拉区钢筋3B16(603mm2)。桩的吊装图如下图所示。 桩的吊装图 上段桩吊点位置:距桩端处下段桩吊点位置:距桩端处箍筋采用6200,在桩顶和桩尖应适当加密,其中桩顶一下5d=2m范围的桩身箍筋间距不大于100mm,取50mm,距桩尖2m范围内配,6100具体见桩身结构施工图。桩尖长,取,桩顶设置三层650钢筋网,层距。地基基础课程设计八、 承台设计计算 承台高0.9m,桩顶伸入承台50mm,钢筋的保护层取70mm,则承台有效高度: 。 承
9、台受冲切承载力验算 1. 柱边冲切冲切力:受冲切承载力截面高度影响系数:有公式可求得冲垮比与冲切系数: , , 2. 角桩向上冲切从柱角内边缘至承台外边缘距离,。 承台受剪承载力计算剪跨比与以上冲垮比相同。受剪切承载力截面高度影响系数:对1-1斜截面剪切系数对2-2斜截面剪切系数九、 承台受弯承载力计算 选用21B14,沿平行于y轴方向均匀布置。 选用17B18,沿平行x轴方向均匀布置。侧面保护层厚度取40mm。下段桩吊点位置:距桩端处箍筋采用6200,在桩顶和桩尖应适当加密,其中桩顶一下5d=2m范围的桩身箍筋间距不大于100mm,取50mm,距桩尖2m范围内配,6100具体见桩身结构施工图。桩尖长,取,桩顶设置三层650钢筋网,层距。地基基础课程设计十、 承台设计计算 承台高0.9m,桩顶伸入承台50mm,钢筋的保护层取70mm,则承台有效高度: 。 承台受冲切承载力验算 3. 柱边冲切冲切力:受冲切承载力截面高度影响系数:有公式可求得冲垮比与冲切系数: , , 4. 角桩向上冲切从柱角内边缘至承台外边缘距离,。 承台受剪承载力计算剪跨比与以上冲垮比相同。受剪切承载力截面高度影响系数:对1-1斜截面剪切系数对2-2斜截面剪切系数十一、 承台受弯承载力计算 选用21B14,沿平行于y轴方向均匀布置。 选用17B18,沿平行x轴方向均匀布置。侧面保护层厚度取40mm。15
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