基础工程课程设计
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基础工程课程设计小结和体会一、引言基础工程课程设计是土木工程专业中一门非常重要的实践课程,它旨在通过实际操作,让学生更好地掌握基础工程的设计方法和技能。
在本次课程设计中,我们完成了许多富有挑战性的任务,包括土压力计算、基础结构设计、施工图绘制等。
通过这次实践,我不仅深入理解了基础工程的理论知识,还锻炼了自己的实践能力和创新思维。
二、土压力计算在基础工程设计中,土压力的计算是一个关键环节。
我们采用了不同的计算方法,包括主动土压力、被动土压力和静止土压力的计算。
通过对比不同计算方法的优缺点,我们发现选择合适的计算方法对于保证设计的可靠性和经济性至关重要。
此外,我们还考虑了土的压缩性和湿度等因素对土压力的影响,以确保计算的准确性。
三、基础结构设计在完成土压力计算后,我们进行了基础结构设计。
在此过程中,我们综合考虑了多种因素,包括荷载分布、土壤条件、施工条件等。
通过反复试算和调整,我们确定了最合适的基础型式和尺寸。
在这一阶段,我深刻体会到了基础结构设计的重要性,以及与实践相结合的必要性。
只有将理论知识与实际工程相结合,才能设计出既安全又经济的基础结构。
四、施工图绘制施工图绘制是基础工程设计的最终环节,它涉及到将设计思路转化为具体的施工方案。
在本次课程设计中,我们采用了CAD软件进行绘图。
通过反复练习和摸索,我逐渐掌握了CAD软件的使用技巧,并能够熟练地绘制各种基础工程的施工图。
在这一过程中,我深刻认识到了绘图标准的重要性,以及细节决定成败的道理。
只有严格遵守绘图规范,确保图纸质量,才能为施工提供准确的指导。
五、心得体会通过本次基础工程课程设计,我不仅掌握了基础工程设计的基本方法和技能,还深刻体会到了实践的重要性。
以下是我的一些心得体会:1.实践是检验真理的唯一标准。
在学习过程中,我们常常会遇到一些难以理解的理论知识。
然而,通过实践操作,我们可以更好地理解这些知识,并学会如何将其应用于实际工程中。
因此,实践对于学习土木工程学科至关重要。
基础工程课程设计实验书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法,培养学生分析和解决基础工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解基础工程的基本概念、类型和特点,掌握基础工程的设计原理和方法,了解基础工程的最新发展动态。
2.技能目标:学生能够运用所学知识进行基础工程的设计和分析,具备基础工程的计算能力和实际操作能力,能够阅读和理解基础工程相关的技术规范和标准。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识基础工程对社会和经济的重要影响,培养对基础工程事业的热爱和责任感,形成积极的职业态度和价值观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括基础工程的基本概念、原理和设计方法。
具体内容包括以下几个方面:1.基础工程的基本概念:包括基础工程的定义、分类和特点,基础工程的设计原则和基本要求。
2.基础工程的设计原理:包括基础工程的受力分析、设计计算方法和设计步骤,基础工程的承载力和沉降控制。
3.基础工程的类型和设计方法:包括浅基础、深基础、特殊基础和基础防护的设计方法和计算公式,各种基础工程的适用条件和优缺点比较。
4.基础工程的最新发展动态:包括基础工程的新技术、新材料和新工艺的应用和发展趋势,基础工程领域的创新和研究成果。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解和讲解,向学生传授基础工程的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握基础工程的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解基础工程的设计和施工过程,培养学生分析和解决实际问题的能力。
3.实验法:通过实验操作和观察,使学生了解基础工程的实际工作原理和性能,培养学生的实践能力和观察力。
4.讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,引导学生主动思考和探究,培养学生的思维能力和团队合作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威的基础工程教材,作为学生学习的主要参考资料,为学生提供系统的基础工程知识。
基础工程课程设计1. 引言基础工程课程设计是一门旨在培养学生工程实践能力和创新精神的课程。
本文档将介绍基础工程课程设计的目标、内容和实施方法,以及学生在课程设计中的角色和要求。
2. 课程设计目标基础工程课程设计旨在培养学生以下能力:•通过工程实践,加深对基础工程理论的理解。
•掌握工程项目的规划、设计和实施的基本方法。
•培养解决实际工程问题的能力。
•培养合作和沟通能力。
•培养创新思维和自主学习能力。
3. 课程设计内容基础工程课程设计的内容涵盖以下方面:3.1. 选题和规划学生根据自己的兴趣和专业方向,在教师指导下选择一个合适的项目或问题作为课程设计的选题。
然后,学生需要进行项目规划,包括确定项目目标、制定项目计划和资源管理等。
3.2. 设计和分析学生需要进行详细的工程设计,包括制定设计方案、进行工程计算和仿真分析等。
学生还需要学习并应用相应的工程设计软件和工具。
3.3. 实施和测试学生按照设计方案进行项目的实施,并进行必要的测试和验证。
学生需要独立或合作完成项目实施过程,并记录实施和测试过程中的关键数据和问题。
3.4. 结果评估和总结学生需要根据实施和测试的结果,对项目进行评估和总结。
学生需要分析项目的成功与否,并提出改进建议。
4. 课程设计实施方法基础工程课程设计采用项目驱动的教学方法,学生通过实际项目的设计和实施,将理论知识转化为实际应用能力。
课程设计实施的具体方法如下:4.1. 教师指导教师负责指导学生选择选题、进行项目规划和设计,解答学生在课程设计过程中遇到的问题,并提供必要的实施和测试指导。
4.2. 独立和合作学生可以选择独立完成课程设计,也可以组成团队进行合作。
独立完成课程设计可以培养学生的独立思考和解决问题的能力;合作完成课程设计可以培养学生的团队协作和沟通能力。
4.3. 学习资源教师将提供学习资源,包括教材、学习指南、示例设计和工程软件等。
学生需要根据需要,自主学习和应用这些资源。
基础工程课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体来说,知识目标包括了解基础工程的基本概念、设计和施工方法;技能目标包括能够运用基础工程的知识解决实际问题;情感态度价值观目标包括培养学生对基础工程学科的兴趣和热情。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体来说,我们将讲解基础工程的定义、分类和功能,以及基础工程的设计原则和施工方法。
此外,我们还将通过案例分析,让学生了解基础工程在实际工程中的应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,我们将采用多种教学方法。
包括讲授法、案例分析法和实验法。
在讲授法中,我们将通过生动的讲解和实例,让学生了解基础工程的基本概念和设计原则。
在案例分析法中,我们将引导学生分析实际工程中的基础工程问题,培养学生的解决问题的能力。
在实验法中,我们将学生进行基础工程的实验,让学生亲身体验基础工程的施工方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材将是主要的教学资源,我们将选用权威的基础工程教材,确保学生能够获得准确的知识。
此外,我们还将准备相关的参考书籍、多媒体资料和实验设备,以丰富学生的学习体验。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现进行评估。
作业将根据学生的完成质量和创新性进行评估。
考试将采用选择题和问答题的形式,测试学生对基础工程的基本概念、设计和施工方法的理解和应用能力。
六、教学安排本节课的教学安排将紧凑合理,确保在有限的时间内完成教学任务。
教学进度将按照教材的章节进行安排,每个章节安排相应的教学时间。
教学时间将根据学生的实际情况和需要进行调整,以确保教学内容能够适应学生的学习节奏和兴趣爱好。
教学地点将选择适合教学的环境,如教室或实验室,以便学生能够更好地进行学习和实践。
基础工程课程设计问题一、课程目标知识目标:1. 理解基础工程的基本概念、原理和设计流程;2. 掌握基础工程各类结构的特点、适用条件及施工技术;3. 了解基础工程与上部结构、地基土的相互作用及其影响。
技能目标:1. 能够分析基础工程的受力情况,进行基础的初步设计;2. 学会运用基础工程相关软件进行数据处理和分析;3. 能够根据实际工程案例,提出合理的基础工程设计方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对基础工程建设的兴趣,激发其探究精神;2. 增强学生的工程意识,使其认识到基础工程在国民经济发展中的重要性;3. 培养学生的团队协作意识和责任感,提高其沟通与交流能力。
课程性质:本课程为基础工程技术课程,旨在帮助学生掌握基础工程的基本知识和技能,培养其实践操作能力。
学生特点:本课程面向初中年级学生,学生对基础工程有一定的好奇心,具备一定的动手能力和探究精神。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实践操作和案例分析,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 基础工程概述:包括基础工程定义、分类、作用及发展历程,对应教材第一章内容;- 基础工程基本概念及分类;- 基础工程在工程建设中的作用及重要性。
2. 地基与基础:讲解地基土的性质、地基处理方法及基础设计原理,对应教材第二章内容;- 地基土的物理性质及力学参数;- 地基处理技术及施工方法;- 基础设计原理及构造要求。
3. 基础工程施工技术:学习基础工程的施工工艺、质量控制及安全措施,对应教材第三章内容;- 基础工程施工工艺及流程;- 施工质量控制及验收标准;- 安全生产措施及应急预案。
4. 基础工程案例分析:分析典型基础工程案例,提高学生的实际操作能力,对应教材第四章内容;- 案例分析:不同类型基础工程的设计与施工;- 学生分组讨论,提出解决方案;- 教师点评,总结经验教训。
基础工程课程设计106一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法,培养学生分析和解决基础工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解基础工程的基本概念、原理和设计方法,包括各种类型的基础工程如浅基础、深基础、地基处理等,以及它们的应用范围和设计要求。
2.技能目标:学生能够运用所学知识进行基础工程的设计和分析,包括选择合适的基础类型、计算基础尺寸和承载力等。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识到基础工程在建筑工程中的重要性,培养对基础工程的兴趣和热情,提高对工程安全的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.基础工程概述:介绍基础工程的基本概念、作用和分类,理解基础工程在建筑工程中的重要性。
2.地基基础理论:学习地基的分类、性质和承载力计算,掌握地基基础的设计原理和方法。
3.浅基础设计:学习浅基础的类型、设计要求和计算方法,包括扩展基础、条形基础、独立基础等。
4.深基础设计:学习深基础的类型、设计要求和计算方法,包括桩基础、沉井基础、地下连续墙等。
5.地基处理技术:学习地基处理的目的、方法和技术,包括压实、加固、排水等。
6.基础工程案例分析:分析实际工程中的基础工程案例,理解基础工程设计的实际应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解基础工程的的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际工程中的基础工程案例,使学生理解基础工程设计的实际应用。
3.讨论法:学生进行分组讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神。
4.实验法:安排实地参观和实验操作,使学生更好地理解基础工程的设计和施工过程。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的基础工程教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
基础工程桩基础设计计算书一 .设计任务1.1工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼, 其场地位于临街地块居中部位, 无其它邻近建筑物, 地层层位稳定, 场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。
试设计柱下独立承台桩基础。
(1)地基基础设计等级为乙级;(3)柱的截面尺寸为: 450mm×600mm;(4)承台底面埋深: d=2.0m(也可自行按规范要求选定);(5)根据地质资料以及上部荷载情况, 自行选择桩型、桩径和桩长;(6)桩基沉降量容许值: [s]= 200mm或查相关规范确定;(7)桩的类型: 预制桩或者灌注桩(自行斟酌设定);(8)沉桩方式: 静压或者打入(自行斟酌设定)。
(9)方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层, 若不满足要求, 再行选择卵石或岩石层作为持力层, 并作简要对比说明。
1.2荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合: 轴力F=7900kN, 弯矩Mx=160kN·m, My=710kN。
(其中, Mx、My分别为沿柱截面短边和长边方向作用)1.3工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同, 自上而下划分为5层, 地质剖面与桩基计算指标见表1, 勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。
地下水水质分析结果表明, 本场地地下水无腐蚀性。
1.4设计内容及要求(1)确定单桩竖向承载力特征值;(2)确定桩数, 桩的平面布置, 承台平面尺寸, 单桩承载力验算;(3)若必要, 进行软弱下卧层承载力验算;(4)桩基沉降验算;(5)桩身结构设计及验算;(6)承台结构设计及验算;(7)桩及承台施工图设计: 包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明;表1 地质剖面与桩基计算指标1.5建议的设计步骤及涵盖内容(1)列出设计资料(包括上部结构资料、建筑场地资料);(2)选择桩型、桩端持力层和承台埋深;(3)确定单桩机选承载力标准值;(4)确定桩数和承载底面尺寸; (5)确定群桩竖向承载力设计值; (6)桩基中单桩荷载验算;(7)桩基软弱下卧层和沉降验算(若不须验算桩基软弱下卧层沉降, 建议另行设定条件自行练习);(8)承台设计(包括柱对承台以及角桩对承台的冲切计算、承台斜截面抗剪验算及承台配筋等)。
基础工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解基础工程的基本概念,掌握其分类和功能。
2. 使学生掌握基础工程的施工方法,了解各种施工工艺的优缺点。
3. 帮助学生了解基础工程在土木工程中的重要性,认识到基础工程对整个工程质量的影响。
技能目标:1. 培养学生运用基础工程知识解决实际问题的能力。
2. 提高学生分析基础工程案例的能力,学会从多角度评价工程方案的合理性。
3. 培养学生团队合作能力,通过小组讨论、汇报等形式,提高沟通与表达能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱工程专业,增强对基础工程学科的兴趣。
2. 培养学生具备良好的职业道德,强调工程质量和安全意识。
3. 增强学生的环保意识,使其在工程实践中注重环境保护。
课程性质:本课程为基础工程学科的入门课程,旨在让学生了解基础工程的基本概念、分类、功能及施工方法,培养学生解决实际问题的能力。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的物理和数学知识,对工程学科有一定的好奇心,但缺乏实际操作经验。
教学要求:注重理论与实践相结合,通过案例分析和课堂讨论,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
同时,注重培养学生的职业道德和环保意识,使他们在未来的工程实践中能够为我国的基础工程建设做出贡献。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 基础工程概念与分类:讲解基础工程的基本概念、功能及分类,包括浅基础、深基础、桩基础等。
教材章节:第一章 基础工程概述2. 基础工程施工方法:介绍基础工程的常用施工方法,如挖掘、浇筑、打桩等,分析各种施工方法的优缺点。
教材章节:第二章 基础工程施工技术3. 基础工程案例分析:分析典型的基础工程案例,使学生了解基础工程在实际工程中的应用。
教材章节:第三章 基础工程案例解析4. 基础工程质量管理:讲解基础工程质量控制措施,培养学生的工程质量意识。
教材章节:第四章 基础工程质量控制5. 基础工程环境保护:介绍基础工程中的环保措施,提高学生的环保意识。
柱下条形基础课程设计计算书由平面图和荷载可知②~⑥轴的基础受力情况相同, ①和⑦轴的基础受力情况相同。
所以在计算时, 只需对①和②轴的条形基础进行计算。
一、①和⑦轴基础尺寸设计1.确定基础底面尺寸并验算地基承载力由已知的地基条件, 地下水位埋深0.9m, 假设基础埋深2.5m (基础底面到室外地面的距离), 持力层为粉砂层。
(1)求修正后的地基承载力特征值 持力层为粉砂层, 查得, ,3/78.115.24.86.12.04.187.06.17m kN m =⨯+⨯+⨯=γkPa d f f m d ak a 68.230)5.05.2(78.110.3160)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη(2)初步确定基础宽度条形基础轴线方向不产生整体偏心距, 设条形基础两端均向外伸出 基础总长m l 0.21225.00.60.63=⨯⨯+⨯= 基础平均埋深为m 725.22/45.05.2=+ 则基础底面在单位1m 长度内受平均压力kN F k 76.264212157521205=⨯+⨯=基础平均埋深为m 725.22/45.05.2=+ m h d f F b w w G a k 38..16.110725.22068.23076.264=⨯+⨯-=+-≥γγ取b=2.0m 。
(3)计算基底压力并验算 基底处的总竖向荷载为:kN G F k k 76.3416.10.210125.10.22033.381=⨯⨯+⨯⨯+=+基底平均压力为: 满足条件。
二、②~⑥轴基础尺寸设计1.确定基础底面尺寸并验算地基承载力 (1)初步确定基础宽度基础底面在单位1m 长度内受平均压力:kN F k 33.313212178521505=⨯+⨯=基础平均埋深为m 725.2 m h d f F b w w G a k 63.16.110725.22068.23033.313=⨯+⨯-=+-≥γγ取b=2.0m 。
(3)计算基底压力并验算基底处的总竖向荷载为:kN G F k k 53.3930.26.110125.10.22033.421=⨯⨯+⨯⨯+=+基底平均压力为: 满足条件。
基础工程课程设计名称:桩基础设计姓名:文嘉毅班级:051124指导老师:黄生根桩基础设计题高层框架结构(二级建筑)的某柱截面尺寸为1250×850mm ,该柱传递至基础顶面的荷载为:F=9200kN ,M=410kN?m ,H=300kN ,采用6-8根φ800的水下钻孔灌注桩组成柱下独立桩基础,设地面标高为±0.00m,承台底标高控制在-2.00m ,地面以下各土层分布及设计参数见附表,试设计该柱下独立桩基础。
设计计算内容:1.确定桩端持力层,计算单桩极限承载力标准值Quk;2.确定桩中心间距及承台平面尺寸;3.计算复合基桩竖向承载力特征值Ra及各桩顶荷载设计值N,验算基桩竖向承载力;计算基桩水平承载力RHa并验算;4.确定单桩配筋量;5.承台设计计算;6.绘制桩基结构图。
项目湿重度kN/m3孔隙比e液性指数I L压缩模量E sMPa承载力特征值f aKkPa层厚m钻孔灌注桩桩基参数极限侧阻力标准值q sikkPa极限端阻力标准值q PKkPa地基土水平抗力系数的比例系数m(MN/m4)层①粉土19.0 0.902 6.080 4.3 23 6层②粉细砂19.6 0.900 6.5105 3.8 20 9层③细砂19.8 0.860 7.8125 2.8 28 13层④粉土19.6 0.810 10.5140 2.3 40 15层⑤1粉细砂19.7 0.857.0115 4.4 28 12层⑤粉细砂19.7 0.770 16.0170 3.0 48 850 28层⑥粉质粘土19.8 0.683 0.258.5160 2.5 66 25层⑦粉土19.8 0.750 13.7170 2.9 58 25层⑧粉质粘土19.9 0.716 0.466.1145 5.7 60 14层⑧1粉砂20.0 0.770 14.0190 0.8 52 820 37层⑧粉质粘土19.9 0.716 0.466.1145 4.5 60 710 14层⑨粉土20.4 0.700 13.0195 3.5 62 36层⑩粉质粘土19.9 0.706 0.278.2170 4.8 68 28层⑾细砂20.2 0.690 22.0220 17.7 70 1500 45设计内容一.确定桩端持力层,计算单桩极限承载力标准值uk Q1.确定桩端持力层及桩长根据设计要求可知,桩的直径d =800mm 。
根据土层分布资料,选择层厚为4.5m 的层⑧粉质粘土为桩端持力层。
根据《建筑桩基技术规范》的规定,桩端全断面进入持力层的深度,对粘性土、粉土不宜小于2d 。
因此初步确定桩端进入持力层的深度为2m 。
则桩长l 为:l =4.3+3.8+2.8+2.3+4.4+3.0+2.5+2.9+5.7+0.8+2-2=32.5m2.计算单桩极限承载力标准值因为直径800mm 的桩属于大直径桩,所以可根据《建筑桩基技术规范》中的经验公式计算单桩极限承载力标准值uk Q :pk uk sk pk sik i p si p Q Q Q u q l q A =+=ψ+ψ∑ (1-1)其中桩的周长u =d π=2.513m ;桩端面积p A =2/4d π=0.503㎡;si ψ、p ψ为别为大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,si ψ=()1/50.8/d =1,p ψ=()1/50.8/D =1。
根据所给土层及参数,计算uk Q :uk Q =2.513×1×[23×(4.3-2)+20×3.8+28×2.8+40×2.3+28×4.4+48×3.0+66×2.5+58×2.9+60×5.7+52×0.8+60×2]+1×710×0.503=3883.6kN确定单桩极限承载力标准值uk Q 后,再按下式计算单桩竖向承载力特征值: 1a u k R Q K= (1-2) 其中K 为安全系数,取K =2。
则a R =3883.6/2=1941.8kN 。
二.确定桩中心间距及承台平面尺寸桩数n =F/a R =9200/1941.8=4.7,所以暂取桩数为6根。
根据《建筑桩基技术规范》的规定,非挤土灌注桩的最小中心距为3d ,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm 。
取桩中心距a S 为2.5m ,边桩中心距承台边缘的距离取为0.8m 。
则承台长度c L =2×(2.5+0.8)=6.6m ,承台宽度c B =2×0.8+2.5=4.1m 。
承台平面示意图如下:三.计算复合基桩竖向承载力特征值R 及各桩顶荷载设计值N ,验算基桩竖向承载力;计算基桩水平承载力ha R 并验算1.确定复合基桩竖向承载力特征值根据《建筑桩基技术规范》中介绍的方法,对于此类情况,应按下式确定其复合基桩的竖向承载力特征值:a c a k c R R f Aη=+ (3-1) 其中c η为承台效应系数,可根据a S /d 、c B /l 等参数查表得到。
当计算桩为非正方形排列时,/a S A n =,A 为承台计算域面积,n 为桩数。
6.6 4.1/6a S =⨯=2.124,/ 2.124/0.8a S d ==2.655,/ 4.1/32.5c B l ==0.126, 通过查表,可取c η为0.06。
ak f 为承台下1/2承台宽度且不超过5m 深度范围内地基承载力特征值的厚度加权平均值,由资料可得,ak f 为80kPa 。
c A 为计算基桩所对应的承台底净面积,()/c ps A A nA n =-,ps A 为桩身截面面积。
则c A =(6.6×4.1-6×0.503)/6=4.007㎡。
则复合基桩的竖向承载力特征值a c ak c R R f A η=+=1941.8+0.06×80×4.007=1961.1kN2.确定各桩顶荷载设计值N ,验算基桩竖向承载力根据《建筑桩基技术规范》中介绍的方法,各桩顶荷载设计值可由下式计算:22yk ik k xk i ik j j M x F G M y N n y x +=±±∑∑ (3-2)式中k F 为荷载效应标准组合下作用,作用于承台顶面的竖向力;k G 为桩基承台和承台上土自重标准值,对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力,此处承台上土的重度取为10kN/m3;xk M 、yk M 分别为荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x 、y 主轴的力矩;i x 、j x 、i y 、j y 分别为第i 、j 基桩或复合基桩至y 、x 轴的距离。
暂取承台高度为1.8m ,M 与长边方向(x 轴方向)一致。
桩按从左到右、从上到下的顺序分别记为1~6号桩。
各桩顶荷载设计值如下:14k k N N ==(9200+2×6.6×4.1×10)/6+[(410+300×1.8) ×2.5]/(4×2.5×2.5)=1718.5kN2k N 5k N ==(9200+2×6.6×4.1×10)/6=1623.5kN 36k k N N ==(9200+2×6.6×4.1×10)/6-[(410+300×1.8) ×2.5]/(4×2.5×2.5)=1528.5kN 由计算结果可得:min k N =1528.5kN >0,基桩不受上拔力。
max k N =1718.5kN <1.2R ,基桩竖向承载力满足要求。
3.计算基桩水平承载力ha R 并验算根据《建筑桩基技术规范》规定,当缺少单桩水平静载试验资料时,可按下式估算桩身配筋率小于0.65%的灌注单桩水平承载力特征值:()00.75 1.25221m t N h a g mm t n f W N R f A αγρζνγ⎛⎫=++⎪⎝⎭ (3-3) α为桩的水平变形系数,05mb EIα=,其中m 为地基土水平抗力系数的比例系数;0b 为桩身的计算宽度,对于圆形桩,当直径d ≤1m 时,()00.91.50.5b d =+;EI 为桩身抗弯刚度,对于钢筋混凝土桩,00.85c EI E I =,c E 为混凝土弹性模量,0I 为桩身换算截面惯性矩:圆形截面000/2I W d =;0W 为桩身换算截面受拉边缘的截面模量,此处2200[2(1)]32E g dW d d παρ=+-;0d 为扣除保护层的桩直径;Eα为钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;g ρ为桩身配筋率; m γ为桩截面模型塑性系数,圆形截面m γ=2;t f 为桩身混凝土抗拉强度设计值;m ν为桩身最大弯矩系数;N ζ为桩顶竖向力影响系数,竖向压力取0.5;n A 为桩身换算截面积,圆形截面2[1(1)]4n E g d A παρ=+-;N 为在荷载效应标准组合下桩顶的竖向力。
m =[(4.3-2)×6+3.8×9+2.8×13+2.3×15+4.4×12+3×28+2.5×25+2.9×25+5.7×14 +0.8×37+2×14]/32.5=16.25MN/4m 0b =0.9×(1.5×0.8+0.5)=1.53m若桩身采用C30的混凝土,其弹性模量c E 为4310⨯2/N mm ,混凝土保护层的厚度取为60mm ,采用HRB335规格的钢筋,其弹性模量s E 为52210/N mm ⨯。
0d =800-2×60=680mm E α=54(210)/(310)⨯⨯=6.67当桩径为300-2000mm 时,桩身正截面的配筋率可取0.65%-0.2%,暂取桩身配筋率g ρ为0.58%。
()2201W π0.80.826.6710.58%0.6832⎡⎤=⨯⨯⨯+-⨯⨯=⎣⎦0.0533m 0I =0.5×0.053×0.68=0.018024m 516250 1.53459510α⨯==0.5581m -C30混凝土的抗拉强度设计值t f 为1.43MPa 。
桩身最大弯矩系数m ν可根据h α的值查表获得,m ν为0.926。
()20.25π0.81 5.670.58%n A ⨯⨯+⨯==0.5192m 所以基桩水平承载力ha R 为:ha R =()0.750.5582 1.430.0530.516231.25220.58%10.9262 1.430.519⨯⨯⨯⨯⨯⎛⎫+⨯⨯+ ⎪⨯⨯⎝⎭=51.69kN群桩基础的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应,可按下列公式确定:h h h a R R η= (3-4)hi r l b ηηηηη=++ (3-5)12cb hn R P n ημ=(3-6)20.015n0.45i 120.150.10 1.9a S d n n η+=++ (3-7) ()c c a kp sA P fnA η=- (3-8)式中h η为群桩效应综合系数;i η为桩的相互影响效应系数;r η为桩顶约束效应系数;l η为承台侧向土水平抗力效应系数(承台外围回填土为松散状态时取l η=0);b η为承台底摩阻效应系数;/a S d 为沿水平荷载方向的距径比;1n 、2n 分别为沿水平荷载方向与垂直水平荷载方向每排桩中的桩数;μ为承台底与地基土间的摩擦系数;c P 为承台底地基土分担的竖向总荷载标准值。