樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算

1、基 礎(chǔ) 工 程 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書設(shè)計(jì)題目：合肥市一高層寫字樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)班級(jí) 巖土方向2010級(jí)學(xué)生 田祥 學(xué)生 201008141016 指導(dǎo)教師 王瑞芳 武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院二o 1 3年六月一.設(shè)計(jì)題目: 合肥市一高層寫字樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)二.建設(shè)地點(diǎn)：合肥市 三.設(shè)計(jì)原始資料：1.地質(zhì)、水文資料:根據(jù)工程地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，擬建場(chǎng)地地勢(shì)較為平坦，該場(chǎng)地地表以下土層分布情況如下：人工填土，平均厚度1m，土質(zhì)不均，結(jié)構(gòu)松散；粉質(zhì)粘土，平均厚度3m，可塑狀態(tài)，承載力特征值fak=136kn/m2，；粉質(zhì)粘土夾粉砂，平均6m厚，地基承載力特征值為fak=180kpa, ，；中風(fēng)化砂巖，層厚大于7m

2、，fak=234kpa, ，不考慮地下水對(duì)建筑物基礎(chǔ)的影響。2.氣象資料:全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槠巷L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸逼黠L(fēng)；常年降雨量為1250mm左右，基本風(fēng)壓為0.35kn/m2。3.底層室內(nèi)主要地坪標(biāo)高為士0.000，相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高23m。四.上部結(jié)構(gòu)資料(1)上部結(jié)構(gòu)為15層的框架結(jié)構(gòu)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)；(2)傳至底層a,c軸線的柱下端的荷載為：已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳至承臺(tái)頂面的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合：a、c軸的框架柱：軸力=(2300+2n)kn，彎矩=(150+3n)kn; 剪力=(50+2n)kn。（其中，沿柱截面長(zhǎng)邊方向作用；n為學(xué)生學(xué)號(hào)最后兩位數(shù)）；b軸的

3、框架柱：軸力=(3100+2n)kn，彎矩=(260+3n)kn; 剪力=(70+2n)kn。（其中，沿柱截面長(zhǎng)邊方向作用；n為學(xué)生學(xué)號(hào)最后兩位數(shù)）；框架柱截面尺寸均為。 （3）承臺(tái)底面埋深：d=2.0m；底層填充墻厚度為250mm, 容重，墻高為3.2m;（4）所有柱剪力作用在承臺(tái)頂面；剪力對(duì)基底產(chǎn)生彎矩方向與上部結(jié)構(gòu)傳來彎矩的方向一致；所有柱傳給基礎(chǔ)的彎矩方向一致。（5）根據(jù)地質(zhì)資料及荷載的大小，以粉質(zhì)粘土夾粉砂或中風(fēng)化砂巖為樁尖持力層。（6）補(bǔ)充條件：五、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求a.灌注樁（一）樁基礎(chǔ)驗(yàn)算1. 樁頂荷載計(jì)算（參建筑樁基技術(shù)規(guī)范 jgj 94-2008）2. 單樁承載力驗(yàn)算3. 樁端

4、持力層承載力驗(yàn)算（二）樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（參建筑樁基技術(shù)規(guī)范 jgj 94-2008）1. 樁身材料強(qiáng)度計(jì)算及選取2. 樁身配筋率的選取及鋼筋的直徑及根數(shù)的確定、箍筋的確定。b.承臺(tái)設(shè)計(jì)（參建筑樁基技術(shù)規(guī)范 jgj 94-2008）1. 承臺(tái)抗彎設(shè)計(jì)（出承臺(tái)配筋成果圖）2. 承臺(tái)抗沖切設(shè)計(jì)3. 承臺(tái)抗剪設(shè)計(jì)c.計(jì)算步驟（1）確定單樁豎向承載力特征值；（2）確定樁數(shù)，樁的平面布置，承臺(tái)平面尺寸，單樁承載力驗(yàn)算；（3）持力層（軟弱下臥層）承載力驗(yàn)算；（4）樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算；（5）承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算；（6）樁及承臺(tái)施工圖設(shè)計(jì)：包括樁平面布置圖、樁身配筋圖、承臺(tái)配筋圖、節(jié)點(diǎn)詳圖、 鋼筋圖和必要的施工說明；

5、六、需提交的報(bào)告：1.計(jì)算說明書2.樁基礎(chǔ)施工圖,承臺(tái)及基礎(chǔ)梁布置在一張圖上，樁定位圖布置在另一張圖上；還有大樣圖，含：基礎(chǔ)梁、承臺(tái)配筋、樁身配筋圖建議圖紙采用a3幅面，表達(dá)要清楚；計(jì)算說明書一律用a4幅面；裝訂順序：封面（包含信息：基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)，專業(yè)班級(jí)，學(xué)號(hào)，姓名，日期），設(shè)計(jì)任務(wù)書，計(jì)算說明書，施工圖（圖紙折疊成a4大小）。七.設(shè)計(jì)參考資料 混凝土結(jié)構(gòu)（教材） 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（教材） 土力學(xué)與地基基礎(chǔ)（教材） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50010-2001） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2001） 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50007-2001）建筑樁基技術(shù)規(guī)范 jgj 94-

6、2008附：框架結(jié)構(gòu)平面布置圖 樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書一、 確定樁型、樁長(zhǎng)和截面尺寸 1、初步確定選用，灌注樁方樁c30，樁徑400mmx400mm,選擇風(fēng)化砂巖為持力層，樁端進(jìn)入持力層不小于1m。承臺(tái)埋入h=2m，樁周長(zhǎng)=1.6m,截面積=0.16。 2、確定單樁承載力特征值 1）樁長(zhǎng)：l=1+3+6-2=8m 取樁長(zhǎng)為10.5m 2）確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 =+=2600x0.4x0.4+1.6（2x68+6x82+124x2.5） =1917kn =958kn假定樁截面配筋率為0.9%=+0.9=0.85x14.3x+0.9x210x0.009x=2217kn故取=909kn 3）確

7、定樁數(shù)和承臺(tái)底面尺寸 初選承臺(tái)底面為2.4mx2.4m，樁中心距為3d g=2.4x2.4x20x2=230.4kn a、c軸：n=1.1x(2332+230.4)/958=2.9 故取3根樁采用邊長(zhǎng)為2.4m的正三角形承臺(tái) b軸： n=1.1x（3132+230.4)/958=3.85 故取4根樁采用邊長(zhǎng)為2.4m的正四邊形承臺(tái)二、樁基承載力驗(yàn)算 承臺(tái)及樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)均采用c30，樁身保護(hù)層厚度取45mm。1、 樁基豎向承載力驗(yàn)算 1）軸心受壓時(shí) a、c軸：=（2332+230.4)/3=810.7kn< b軸：=(3132+230.4)/4=840.6kn<滿足要求 2）偏

8、心受壓 a、c軸：=1089.4kn<1.2=1090.56kn b軸：= =840.6+ =920.6kn<1.2=1150kn滿足要求2、水平力驗(yàn)算 150kn=150kn 滿足要求3、持力層（軟弱下臥層）驗(yàn)算 不存在軟弱下臥層，所以不進(jìn)行驗(yàn)算。4、身結(jié)構(gòu)驗(yàn)算前面已經(jīng)驗(yàn)算，0.9%的配筋提供，足夠保證。根據(jù)構(gòu)造選擇樁身鋼筋：樁最小配筋率為0.8%，已假定截面配筋率為0.9%。 as=hb=0.009x400x400=1440mm2選配422=1520mm2 5、樁基沉降驗(yàn)算由于樁中心距=1.6m，小于1.6d，則有承臺(tái)的底面壓力：=承臺(tái)底面附加應(yīng)力：樁端處土的自重壓力：取z=4

9、.8m 則即有 故滿足要求計(jì)算深度為4.8m 0 1 0 1.0000002 1 1 0.9082.162.16218874.8 1 2 0.69843.351.1183030故總沉降為可知 且可知 查表可得： 系數(shù) 最終沉降 所以沉降滿足要求。3、 承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)高，承臺(tái)底鋼筋混泥土保護(hù)層成厚度取50mm，樁插入承臺(tái)50mm，承臺(tái)有效高度900mm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為c30，取，受力鋼筋采用hrb335級(jí)鋼筋， 。承臺(tái)偏心距： a、c軸： b軸：a、 c軸： 受彎設(shè)計(jì) 單樁凈反力 樁基承臺(tái)的彎矩設(shè)計(jì)值配筋選用直徑為16mm的鋼筋12根2411.61811沖切驗(yàn)算由圖可見600 572 400 3

10、68 底部樁： 頂部樁： 滿足要求b軸：受彎計(jì)算 配筋：由于與相差不大，可按大值配筋又知 0.9m 則選用直徑為16mm的鋼筋24根4826.43921沖切驗(yàn)算柱邊沖切沖切力：=3132kn受沖切承臺(tái)高度影響系數(shù) 故取沖跨比 沖切系數(shù) =2*（0.7（0.5+1.5）+0.7（0.5+1.5）*0.98*1270*0.9=6272.7kn角柱沖切600mm 900mm 900mm沖跨比 沖切系數(shù) 柱下凈反力=（0.467*（0.6+0.9/2）+0.467*（0.6+0.9/2）)0.98*1270*0.9=1098.5kn>受剪承載力計(jì)算由于承臺(tái)是規(guī)則的正方形，故350mm，則剪跨比 350/900=0.389則承臺(tái)系數(shù) 由于是正方形承臺(tái),則x方向截面和y方向截面上的下式相同滿足要求。4、 基礎(chǔ)梁設(shè)計(jì)基礎(chǔ)梁高為500mm基礎(chǔ)梁上部平均荷載 a、 c軸： 跨距取大值l=4.4m基礎(chǔ)梁兩端所受軸力：則配筋為選用4根直徑為20mm的鋼筋所受彎矩為19.4knm加配一根直徑為14的鋼筋在基礎(chǔ)梁的兩端及中間加配一根直徑為14的鋼筋基礎(chǔ)梁兩端 基礎(chǔ)梁中間b軸： 跨距l(xiāng)=4.4m基礎(chǔ)梁兩端所受軸力：則配筋為選用4根直徑為