基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)柱下鋼筋砼樁計(jì)

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)柱下鋼筋砼樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：專業(yè)：土木工程2016年1月任 務(wù) 書一、 設(shè)計(jì)目的根據(jù)本課程教學(xué)大綱的要求，學(xué)生應(yīng)通過設(shè)計(jì)掌握天然地基上的獨(dú)立基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原理與方法，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、實(shí)際運(yùn)算和繪制簡(jiǎn)單施工圖的能力，以鞏固和加強(qiáng)設(shè)計(jì)原理的理解。二、設(shè)計(jì)題目 柱下鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)資料1、上部結(jié)構(gòu)傳至某邊柱柱底的相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的荷載（荷載效應(yīng)由永久荷載起控制作用）及室內(nèi)外高差如下：（1） 彎矩取a=200，或b=250，或c=300，或d=350（2）軸力取e=3000，或f=3300，或g=3600，或h=4000（3）剪力取i=100，或j=

2、150，或k=200，或l=250（4）室內(nèi)外高差h取m=0.3m，或n=0.45m，或o=0.6m，或p=0.8m， 2、該邊柱截面尺寸為500mm500mm。3、樁及材料：樁型自定。建議承臺(tái)底板鋼筋采用HRB400。4、地質(zhì)資料如下：建筑場(chǎng)地平整，地下水位位于地表以下50m處，不考慮地下水對(duì)鋼筋混凝土基礎(chǔ)的腐蝕性。自上而下（從室外地面算起）的土層依次如下：號(hào)土層，雜填土，厚度0.5m，重度號(hào)土層，粉土，厚度4m，重度，壓縮模量為號(hào)土層，黏性土，厚度5m，重度，壓縮模量為號(hào)土層，粉砂，重度，壓縮模量為樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值及樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值可參考建筑樁基技術(shù)規(guī)范P33365、其他未列出的設(shè)

3、計(jì)條件自定。四、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1、選擇承臺(tái)材料2、確定單樁承載力特征值3、樁的平面布置4、確定承臺(tái)底面尺寸5、確定承臺(tái)高度6、承臺(tái)底板配筋7、繪制承臺(tái)施工圖五、具體要求：計(jì)算書要求采用A4紙機(jī)打，正文采用宋體小四，數(shù)字和字母采用times new Roman字體，公式用公式編輯器編寫，條理清楚，主要計(jì)算步驟、計(jì)算公式、計(jì)算簡(jiǎn)圖等。六、參考文獻(xiàn)：1建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2011）2建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）3基礎(chǔ)工程(第三版)，華南理工大學(xué)等主編，中國建筑工業(yè)出版社4、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50010-2010）5國家標(biāo)準(zhǔn)圖集11G101-3，12G901-3七

4、、分組情況：學(xué)號(hào)末尾兩位分組情況（彎矩、軸力、剪力及室內(nèi)外高差h）0110aeimaeinaeioaeipaejmaejnaejoaejpaekmaekn1120aekoaekpaelmaelnaeloaelpafimafinafioafip2130agimaginagioagipahimahinahioahipafjmafjn3140afjoafjpafkmafknafkoafkpaflmaflnafloaflp4150aglmaglnagloaglpahlmahlnahloahlpcglmcgln5160beimbeinbeiobeipbejmbejnbejobejpbekmbekn617

5、0bekobekpbelmbelnbelobelpbfimbfinbfiobfip7180bgimbginbgiobgipbhimbhinbhiobhipbfjmbfjn8190bfjobfjpbfkmbfknbfkobfkpbflmbflnbflobflp9100bglmbglnbglobglpbhlmbhlnbhlobhlpcglocglp計(jì) 算 書1、設(shè)計(jì)資料 1.1 上部結(jié)構(gòu)資料 上部結(jié)構(gòu)傳至某邊柱柱底的相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的荷載（荷載效應(yīng)由永久荷載起控制作用）及室內(nèi)外高差如下：（1） 彎矩取200（2）軸力取3000（3）剪力取100（4）室內(nèi)外高差h取0.3m 1.2 地質(zhì)資料

6、建筑場(chǎng)地平整，地下水位位于地表以下50m處，不考慮地下水對(duì)鋼筋混凝土基礎(chǔ)的腐蝕性。自上而下（從室外地面算起）的土層依次如下：號(hào)土層，雜填土，厚度0.5m，重度號(hào)土層，粉土，厚度4m，重度，壓縮模量為號(hào)土層，黏性土，厚度5m，重度，壓縮模量為號(hào)土層，粉砂，重度，壓縮模量為2、選擇樁型、樁端持力層、承臺(tái)埋深 2.1選擇樁型選擇預(yù)制方樁基礎(chǔ) 2.2 選擇樁的幾何尺寸以及承臺(tái)埋深依據(jù)土的分布，號(hào)土層是黏性土，厚度為5m，而號(hào)土層是粉砂土，所以選擇號(hào)土層為持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層1.5m，工程樁入土深度為由于第層厚0.5m，地下水位為離地表50m，不考慮地下水對(duì)承臺(tái)的影響，所以選擇承臺(tái)底進(jìn)入第層土1

7、.5m，即承臺(tái)埋深為2m，樁基的有效樁長即為11-2=9m。樁截面尺寸選用：預(yù)制樁樁邊長取400,400mm400mm，樁長為一節(jié)12m（不包括樁尖長度在內(nèi)）。樁基及其土層分布示意如圖1圖13、確定單樁承載力特征值根據(jù)地基基礎(chǔ)規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式 式中樁側(cè)阻力特征值為式中樁端阻力特征值為對(duì)于尚未完成自重固結(jié)的填土和以生活垃圾為主的雜填土不計(jì)算，其樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)地基各土層物理、力學(xué)指標(biāo)，按建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）查表得極限樁側(cè)、樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（表1）。層序經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法特征值粉土6633黏性土5427粉砂38180219901表1 4、確定樁數(shù)和承臺(tái)材料、底面尺寸、高度

8、4.1 確定承臺(tái)材料承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)取C25，配置HRB400級(jí)鋼筋 4.2 確定樁數(shù)最大軸力組合的荷載：初步估算樁數(shù),由于柱子是偏心受壓，故考慮一定的系數(shù)，規(guī)范中建議取， 取1.1的系數(shù)，即： （根）取6根 4.3 確定承臺(tái)底面尺寸樁距承臺(tái)長邊：承臺(tái)短邊：承臺(tái)凈面積： 4.4 確定承臺(tái)高度承臺(tái)埋深為2m，暫取承臺(tái)高度為1.3m，樁頂伸入承臺(tái)50mm，鋼筋保護(hù)層取70mm，則承臺(tái)有效高度為： 承臺(tái)尺寸圖見圖2圖25、計(jì)算樁頂荷載和承臺(tái)承載力驗(yàn)算 5.1 計(jì)算樁頂荷載采用長期效應(yīng)組合的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行樁基礎(chǔ)的沉降計(jì)算。由于樁基礎(chǔ)的樁中心距小于6d，所以可以采用分層總和法計(jì)算最終沉降量。取承臺(tái)及其

9、上土的平均重度 樁頂平均豎向力： 故符合要求 單樁水平力： 故符合要求相應(yīng)于作用的基本組合時(shí)作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為：扣除承臺(tái)和其上填土自重后的樁頂豎向力設(shè)計(jì)值： 5.2 樁基礎(chǔ)沉降量驗(yàn)算 基底處壓力采用長期效應(yīng)組合的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行樁基礎(chǔ)的沉降計(jì)算。由于樁基礎(chǔ)的樁中心距小于6d，所以可以采用單向壓分層總和法計(jì)算最終沉降量。 （1）地基的分層：將樁端以下下土層進(jìn)行分層，每層厚度取1m，分層示意圖如圖3圖3 （2）地基自重應(yīng)力及其附加應(yīng)力計(jì)算：豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值 考慮擴(kuò)散作用時(shí)基礎(chǔ)柱底平面處的基底附加壓力 自重應(yīng)力及其附加應(yīng)力：在z=0時(shí)： 在z=1時(shí)： 在z=2時(shí)： 由此類推，將所有的表示在圖 5.

10、2.1上，將計(jì)算資料整理與表2上點(diǎn)深度z(m)自重應(yīng)力(kPa)附加應(yīng)力(kPa)分層厚度(m)壓縮模量(kPa)(m)00207.25118.481195000.006111226.75115.161195000.005922246.25101.891195000.005233265.7583.411195000.004344285.2566.351195000.003455294.7552.131195000.002766314.2541.711195000.0021表2（3）確定地基壓縮層深度：按確定深度下限： 5m深處，可以 則地基壓縮層深度為z=5m（4）沉降量計(jì)算 ，查建筑樁基技術(shù)規(guī)范2094-2008表5.5.11， 符合要求 5.3 承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算 柱邊沖切：沖切力 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)計(jì)算沖垮比與系數(shù)的計(jì)算 （介于0.251之間）（介于0.251之間）符合要求 角柱向上沖切：符合要求 5.4 承臺(tái)受剪切承載力計(jì)算受剪切承載力截面高度影響系數(shù)計(jì)算對(duì)-斜截面（介于0.253之間）剪切系數(shù) 符合要求對(duì)-斜截面（介于0.253之間）剪切系數(shù) 符合要求從