wu桩基础设计计算书qj
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基础工程计算书桩基础设计1.1设计资料 1.1.1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10t 桥式吊车),其余层高3.3m ,底层拄网平面布置及柱底菏载见图2.1。
1.1.2建筑物场地资料拟建建筑场地位于市区内,地势平坦,建筑平面位置见图2.2。
建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。
图2.2建筑物平面位置示意图单位:m场地地下水类型为潜水,地下水位离地表 2.1m,根据已有的分析资料,该场地底下水对混凝土无腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及其各土层的物理、力学指标见表2.1表2.1地基各土层物理、力学指标1.2选择桩型、桩端持力层、承台埋深1.2.1选择桩型因框架跨度大而且极不均匀,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的环境条件,选择桩基础。
因钻孔灌注桩水泥排泄不便,为了减小对周围环境的污染,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、施工设备及材料供应也为采用静压桩提供了可能性。
1.2.2选择桩的几何尺寸及承台埋深依据地基土的分布,第④层土是较合适的桩端持力层。
桩端全断面进入持力层1.0m(>d2),工程桩进土深度为23.1m。
承台底进入第②层土0.3m,所以承台的埋深为2.1m,桩基的有效长度即为21m。
桩截面尺寸选用450m m×450m m,由施工设备要求,桩分为两节,上段长11m,下段长11m(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长大1m,这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需嵌入承台一定长度而留有的余地。
桩基及土层分布示意图见图2.3. 1.3确定单桩极限承载力标准值本设计属二级建筑桩基,采用经验参数法和静力触探法估算单桩承载力标准值。
根据单桥探头静力触探资料s P 按图1.2确定桩侧极限阻力标准值。
【题1】某试验大厅柱下桩基,柱截面尺寸为mm mm 600400⨯,地质剖面示意图如图1所示,作用在基础顶面的荷载效应基本组合设计值为F = 2035kN ,M=330kN·m ,H = 55kN ,荷载效应标准组合设计值为F k =1565kN ,M k =254kN·m ,H k =42kN ,试设计桩基础。
表1 土的物理力学性质表注:各层土的平均内摩擦角020=ϕ图1 地质剖面示意图1. 确定桩的规格根据地质勘察资料,确定第4层粘土为桩端持力层。
采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为方桩,为400mm ×400mm ,桩长为9米。
承台埋深1.7米 ,桩顶嵌入承台0.1米,则桩端进持力层2.4米。
初步确定承台尺寸为2.4m ×2.4m 。
2. 确定单桩竖向承载力标准值Q根据公式p pk isik pk sk uk A q l quQ Q Q +=+=∑=4×0.4(60×2.0+38×4.5+82×1.5)+2500×0.4×0.4=902.4KN 取=uk Q 902.4 kN3. 确定桩基竖向承载力设计值R 并确定桩数n 及其布置按照规范要求,d S a 3≥,取d S a 4=,c b =2m ,l =9m 故=lb c0.22查表得,=sp η0.97。
查表得,=sp γ 1.60先不考虑承台效应,估算基桩竖向承载力设计值R 为sp uk sp Q R γη== 1.60902.40.97 ⨯ =547.08 kN 桩基承台和承台以上土自重设计值为G =2.4×2.4×1.7×20=195.84 kN 粗估桩数n 为n =1.1×(F+G)/R=(1565+195.84)/ 547.08=3.22根 取桩数n =4 根,桩的平面布置为右图所示,承台面积为2.4m ×2.4m ,承台高度为 0.9m ,由于n > 3,应该考虑群桩效应和承台效应确定单桩承载力设计值R 由d S a =4 ;lB c=0.25 查表得 ic η=0.155 ,ec η=0.75 由ic A =4 m ²,ec A =2.4²-2²=1.76 m ²得c ecc e c i c i cc A A A A ηηη+==76.576.175.076.54155.0+=η=0.337由=k f 60,得==k ck f q 2120 kPa ,查表得=c γ 1.7,所以考虑承台底土的抗力为nA q Q Q Q R c cck cspukspcckcspukspγηγηγηγη+=+= =(0.97×902.4÷1.60)+(0.337×120×2.4×2.4)÷(4×1.7)=581.34kN 按桩的静载荷试验取R =581.34kN 根据经验公式得∑+=p pk i sik uk A q l q u Q=4×0.4(60×2.0+38×4.5+82×1.5)+2500×0.4×0.4=902.4KN这说明,按桩的静载荷试验取R =581.34 是合理的。
桩基础课程设计计算书桩基础是土木工程中非常重要的一部分,它承担着支撑建筑物的重要作用。
在设计桩基础时,需要进行一系列的计算和分析,以确保其稳定性和安全性。
本文将介绍桩基础课程设计计算书的内容,以及其中涉及的一些重要计算。
一、桩基础设计的背景和意义桩基础是一种常见的基础形式,主要用于承载建筑物的重力和水平力。
它通过将桩打入地下,利用桩与土壤之间的摩擦力和桩端的抗拔力来支撑建筑物。
桩基础的设计需要考虑土壤的性质、桩的类型和尺寸、荷载条件等因素。
二、桩基础设计计算书的内容1. 工程背景和设计要求:介绍工程的背景和设计的基本要求,包括建筑物的类型、土壤条件、设计荷载等。
2. 土壤力学参数的确定:确定土壤的力学参数,包括土壤的强度参数、变形参数等,这些参数将用于后续的计算。
3. 桩的类型和尺寸选择:根据土壤条件和设计荷载,选择合适的桩的类型和尺寸,包括钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩等。
4. 桩身的承载力计算:根据桩的类型和尺寸,计算桩身的承载力,考虑桩身与土壤的摩擦力和桩身的抗压能力。
5. 桩端的承载力计算:根据桩的类型和尺寸,计算桩端的承载力,考虑桩端的抗拔能力和桩端的摩擦力。
6. 桩基础的稳定性分析:对桩基础的稳定性进行分析,包括桩身的稳定性和桩端的稳定性,确保桩基础在不同荷载条件下的稳定性。
7. 桩基础的变形分析:对桩基础的变形进行分析,包括桩身的弯曲变形和桩端的沉降变形,确保桩基础在设计寿命内的变形满足要求。
8. 桩基础的设计优化:根据上述分析结果,对桩基础的设计进行优化,包括调整桩的类型和尺寸、增加桩的数量等,以提高桩基础的承载能力和稳定性。
三、桩基础设计计算书的重要性桩基础设计计算书是桩基础设计的重要依据,它包含了桩基础设计的各个环节的计算方法和结果。
通过桩基础设计计算书,可以评估桩基础的承载能力和稳定性,指导工程的施工和监测,确保工程的安全性和可靠性。
四、桩基础设计计算书的应用桩基础设计计算书广泛应用于土木工程领域,包括建筑物的基础设计、桥梁的基础设计、码头的基础设计等。
桩基础设计计算书一:设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层,物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载:V = 3200kN, M=400kN m,H = 50kN;柱的截面尺寸为:400×400mm;承台底面埋深:D = 2.0m。
2、根据地质资料,以黄土粉质粘土为桩尖持力层,钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300,桩长为10.0m3、桩身资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值fc=15MPa,弯曲强度设计值为fm =16.5MPa,主筋采用:4Φ16,强度设计值:fy=310MPa4、承台设计资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值为fc=15MPa,弯曲抗压强度设计值为fm=1.5MPa。
、附:1):土层主要物理力学指标;2):桩静载荷试验曲线。
附表一:附表二:桩静载荷试验曲线二:设计要求:1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算;2、确定桩数和桩的平面布置图;3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算;5、桩及承台的施工图设计:包括桩的平面布置图,桩身配筋图,承台配筋和必要的施工说明;6、需要提交的报告:计算说明书和桩基础施工图。
三:桩基础设计(一):必要资料准备1、建筑物的类型机规模:住宅楼2、岩土工程勘察报告:见上页附表3、环境及检测条件:地下水无腐蚀性,Q—S曲线见附表(二):外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载:V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定:1)、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩; 2)、构造尺寸:桩长L =10.0m ,截面尺寸:300×300mm 3)、桩身:混凝土强度 C30、cf=15MPa 、mf=16.5MPa4φ16yf=310MPa4)、承台材料:混凝土强度C30、cf=15MPa 、mf=16.5MPatf=1.5MPa(三):单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定: 1)、根据桩身材料强度(ϕ=1.0按0.25折减,配筋 φ16)2()1.0(150.25300310803.8)586.7pS cyR kNf f AA ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2)、根据地基基础规范公式计算: 1°、桩尖土端承载力计算: 粉质粘土,LI=0.60,入土深度为12.0m100800(800)8805pakPa q -=⨯= 2°、桩侧土摩擦力: 粉质粘土层1:1.0LI= ,17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2:0.60LI= ,24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3)、根据静载荷试验数据计算:根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线,按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值:55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果,取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4)、确桩数和桩的布置:1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载: 3200V kN = 承台和土自重: 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 :()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m =2°、承台平面尺寸及柱排列如下图:桩平面布置图1:100桩立面图(四):单桩受力验算: 1、单桩所受平均力:32002.63.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力:()()maxmax min 2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx N x+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算: 150 4.212i H kPa n H === , 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<< 即i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求,不需要进一步的验算。
1.确定桩的规格根据地质勘察资料,确定第4层粘土为桩端持力层。
采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为方桩,为400mm ×400mm ,桩长为22米。
承台埋深1.5米 ,桩顶嵌入承台0.1米,则桩端进持力层2.4米。
2.确定单桩竖向承载力标准值Q 和桩基竖向承载力设计值R查表内插求值得按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值:p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q +=+=∑=4×0.4(24×2.0+14×15+32×2.4)+1600×0.4×0.4=791.68KN取=uk Q 791.68 kNQ 2uk R == 791.62=395kN 3.确定桩数n 及其布置粗估桩数n 为n =F/R=3200/ 395=8.1根取桩数n =9根。
桩距,查表,桩距s=3.0b p =3×0.4=1.2m承台边:a=2×(0.4+1.2)=3.2承台高度h 为1.2m, 桩顶嵌入承台0.1m ,钢筋保护层取150mm ,则h 0=1.2-0.15=1.05m=105mm4.基桩承载力验算∑++=2max max iy x x M n G F N= 3200 3.2 3.2 1.5 20(40050 1.05)1.296 1.2 1.2+⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯ = 389+62.8 =451.8kN < 1.2R =1.2×395=474 kN 且nG F N +== 389 < R =395(满足) 5.软弱下卧层承载力验算 由Es1/Es2=3.2/1.9=1.68.z/b=2.5/2>0.5,查表得023θ=。
下卧层顶面处附加应力:()(2tan )(2tan )k c z lb p p p b z l z θθ-=++ 23.2 3.2(342.520 1.5)(3.2230.424)⨯⨯-⨯=+⨯⨯=96.9kpa 下卧层顶面处的自重应力:20 1.518.3(10.387)363.6cz σ=⨯+⨯-⨯=kpa 下卧层承载力:363.614.1/4.5czm KN m d z σγ===+ 75 1.214.1(4.50.5)142.68az f kpa =+⨯⨯-=>96.9kpa z p =(满足) 单桩水平力:1/ 5.6k k H H n kN ==(可以)相应于荷载效应基本组合时作用于桩底的荷载设计值为: 1.35 1.3532004320K F F KN ==⨯=1.35 1.35400540.K M M KN m ==⨯=1.35 1.355067.5K H H KN ==⨯=桩顶竖向设计值:480F N n==KN ()max maxmin 2iM Hh x N N x +=±∑ ()609350254067.5 1.2 1.2480480129.38{4 1.2+⨯⨯=±=±=⨯ 6.承台计算(1) 承台冲切计算:柱对承台的冲切,按下式计算:F 1.35320004320Ii l F N =-=⨯-=∑KN 受冲切承载截面高度影响系数hp β=1冲跨比λ与系数α的计算0000.80.76( 1.0)1.05a h λ===<00.840.880.760.2β==+ ()004b c hp t o a f h ββ⨯+()40.880.40.811100 1.05=⨯⨯+⨯⨯⨯ =4851>Fl角桩向上冲切,110.560.560.5830.20.760.2x βλ===++ ()102/2hp t c a f h ββ+()20.5830.60.8/211100 1.05=⨯+⨯⨯⨯ =1347.5>Nmax=609KN(可以)(2) 承台受剪计算1/408000.93hs h β⎛⎫== ⎪⎝⎭I -I 截面:00.76x λλ==175.1+=λβ=1.75/(0.76+1)=0.994 00h b f t hs ββ=0.93×0.994×1100×3.2×1.05=3416.6 kN >2Nmax=2×609=1218满足要求(3) 承台受弯计算按式计算x 34800.375769.5.i i M N y KN m ==⨯⨯=∑ 60769.5102714.0.90.93001050x s y M A KN m f h ⨯===⨯⨯ 选用1814,=s A 27702mm ,沿x,y 均匀布置。
桩基础设计计算书1、研究地质勘察报告1.1地形拟建建筑场地地势平坦,局部堆有建筑垃圾。
1.2、工程地质条件 自上而下土层一次如下:① 号土层:素填土,层厚约为1.5m ,稍湿,松散,承载力特征值a ak KP f 95= ② 号土层:淤泥质土,层厚5.5m ,流塑,承载力特征值a ak KP f 65= ③ 号土层:粉砂,层厚3.2m ,稍密,承载力特征值a ak KP f 110=④ 号土层:粉质粘土,层厚5.8m ,湿,可塑,承载力特征值a ak KP f 165= ⑤ 号土层:粉砂层,钻孔未穿透,中密-密实,承载力特征值a ak KP f 280= 1.3、 岩土设计参数岩土设计参数如表1和表2所示。
表1地基承载力岩土物理力学参数表2桩的极限侧阻力标准值sk q 和极限端阻力标准值pk q 单位KPa1.4 水文地质条件⑴拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
⑵地下水位深度:位于地表下4.5m 。
1.5 场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度为7度,场地内无可液化沙土、粉土。
1.6 上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构,长30m ,宽9.6m 。
室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm 。
柱截面尺寸均为400mm 400mm ,横向承重,柱网布置如图所示。
2. 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深根据地质勘查资料,确定第⑤层粉砂层为桩端持力层。
采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为方桩,400mm ×400mm 桩长为15.7m 。
桩顶嵌入承台70mm ,桩端进持力层1.2m 承台埋深为1.5m 。
3. 确定单桩竖向承载力3.1 确定单桩竖向承载力标准值Q根据静载力触探法公式:p pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q +∑=+==4×0.4(×20×5.5+52×3.2+58×5.8+75×1.2)+2000×0.4×0.4 =1444.48 KN3.2 确定单桩竖向承载力设计值RaRa=K Q uk =248.1444=722.24 KN 式中安全系数K=24. 确定桩数n ,布置及承台尺寸4.1桩数n最大轴力标准值,KN F k 2280=初步估算桩数,由于柱子是偏心受压,考虑一定的系数,按规范取1.1~1.2。
基础工程课程设计桩基础设计成果成果:设计计算书、设计图纸姓名:学号:学院:土木工程学院专业:土木工程年级: 2009级指导老师:完成时间: 2012年01月课设简介1. 课程设计目的课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节,《基础工程》课程设计是学生在学习《土力学》、《钢筋混凝土结构》和《基础工程》的基础上,综合应用所学的理论知识,完成浅基础和深基础(桩基础)的设计任务。
其目的是培养学生综合应用基础理论和专业知识的能力,同时培养学生独立分析和解决基础工程设计问题的能力。
2. 课程设计基本要求2.1 通过课程设计,要求学生对基础工程设计内容和过程有较全面的了解和掌握,熟悉基础工程的设计规范、规程、手册和工具书;2.2 在教师指导下,独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容。
设计计算书要求计算正确、文理通顺,施工图布置合理、表达清晰,符合设计规范要求;目录课设简介 (I)目录 (II)第一章绪论……………………………………………………………1.1工程概况……………………………………………………………1.1.1地形………………………………………………………………1.1.2场地地质条件………………………………………………………1.1.3上部结构资料………………………………………………………1.2工程地质条件………………………………………………………第二章上部结构荷载………………………………………………………2.1上部结构作用何在…………………………………………………2.2 桩型及材料…………………………………………………………第三章单桩承载力的确定…………………………………………………3.1桩基持力层,桩型,桩长的确定……………………………………3.2 单桩竖向承载力的确定……………………………………………3.2.1根据地质条件选择持力层,确定桩的断面尺寸和长度…………3.2.2确定单桩竖向承载力标准值Quk…………………………………3.2.3、确定单桩竖向承载力设计值Ra…………………………………3.3确定桩数……………………………………………………………第四章桩基础设计…………………………………………………………4.1 确定桩数布置及承台设计…………………………………………4.2群桩基础中单桩承载力验算………………………………………4.3、抗弯计算和配筋设计………………………………………………4.3.1求取荷载设计值……………………………………………………4.3.2承台设计及材料……………………………………………………4.3.3I-I断面验算…………………………………………………………4.4.4II-II断面验算………………………………………………………4.4承台抗冲切验算……………………………………………………4.4.1柱对承台的向下冲切验算…………………………………………4.4.2角桩冲切验算………………………………………………………4.5承台抗剪验算………………………………………………………4.6沉降计算…………………………………………………………………4.6.1矩形基础中心点沉降公式…………………………………………4.6.2确定附加压力及附加压力系数……………………………………4.6.3确定桩基沉降计算经验系数ψ、桩基等效沉降系数e …………4.6.4桩基沉降量计算……………………………………………………4.6结论与建议…………………………………………………………第一章绪论1.1工程概况1.1.1.地形拟建建筑物场地地势平坦,局部堆有建筑垃极。
桩基础课程设计计算书(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--地基基础课程设计学生姓名:单兴孙学号:4312指导教师:赵少飞所在学院:建筑工程学院专业:土木工程专业2013 年 09 月地基基础课程设计任务书(预制桩基础)--土木B103一、工程概况燕郊某机械厂车间,为单层单跨排架结构,跨度18米,柱距6米,纵向总长度72m,室内外地面高差米。
柱截面500×1000mm。
建筑场地地质条件见表A,作用于基础顶面的荷载见表B。
表A 建筑场地地质条件注:地下水位在天然地面下米处表B 上部结构传来荷载注:1、荷载作用于基础顶面,弯矩作用于跨度方向;2、表中给出的是荷载设计值,如需用到荷载标准值,直接把设计值除以即可。
二、题目分配按学号选择表B中相应的荷载,全班地质条件均相同(表A)。
三、设计要求1、设计桩基础(包括桩、承台设计、群桩基础计算等);2、绘制施工图,包括基础平面布置图、承台和桩身详图及必要的施工说明等;(A1图纸594mm×841mm)。
3、计算书内容应详尽,数据准确,排版规范(按附件的排版规范执行)。
图纸应符合制图规范相关要求,表达完整、准确。
参考设计步骤:1、确定桩的类型、长度(包括确定桩端持力层)、截面尺寸,初步选择承台底面标高(要考虑预制桩的要求);2、按经验公式确定单桩承载力;3、确定桩数及布置;4、群桩基础计算;5、桩身设计;6、承台设计;7、绘制施工图。
目录1 设计资料 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
2 选择桩端持力层、承台埋深 ................................................................. 错误!未定义书签。
桩基础设计计算书柱下独立桩基,柱子的截面尺寸400600⨯()mm mm ⨯,该桩基的安全等级为二级,邻近较多的静载荷试验资料表明,单桩轴向受压承载力可以利用土性指标确定。
荷载效应基本组合情况下作用于承台顶面的竖向力设计值F=2480KN ,剪力设计值H=60KN ,力矩设计值M=350kN m •。
土层参数指标如下:○1填土,厚度1.5m ; ○2粉质粘土,厚度1.8m ,0.5,350,66L ck sk I q kPa q kPa ===; ○3-1粘土,厚度5.0m ,软塑,1121.0,0.8,36L sk I a MPa q kPa --===; ○3-2粘土,该土层为打穿,硬塑,0.25,82,2500L sk pk I q kPa q kPa ===。
试设计该桩基础。
(须考虑承台效应)需设计的主要参数指标:承台的埋置深度,桩端持力层,单桩承载力,承台下桩位布置及承台的平面尺寸,考虑承台效应的单桩承载力;须验算的指标:桩基竖向抗压承载力,承台的冲切、剪切、受弯和局部受压,单桩的水平承载力。
(1)承台埋深和桩端持力层的确定总和考虑土层资料及现场施工水平,拟选用混凝土预制桩,截面尺寸为300300mm mm ⨯,承台埋深1.5m ,即将其置于可塑状态的粉质粘土层上。
○3-1粘土呈软塑状态,且11120.80.5a MPa MPa ---=>,高压缩性土,不宜用作桩端持力层;○3-2粘土的厚度较大,呈硬塑状态,故以该土层作为桩端持力层。
桩端进入该层的深度取4 1.2d m =,这样承台底面以下桩长8l m =。
(2)估算所需桩数按估算,其中按式计算,先算出sk P 和pk P()40.366 1.836 5.082 1.2476.6sk ski iP U q l kN==⨯⨯+⨯+⨯=∑25000.30.3225.0pk pk p P q A kN ==⨯⨯=从《桩基规范》表5.2.2查得 1.63s p r r ==,故有476.6225.0425.21.65pk sk s p P P R kN r r +=+== 取 1.1,2480N kN μ==,则得24801.1 6.4425.2n =⨯= 取6n =,即采用6根桩。
桩基础课程设计计算书一、引言桩基础是土木工程中常用的一种基础形式,用于承受建筑物或其他结构的重力和水平力。
本文旨在通过桩基础课程设计计算书,对桩基础的设计和计算过程进行详细介绍。
二、桩基础设计原则1.选取合适的桩型:根据工程场地的地质条件和设计要求,选择适合的桩型,常见的桩型有钢筋混凝土灌注桩、预制桩和钢管桩等。
2.确定桩的数量和布置:根据建筑物或结构的荷载和地质条件,确定桩的数量和布置方式,以保证桩基础的稳定性和承载能力。
3.计算桩的承载力:根据桩的类型和地质条件,采用适当的计算方法计算桩的承载力,包括桩身承载力和桩端承载力。
4.考虑桩与土的相互作用:在桩基础设计中,需要考虑桩与土之间的相互作用,包括桩身的摩擦阻力和桩端的土的阻力等。
5.确定桩的长度和直径:根据桩的承载力和桩身的应力条件,确定桩的长度和直径,以满足设计要求。
三、桩基础设计计算书的内容1.工程概况:包括工程名称、地理位置、建设单位、设计单位等基本信息。
2.设计依据:包括国家相关标准、规范和技术要求等。
3.地质勘察报告摘要:根据地质勘察报告的结果,对地质条件进行简要描述。
4.荷载计算:根据建筑物或结构的荷载标准,计算垂直和水平荷载,包括永久荷载、活荷载和地震荷载等。
5.桩的类型和布置:根据地质条件和设计要求,确定桩的类型和布置方式。
6.桩身承载力计算:根据所选桩的类型和地质条件,计算桩身的承载力,包括桩身的摩擦阻力和桩身的承载力等。
7.桩端承载力计算:根据所选桩的类型和地质条件,计算桩端的承载力,包括桩端的土的阻力和桩端的承载力等。
8.桩的长度和直径计算:根据桩的承载力和桩身的应力条件,计算桩的长度和直径。
9.桩基础的稳定性分析:对桩基础的稳定性进行分析,包括桩身的稳定性和桩端的稳定性等。
10.施工及验收规范:根据国家相关标准和规范,列出桩基础施工的要求和验收标准。
四、桩基础设计计算书的编写要点1.准确性:设计计算书应准确描述桩基础的设计和计算过程,避免歧义或错误信息的出现。
桩基础课程设计计算书一、引言桩基础是一种通过深埋桩体来传递建筑物或其他结构物荷载到地下的基础形式。
它通过桩与土层之间的摩擦力和桩端的承载力来支撑结构物。
桩基础的设计和计算是确保工程安全可靠的重要环节。
二、桩基础的类型桩基础可分为承载桩和摩擦桩两种类型。
承载桩主要通过桩端的承载力来支撑荷载,而摩擦桩主要通过桩身与土层之间的摩擦力来传递荷载。
根据桩体材料的不同,桩基础又可分为钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、木桩等。
三、桩基础的设计步骤1. 确定设计荷载:根据工程要求和土层特性,确定设计荷载的大小和分布情况。
2. 选择桩型和桩长:根据设计荷载和土层条件,选择合适的桩型和桩长。
3. 桩身计算:根据桩型和桩长,计算桩身的抗弯强度和抗剪强度。
4. 桩端计算:根据桩型和桩长,计算桩端的承载力和桩身与桩端的转换段的承载力。
5. 桩身与土层的摩擦力计算:根据土层性质和桩身形状,计算桩身与土层之间的摩擦力。
6. 桩身与土层的稳定性计算:根据桩身形状和土层特性,计算桩身与土层之间的稳定性。
四、桩基础的计算方法1. 桩身抗弯强度的计算:根据横截面形状和材料强度,采用梁理论计算桩身的抗弯强度。
2. 桩身抗剪强度的计算:根据横截面形状和材料强度,采用剪切理论计算桩身的抗剪强度。
3. 桩端承载力的计算:根据桩端形状和土层特性,采用承载力公式计算桩端的承载力。
4. 桩身与桩端转换段承载力的计算:根据桩型和土层特性,采用承载力公式计算转换段的承载力。
5. 桩身与土层的摩擦力的计算:根据土层性质和桩身形状,采用摩擦力公式计算桩身与土层之间的摩擦力。
6. 桩身与土层的稳定性的计算:根据土层特性和桩身形状,采用稳定性公式计算桩身与土层之间的稳定性。
五、桩基础设计实例以某建筑物的桩基础设计为例,设计要求为承载力为1000kN,桩的直径为600mm,桩长为12m。
根据土层特性和建筑物的荷载情况,选择了钢筋混凝土桩作为基础形式。
根据设计要求,计算桩身的抗弯强度和抗剪强度,采用梁理论和剪切理论进行计算。
完整版)桩基础设计计算书设计任务书设计要求:1.确定桩基持力层、桩型、桩长;2.确定单桩承载力;3.确定桩数布置及承台设计;4.进行复合桩基荷载验算;5.进行桩身和承台设计;6.进行沉降计算;7.确定构造要求及施工要求。
设计资料:场地土层自上而下划分为5层,勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m,建筑安全等级为2级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载,承台底面埋深为2.1m。
桩基持力层、桩型、桩长的确定:根据场地的土层特征和勘查数据,确定了桩基持力层、桩型和桩长。
单桩承载力确定:通过计算,确定了单桩竖向承载力。
桩数布置及承台设计:根据单桩承载力和建筑荷载,确定了桩数布置和承台设计方案。
复合桩基荷载验算:进行了复合桩基荷载验算,确保了基础的稳定性和安全性。
桩身和承台设计:根据桩基的荷载情况,进行了桩身和承台的设计。
沉降计算:进行了沉降计算,确保了基础的稳定性和安全性。
构造要求及施工要求:确定了基础的构造要求和施工要求,确保施工的质量和安全。
预制桩的施工、混凝土预制桩的接桩、凝土预制桩的沉桩、预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施:详细介绍了预制桩的施工、混凝土预制桩的接桩、凝土预制桩的沉桩、预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施。
结论与建议:总结了本次基础设计的主要内容,并提出了建议。
参考文献:列出了本次设计中所使用的参考文献。
根据设计任务书提供的资料,分析表明在柱下荷载作用下,天然地基基础难以满足设计要求,因此考虑采用桩基础。
经过地基勘查,确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。
同时,根据工程情况,承台埋深为2.1m,预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为45㎜×45㎜,桩长为21.1m。
为了确定单桩承载力,首先需要根据地质条件选择持力层,确定桩的断面尺寸和长度。
在本工程中,采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩,桩尖进入持力层1.0m,镶入承台0.1m,承台底部埋深2.1m。
桩基础设计实例计算书近年来,随着建筑技术的发展,桩基础在大型建筑物的建设中越来越受到重视。
作为一个安全、稳定、可靠的基础结构体系,桩基础的设计和施工显得尤为重要。
本文将以一座超高层建筑物的桩基础设计为例,详细介绍桩基础设计过程中的关键要素和计算方法,并提供一些实用的指导意见,希望能对读者有所启发。
先介绍一下本案例的具体情况:一座超高层建筑物,总建筑面积50万平方米,地下室建筑面积20万平方米,地下室深度40米。
由于场地土壤比较松散,难以支撑大楼的重量,因此需要采用桩基础结构。
设计要求桩基础的抗震性能、承载能力均需满足国家标准和行业要求。
一、桩基础设计要素1. 桩长:桩长是指桩身埋入土层的深度,也是桩基础能够承受的承载力的主要决定因素。
桩长的测算方法一般有静载试验法、动力触探法和静力触探法等。
在本项目中,我们采用了静载试验法进行桩长计算,根据试验结果确定了每根桩在土层中埋入的深度。
2. 桩径:桩径是桩身的直径,它的大小主要依据于建筑物的重量和土质条件而定。
桩径的确定需要综合考虑多种因素,如土层稳定性、荷载情况、施工难度和成本等。
在本项目中,我们选择了桩径为80厘米,能够满足建筑物的重量和土壤承载力的要求。
3. 桩距:桩距是指相邻桩点之间的距离。
它的大小直接影响着桩基础的承载能力和抗震性能。
桩距大小的确定需要综合考虑多种因素,如桩径、土质条件和建筑物荷载等。
在本项目中,我们选择了桩距为2.5米,能够满足设计要求。
4. 桩身材质:桩身材质是指桩基础使用的材料,其性能和质量决定着桩基础的承载能力和抗震性能。
常用的桩身材质有钢筋混凝土、钢管及复合桩等。
在本项目中,我们采用了钢筋混凝土桩身材质,具有优良的承载能力和抗震性能。
5. 桩头设计:桩头是桩身顶部的一部分,直接受到建筑物的荷载作用。
因此,桩头设计需要根据建筑物的结构和重量来确定。
一般情况下,桩头的设计包括锚固长度、悬挂系统和翼板等。
在本项目中,我们采用了锚固长度为60厘米,悬挂系统为钢结构,翼板为方形板材等设计方案。
桩基础设计计算书一:设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层,物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载:V = 3200kN, M=400kN m,H = 50kN;柱的截面尺寸为:400×400mm;承台底面埋深:D = 2.0m。
2、根据地质资料,以黄土粉质粘土为桩尖持力层,钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300,桩长为10.0m3、桩身资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值fc=15MPa,弯曲强度设计值为fm =16.5MPa,主筋采用:4Φ16,强度设计值:fy=310MPa4、承台设计资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值为fc=15MPa,弯曲抗压强度设计值为fm=1.5MPa。
、附:1):土层主要物理力学指标;2):桩静载荷试验曲线。
附表一:附表二:桩静载荷试验曲线二:设计要求:1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算;2、确定桩数和桩的平面布置图;3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算;5、桩及承台的施工图设计:包括桩的平面布置图,桩身配筋图,承台配筋和必要的施工说明;6、需要提交的报告:计算说明书和桩基础施工图。
三:桩基础设计(一):必要资料准备1、建筑物的类型机规模:住宅楼2、岩土工程勘察报告:见上页附表3、环境及检测条件:地下水无腐蚀性,Q—S曲线见附表(二):外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载:V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定:1)、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩; 2)、构造尺寸:桩长L =10.0m ,截面尺寸:300×300mm 3)、桩身:混凝土强度 C30、c f =15MPa 、mf=16.5MPa4φ16yf=310MPa4)、承台材料:混凝土强度C30、c f =15MPa 、mf=16.5MPatf=1.5MPa(三):单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定: 1)、根据桩身材料强度(ϕ=1.0按0.25折减,配筋 φ16)2()1.0(150.25300310803.8)586.7pScyR kNf f AAϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2)、根据地基基础规范公式计算: 1°、桩尖土端承载力计算:粉质粘土,L I =0.60,入土深度为12.0m100800(800)8805pakPa q-=⨯=2°、桩侧土摩擦力: 粉质粘土层1: 1.0LI = ,17~24sakPa q= 取18kPa 粉质粘土层2:0.60LI= ,24~31sakPa q= 取28kPa8800.340.3(189281)307.2pippasiaRa kPaq q lAμ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3)、根据静载荷试验数据计算:根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线,按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值:55027522uk kN QR ===根据以上各种条件下的计算结果,取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值 1.2 1.2275330k kN R R ==⨯= 4)、确桩数和桩的布置:1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载: 3200V kN = 承台和土自重: 2(23)20240G k N =⨯⨯⨯= 32002401.11.111.5330F G n R++=⨯=⨯=取 12n =根桩距 :()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m = 2°、承台平面尺寸及柱排列如下图:桩平面布置图1:100桩立面图(四):单桩受力验算: 1、单桩所受平均力:32002.63.6220297.912F G N kP a R n++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力:()()m ax m ax m in2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nM xNx+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算:150 4.212iH kP a nH=== , 3200266.712iV ==4.211266.763.512H V==<<即 i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求,不需要进一步的验算。
(五):群桩承载力验算:1、根据实体基础法进行验算:1)、实体基础底面尺寸计算:桩所穿过的土层的摩擦角:121ϕ︒= ()9m ,220ϕ︒= ()1m取121 5.2544αϕ︒===︒ , t a n0.91α= 边桩外围之间的尺寸为:22.33.3m ⨯实体基础底面宽:2.32100.0919 4.14m +⨯⨯=实体基础底面长:3.32100.0919 5.14m +⨯⨯= 2)、桩尖土承载力设计值:1° 实体基础埋深范围内的土的平均重度(地下水位下取有效重度)()()318.8218.910919.610110.612mkN γ⨯+-⨯+-⨯==2° 实体基础底面粉质粘土修正后的承载力特征值为: 根据书上表2-5 取0.3bη= , 1.6dη=()()()()3120.52200.30.9 4.143 1.610120.5407.3bdmaakb kPaffγηηγ=+-+-=+⨯⨯-+⨯⨯-=3°取320GkNm γ=,310mkN m γ= ,基础自重为: ()4.145.1422010102979G k N =⨯⨯⨯+⨯= 4°实体基础底面压力计算: ○1当仅有轴力作用时:32002979290.4407.34.14 5.14aaF G kP a kP a Apf++===<=⨯○2考虑轴力和弯矩时计算:m ax32002979400501.564.145.144.145.14F G M AWP+++⨯=+=+⨯⨯⨯424.31.21.2407.348ak P a k P af =<=⨯= 由以上验算,单桩及整体承载力满足要求。
(六)、承台设计:承台尺寸由图1所示,无垫层,钢筋保护层厚取100mm 。
1、单桩净反力的计算:单桩净反力,即不考虑承台及覆土重量时桩所受的力 1)、单桩净反力的最大值:()m a x345.42.63.622012314.2Q=-⨯⨯⨯= 2)、平均单桩净反力: 320012266.7Q Fn k N'===2、承台冲切验算: 1)、柱边冲切: 冲切力:3200 1.3504320LiF kN NF=-=⨯-=∑受冲切承载力截面高度影响系数hpβ的计算:()10.919008000.9922000800hpβ-=-⨯-=-冲夸比λ与系数α的计算:()0000.5250.5250.11000x xa hλ===<000.840.841.160.20.5250.2xxβλ===++()0000.2250.2250.21000y yahλ===>000.840.841.980.20.2250.2yyβλ===++ ()()()()()0000022 1.160.40.225 1.980.60.5250.9921500 1.087864320cycxxyhptlkN kN f b a h a h Fβββ⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦=⨯⨯++⨯+⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦=>=满足要求3、角桩向上冲切:12101010,10.0.45,,,x xxxyy yy m c ca a aa λλλλ======110.560.560.7720.20.5250.2xxβλ===++110.560.561.320.20.2250.2yyβλ===++()()()()()211111max220.7720.450.22520.450.52520.992150012045345.4yx xyhptkN kN f c ac ahNβββ⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦=⨯+++⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦=>=满足要求。
4、承台抗剪验算:斜截面受剪承载力可按下面公式计算:00hstV fb h ββ≤, 1.751.0βλ=+,114408008000.9461000hsh β⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Ⅰ-Ⅰ截面处承台抗剪验算:边上一排桩净反力最大值max314.2kN Q =,按3根桩进行计算。
剪力 m a x33314.2942.6kN QV==⨯=承台抗剪时的截面尺寸近似的定为:平均宽度 1.93b m =,1.0m h=1.751.75 1.1471.00.525 1.0βλ===++()00.946 1.1471500 1.93 1.03141chstkN V f Vb hββ==⨯⨯⨯⨯=>可以Ⅱ-Ⅱ截面处承台抗剪验算: 边排桩单桩净反力平均值 266.7ikN Q= ,按4根桩计算。
剪切力 44266.71066.8Q k N V==⨯=承台抗剪时的截面尺寸:平均宽度 2.63b m = ,0 1.0h m = 斜截面上受压区混凝土的抗剪强度为: 1.751.751.1471.00.5251.0βλ===++ ()00.946 1.1471500 2.63 1.04280chstkN V f V b hββ=⨯⨯⨯⨯=>=可以5、承台弯矩计算及配筋计算:1)、承台弯矩计算: 多桩承台的弯矩可在长,宽两个方向分别按单向受弯计算:Ⅰ-Ⅰ截面,按3根桩计算:()3314.20.9750.3636.3Ik N m M =⨯⨯-=∙ Ⅱ-Ⅱ截面,按4根桩计算:()4266.70.6750.3400IIkN m M=⨯⨯-=∙ 2)、承台配筋计算:取1.0,1.4m K h==。
长向配筋:62636.31022810.910003100.9I sym m MAfh ⨯===⨯⨯选配 16@200φ 2201.1132614smm A=⨯=短向配筋:624001014340.910003100.9IIsym m MAfh ⨯===⨯⨯选配 14@200φ ()2153.9182700smm A=⨯=构造要求承台配筋图:(七)、桩的强度验算桩的截面尺寸为 2300300mm ⨯,桩长为10.0m ,配筋为416φ,为通长配筋, 钢筋保护层厚度选40m m 。
因桩的长度不大,桩吊运及吊立时的吊点位置宜采用同一位置,如下图所示,控制 弯矩为吊立时的情况: 2.00.258.0λ== , 取动力系数为 2.0m ,则 ()()222222max110.324810.251.522.888ql kN m Mλ=-=⨯⨯⨯⨯-⨯=62222.8100.072300265150scmM fb h α⨯===⨯⨯由钢筋混凝土结构设计规范得 0.949sγ=6222.8102980.949260310ssym m M Afh γ⨯===⨯⨯选用 218φ,22254.5509smm A=⨯=桩的配筋构造见图纸。