某办公室桩基础课程设计
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桩基础课程设计一设计题目:桩基础课程设计二设计荷载:柱底荷载标准组合与柱底荷载效应基本组合见桩基础设计任务书表3,表4。
1 题号:4号2 柱底荷载效应标组合值A轴:F k=2040KN M K=242KN.M V K=145KN。
B轴:F k=2280KN M K=223KN.M V K=158KN。
C轴:F k=2460KN M K=221KN.M V K=148KN。
3 柱底荷载效应标准组合值A轴:F k=2650KN M K=253KN.M V K=193KN。
B轴:F k=3560KN M K=228KN.M V K=175KNC轴:F k=3120KN M K=244KN.M V K=188KN。
4 地层条件及其参数地基各土层物理性质参数5.场地水文地质条件场地内地下水位位于地表下3.5米处。
地下水对混凝土结构无腐蚀性。
四.桩的选型疏桩布置经济承载力高,此处地层中无高压缩性土,不考虑承台作用,拟采用Φ500灌注桩,持力层选择粉沙层。
桩入土深度1.0米(不小于2d),设计桩长15.6米,伸入承台50mm,承台底置于淤泥质土顶面,拟选承台高1200mm。
室外地坪标高为—0.45m,自然地面标高同室外地坪标高。
土层分布图(一)单桩承载力计算1单桩竖向承载力极限值QukQuk=Qsk+Qpk=U∑q si l i+A p q pk=π×0.5×(2.0×26×0.8+1.3×28+6.6×45+4.2×65+1.0×75)+ π×(0.5/2)^2×2400=1606.1kn2基桩竖向承载力特征值R承台底部为淤泥质地基土,压缩性大,不考虑承台效应ηc=0,则有R=Ra=Ruk/K=1606.1/2=803.05KN根据上部荷载初步估计桩数为:n=Fk/R=3.06 取4根(一)桩基竖向承载力验算根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),当按单桩竖向承载力特征值进行计算时,荷载应取效应标准组合值,由于桩基所处场地设防烈度为7度,且场地内无可液化沙土,粉土问题,因此不进行地震效应承载力验算。
一,设计资料1.1上部结构资料哈市近郊单层工业厂房,室内室外地面高差0.3m ,室外设计地面与天然地面一致,两跨,第一跨度为30m ,有两台50顿桥式吊车,另一跨跨度为24m ,有两台30顿桥式吊车,柱距为12m ,预制中柱截面600×1200mm2,作用于杯口顶面的荷载设计值为:,4.55,103.10,29902KN V m KN M KN F =⋅⨯==底层柱网平面布置及柱底荷载见设计任务书内附图。
1.2建筑物场地资料土层分布和物理力学性质如任务书内附表二,选择桩型,桩端持力层,承台埋深2.1选择桩型根据施工场地的地质条件,采用静压预制桩。
2.2选择桩的几何尺寸及承台埋深如图1所示,承台埋深2.3m ,桩长10m ,桩边长取400×400。
三,确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基,根据土的物理指标与承载力参数之间的关系, 单桩竖向极限承载力标准值:26004.0)6.41004.536(4.0421⨯+⨯+⨯⨯⨯=+⋅=+=∑p pk i sik pk sk uk A q l q Q Q Q μ KN 04.14636.404.1047=+=估算单桩承载力设计值(65.1,65.1==p s γγ) KN Q Q R p pk s sk69.88665.104.1463==+=γγ 以此初步确定桩数四,确定桩数和承台底面尺寸4.1桩数及承台的确定荷载,4.55,103.10,29902KN V m KN M KN F =⋅⨯==初步估算桩数,柱子偏心受压考虑。
37.369.8862990==≥R F n (根)取4=n 柱距.2.13m d S a =≥承台底面尺寸3.0m ×2.4m ,边距3002002=d 满足要求。
五,确定复合桩基竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩.3 n 按复合基桩计算竖向承载力设计值,采用群桩效应计算复合基桩承载力设计值5.1四桩承台力计算承台净面积:2256.64.044.20.3m A c =⨯-⨯=承台低地基极限阻力标准值,a ck kp q 160= a c ck ck kp n A q Q 4.262456.6160=⨯== a sk kp Q 04.1047=a sk kp Q 416= 分项系数70.1,65.1===c p s γγγ因为桩分布不规则,所以要对桩的距径进行修正,0.34.044.20.3886.0886.0=⨯⨯⨯==b n A d s c a 2.124.2==l B c 群桩效应系数查表得64.1,8.0==p s ηη 承台底土阻力群桩效应系数c e c e c c i c i cc A A A A ηηη+= 承台外正净面积:281.1)5.04.2()5.03(56.6m A e c =-⨯--=承台内正净面积:275.481.156.6m i A i c =-=查表得63.0,11.0==e c i c ηη 25.056.681.163.056.675.411.0=+=+=c e c e c c i c icc A A A A ηηη 则,复合桩基竖向承载力设计值R:KN Q Q Q R c ck c p pk p s sk s723.9597.14.26225.065.141664.165.104.10478.0=++=++=γηγηγη六,单桩设计吊运及吊运采用单点吊桩的强度进行桩身配筋计算,吊点位置在距桩顶,桩端平面处0.293L (L=10m ),起吊时桩身的最大正负弯矩:m kN q k kql M 8.42.1254.0,3.1,,0429.022max =⨯⨯===桩身采用c30混凝土,Ⅱ级钢,m kN kql M ⋅==8.260429.02max桩身截面有效高度:36.004.04.0=-=o h03615.02==o c s bh f M α 查表得9816.0=s γ 2253mm h f M A o y s s ==γ选用2Φ18(2253509mm A s >=)整个主筋为4Φ1821018mm A s =配筋率%6.0%636.0min =>=ρρ满足要求桩身强度:kN R KN A f A f s y c c 691.8866.2364)10183003604003.140.1(0.1)(=>=⨯+⨯⨯⨯=+ϕϕ满足要求七,桩顶作用验算7.1中心受压计算KN G F 6.32996.30929902015.24.20.32990=+=⨯⨯⨯+=+kN n G F N 9.82446.3299==+= kN R N o 69.8869.8249.8240.1=<=⨯=γ7.2偏心荷载计算KN KN M n G F N i6.5812.106875.0475.0103046.329)(22maxmin max =⨯⨯±=⨯±+=∑∑γγ 0,03.10642.112.1068min max >=≈=N KN R KN N o o γγ满足要求八,承台设计8.1承台尺寸柱插入深度1000mm ,柱底与杯底距50mm ,承台厚1450mm ,采用c30混凝土,钢筋采用二级钢,台底保护层厚100mm8.2冲切承载力验算承台底面在45°范围之内,可不进行冲切验算8.3 受弯计算由桩受力可知,2.1068max KN N =平均受力KN N 9.824= KN n G N N j 8.99046.3092.1068max max =-=-= KN n F n G N N j 5.74742990===-= 承台1-1截面处最大弯矩m KN y N M j ⋅=+⨯==64.792)24.02.0(6.19812max 22175)1001050(3009.0792640009.0mm h f M A o y s =-⨯⨯== 选配15Φ14221752308mm A s >=承台2-2截面处最大弯矩m KN y N M j ⋅=+⨯==64.792)24.02.0(6.19812max 选配15Φ14221752308mm A s >=8.4受剪承载力计算mm a y 200=,mm a x 200=,3.015.01350200<====o x y x h a λλ 取2.03.012.0,3.0=+==λβλ ○1KN h f f o y c 4.92661035.14.23.142.06=⨯⨯⨯⨯=β KN v o 4.92666.19818.99020.1<=⨯⨯=γ○2KN h f f o y c 115831035.133.142.06=⨯⨯⨯⨯=β KN v o 115836.19818.99020.1<=⨯⨯=γ。
桩基础课程设计(1)一、概述桩基础是现代建筑中广泛应用的一种地基处理方式。
桩基础不仅具有承受建筑荷载的能力,而且可有效地降低地基沉降,防止地基侧移,提高建筑的抗震能力。
本课程旨在通过教授桩基础的原理、设计方法和施工技术,培养学生对桩基础的深刻理解。
二、课程大纲2.1 桩基础原理•桩基础的定义•桩基础的分类•桩基础的荷载传递机理•桩基础的作用2.2 桩基础设计•桩基础设计的基本原理和方法•桩基础的荷载-位移特性分析•桩基础的设计参数选择•不同种类桩基础应用场合与设计方法2.3 桩基础施工技术•桩基础施工前的准备工作•桩基础施工过程•桩基础施工质量控制•桩基础施工常见问题解决方法三、教学方法3.1 理论讲授本课程通过理论讲授,传授桩基础的原理、设计方法和施工技术,使学生对桩基础有系统、全面的了解,为后续的实践操作打下坚实的基础。
3.2 实践操作为了提高学生的实操能力和解决实际问题的能力,本课程安排了大量的实践操作环节,包括桩基础的施工现场观摩、桩基础施工质量检查和实操演练等。
四、考核方法考核方法主要包括两种方式:理论考试和实践操作。
4.1 理论考试理论考试采用笔试方式进行,考察学生对桩基础原理、设计方法和施工技术的掌握程度以及理论基础的扎实程度。
4.2 实践操作实践操作主要考察学生的实操能力和解决实际问题的能力,通过桩基础施工现场观摩和实操演练等方式进行。
五、教学资源为了保证教学质量,本课程所需要的教学资源包括:•一份通俗易懂的桩基础设计教材•一份桩基础设计软件——STAAD.Pro•一份桩基础施工操作手册六、教学成果通过本课程的学习,学生应掌握以下知识与技能:•理解桩基础的定义、分类和作用•掌握桩基础设计的基本原理和方法•能够分析和计算桩基础的荷载-位移特性•熟练掌握桩基础施工过程和质量控制方法•具备解决桩基础施工常见问题的能力七、桩基础是建筑结构中不可或缺的组成部分,学习桩基础课程对建筑专业学生具有重要意义。
独立桩基础课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解独立桩基础的定义、分类及构造特点。
2. 学生能掌握独立桩基础的承载特性及影响因素。
3. 学生能了解独立桩基础在工程中的应用及优缺点。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析独立桩基础在实际工程中的适用性。
2. 学生能够通过实例,评估独立桩基础的承载能力。
3. 学生能够设计简单的独立桩基础结构,并对其进行简单的受力分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对土木工程学科的兴趣,激发其探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识,使其在小组讨论和实践中学会倾听、交流、协作。
3. 培养学生关注社会热点问题,了解土木工程在国民经济和社会发展中的重要作用。
课程性质:本课程为土木工程专业基础课程,旨在让学生掌握独立桩基础的基本理论、设计和应用。
学生特点:学生已具备一定的力学基础和土木工程知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求:结合理论知识与实践应用,注重培养学生的动手能力和实际操作技能,提高其解决实际工程问题的能力。
在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动参与、积极思考、乐于探究。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 独立桩基础的定义、分类及构造特点- 桩基础的分类及适用范围- 独立桩基础的构造及组成部分- 桩身材料及其性能要求2. 独立桩基础的承载特性及影响因素- 桩的受力分析及承载机制- 影响桩承载力的主要因素- 桩基设计中的安全系数及可靠性分析3. 独立桩基础的设计方法- 桩长的确定- 桩径的选择- 桩间距及排布方式- 桩基施工工艺及质量控制4. 独立桩基础在工程中的应用实例- 桩基础在高层建筑中的应用- 桩基础在桥梁工程中的应用- 桩基础在水利工程中的应用5. 独立桩基础的优缺点分析- 独立桩基础的优点- 独立桩基础的局限性- 独立桩基础与其他类型基础的比较教学内容安排与进度:第一周:独立桩基础的定义、分类及构造特点第二周:独立桩基础的承载特性及影响因素第三周:独立桩基础的设计方法第四周:独立桩基础在工程中的应用实例及优缺点分析教学内容依据课程目标,紧密结合教材,注重理论与实践相结合,旨在培养学生的实际工程设计能力。
桩基工程课程设计1. 课程设计背景本课程设计是为了让学生掌握桩基工程的设计与计算,培养学生分析和解决实际工程问题的能力。
桩基工程是建筑工程中一个重要的分支,其应用范围广泛,尤其在高层建筑、大型桥梁、海洋平台等工程项目中应用十分广泛,因此学生掌握桩基工程设计与计算的能力是非常必要的。
2. 思路设计2.1 确定教学目标本课程设计主要是为了让学生掌握基础的桩基工程设计与计算方法,具体目标如下:1.理解桩基工程的相关知识;2.掌握桩基工程设计与计算的方法;3.能够运用所学知识和方法分析和解决工程实际问题。
2.2 课程设计内容1.桩基工程的相关知识授课;2.桩基工程设计与计算方法的讲解;3.在实践中应用所学知识和方法进行实例分析。
2.3 课程设计方法本课程主要采用讲授、实例分析等教学方法。
教师通过讲解桩基工程的相关知识和设计计算方法,引导学生理解和掌握所学知识;通过实例分析,让学生了解并应用所学知识和方法解决实际问题。
3.1 课程设计流程图graph TD;A[桩基工程的相关知识授课]-->B[桩基工程设计与计算方法的讲解];B-->C[在实践中应用所学知识和方法进行实例分析];3.2 课程设计实施步骤1.教师讲解桩基工程的相关知识;2.教师讲解桩基工程设计与计算方法;3.学生独立或小组完成实例分析和解答题目;4.教师讲解和点评实例的解答。
3.3 实例分析题目3.3.1 问题一某工程需要设置桥墩,根据勘察资料,岩石层深度为20m,砂石混合土层深度为5m,上部软土深度为5m,要求桩长为15m,根据上述情况,计算该桥墩应设置在什么深度,桩的直径需多大?3.3.2 问题二在某工程中,需要钻孔灌注桩,岩石层深度为15m,砂石混合土层深度为12m,需要计算该桩的容许承载力,根据资料得到钻孔直径为0.8m,桩长20m,钻孔长度为30m,地下水位深度12m,岩石的单轴抗压强度为140MPa,砂石混合土的容重为19kN/m^3,其抗剪强度特征值为30kPa,分别计算岩石层和砂石混合土层的固结应力的影响系数,进而计算出孔壁土的等效内摩擦角和粘聚力。
桩基础课程设计范例1000字桩基础课程设计范例一、课程背景桩基础作为土木工程领域中的一项重要技术,广泛应用于各种建筑工程中,从而保证建筑的安全和稳定。
本课程旨在介绍桩基础的基本原理、设计方法和施工技巧,帮助学生全面掌握桩基础的相关知识和技能,提高其在土木工程领域中的实战能力。
二、课程目标1. 掌握桩基础的基本原理和应用范围,了解桩基础的历史演变和现状发展。
2. 了解桩基础的种类和分类方法,能够根据不同的地质环境和工程要求选用适当的桩型。
3. 熟练掌握桩基础的设计方法和计算原理,能够进行桩基础的初选和优化设计。
4. 熟悉桩基础施工的基本流程和技术要点,能够根据具体情况制定合理的施工方案。
5. 能够掌握桩基础的监理和质量控制技术,保证工程质量和安全。
6. 培养学生的团队协作精神和实践能力,提高其在土木工程领域的综合素质。
三、课程内容1. 桩基础的概述2. 桩基础的类型和分类方法3. 桩基础的设计原理和计算方法4. 桩基础的施工流程和技术要点5. 桩基础的监理和质量控制技术6. 桩基础实践案例分析四、课程组织本课程为线下授课,采用课堂讲授、案例分析、实验演示等教学方法相结合,注重理论与实践相结合,以提高学生的实际操作能力。
五、课程评估本课程的评估方式包括考试成绩和实践能力评估。
考试成绩占总评成绩的60%,实践能力评估占总评成绩的40%。
实践能力评估主要针对学生的实际操作能力和团队协作能力进行评估。
六、参考教材1. 谷立华、蒋垚编著. 土木工程基础建设技术[M]. 北京: 人民交通出版社, 2019.2. 李光玉、叶伟彪编著. 土木工程基础设计与施工[M]. 北京: 高等教育出版社, 2018.3. 肖东光、叶伟彪编著. 桩基础工程设计及施工[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2017.七、总结本课程旨在培养学生的土木工程领域的实践能力和团队协作精神,以应对现代建筑工程对高素质人才的需求。
通过本课程的学习,学生将全面掌握桩基础的相关知识和技能,成为具有一定实践能力的土木工程领域专业人才。
桩基础设计实例
以下是一个桩基础设计实例:
项目概况:
- 设计地点:某市某地
- 设计用途:办公大楼
- 地基情况:软土层深度10米,下面为坚硬的岩石层
- 最大荷载:5000吨
设计步骤:
1. 地质勘察:对地基进行详细勘察,确定软土层深度、岩石层情况以及地下水位等重要参数。
2. 天地线计算:根据设计荷载和地基情况,计算出合适的桩基础直径和长度。
3. 桩基础布置:确定桩基础的布置方式,一般为桩群或桩桥。
4. 桩身计算:根据桩基础布置确定桩身所受力情况,计算桩身受到的摩擦力和承载力。
5. 桩头设计:根据桩身受力情况和工程要求,设计桩头的直径和长度。
6. 桩基础施工:根据设计图纸,进行桩基础的施工工艺和流程。
实例设计方案:
- 设计荷载:5000吨
- 地基情况:软土层深度10米,下面为坚硬的岩石层
- 桩基础布置方式:桩群
- 桩直径:1.5米
- 桩长度:14米
- 桩头直径:2.5米
- 桩头长度:6米
- 桩基础数量:20根
设计计算:
- 桩身承载力:根据地基情况和桩身直径及长度,计算出每根桩的承载力。
- 桩身摩擦力:根据桩直径和桩身长度,计算桩与土壤的摩擦力。
- 桩头承载力:根据桩直径和桩头长度,计算桩头的承载力。
施工方法:
- 桩基础施工工艺:先进行桩孔钻探,然后进行桩基础灌注混凝土,并在桩头部分加入钢筋进行加固。
这是一个简单的桩基础设计实例,具体的设计还需要根据具体工程要求和现场实际情况进行详细设计。
2.1 设计资料2.1.1 上部结构资料某教学实验楼,上部结构为七层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式,混凝土强度等级为C30。
底层层高3.4m(局部10m,内有10 t桥式吊车),其余层高3.3m,底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。
2.1.2 建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物平面位置见图2-1。
图2-1 建筑物平面位置示意图建筑物场地位于非地震区,不考虑地震影响。
场地地下水类型为潜水,地下水位离地表2.1米,根据已有资料,该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表2.1.表2.1地基各土层物理,力学指标土层编号土层名称层底埋深(m)层厚(m)3(kN/m)γe(%)ωLI(kPa)c()ϕ︒(MPa)sE(kPa)kfMPasP()1 杂填土 1.8 1.8 17.52灰褐色粉质粘土10.1 8.3 18.4 0.90 33 0.95 16.7 21.1 5.4 125 0.723灰褐色泥质粘土 22.1 12.0 17.8 1.06 34 1.10 14.2 18.6 3.8 95 0.864 黄褐色粉土夹粉质粘土 27.4 5.3 19.1 0.88 30 0.70 18.4 23.3 11.5 140 3.445 灰-绿色粉质粘土>27.4 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.6 210 2.822.2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深2.2.1 选择桩型因为框架跨度大而且不均匀,柱底荷载大 ,不宜采用浅基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便,为减少对周围环境污染,采用静压预制桩,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,当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布,第③层是灰色淤泥质的粉质粘土,且比较后,而第④层是粉土夹粉质粘土,所以第④层是比较适合的桩端持力层。
1. 选择持力层并确定桩的断面尺寸和长度桩身采用30C 混凝土,钢筋采用HRB335级钢筋,采用钢管桩直径500mm ,桩基有效长度27m ,依据地基土的分布:确定第5层土是较合适的的桩端持力层,桩端全截面进入持力层 3.0m ,承台埋深 1.6米。
预制柱截面的尺寸为300mm*300mm2.按经验公式确定单桩承载力单桩竖向承载力标准值R K p s i k i p k pu q l q A =+=∑ 4*0.3(2*18+7*8+15*10+3*25)+0.5*0.5*1000=630.4KN 1.2R 630.4*1.275K R ===KN初估桩数 1.2**1.25/756.483N F==根取4根承台去2*2=42mmmax max min 222000 2.7*2.7*1.6*20(15025*1.2)*142*1y i F G M x N n X ++++=±=±∑ 得 m a x 648.32 1.2910.2N K N R K N =≤= min 468.320N KN =>,min max 558.32756.482N N R KN +=<= 承台设计承台采用C 20混泥土,钢筋采用HPB335,垫层采用C 10素混泥土,100mm 厚。
各桩反力计算如下:a 桩:222000187.51453.1441a iF MXa N kN n X ⨯=-=-=⨯∑ b 桩:222000187.51546.9441b i F MXa N kN n X ⨯=+=+=⨯∑ (1)承台受弯计算1-1截面:12*1906.2a M N K N m==⋅ 22*11093.8b M N K N m==⋅ 钢筋抗拉强度设计值300/y f KN mm =,承台的有效高度为h=1.1m ,则1162906.2*103051.20.90.9*300*1100s y M A m m f h === 22621093.8*103682.80.90.9*300*1100s y M A m m f h === 沿承台方向按1-1配筋1s A =3051.22mm ,配2014Φ,实配1s A =3077.22mm 沿承台方向按2-2配筋2s A =2466.72mm ,配1916Φ,实配2s A =3818.242mm 。