桩基础课程设计计算书[详细]

基 础 工 程

课程设计任务书

题 目 名 称 桩基础设计

课 程 名 称 基础工程

学 生 姓 名

学 号

系 、专 业

指 导 教 师

2012 年 4月30 日

基础工程课程设计任务书

年级专业 学生姓名 学 号

题目名称 桩基础课程设计 设计时间 一周

课程名称 基础工程 课程编号 设计地点

一、课程设计(论文)目的

地基基础设计的 目的 是根据上部结构的 使用功能和结构形式在确定的 场地条件下选择适宜的 地基基础方案并确定其技术细节,使设计的 地基基础在预定的 使用期限内和规定的 使用条件下能够安全正常地工作,在此基础上满足降低造价和保护环境的 要求.

基础工程是土木工程专业的 学科基础课,在土木工程学科的 知识体系中占据了 重要地位.课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的 作用,也是同学们由理论学习通往工程实践的 一座桥梁.因此,通过本次课程设计,同学们可以更好地理解和巩固学习到的 各种理论和方法,有意识地培养自己的 工程意识和解决实际工程问题的 能力.

二、已知技术参数和条件

1、上部结构资料

某教学实验楼,上部结构为7层框架,其框架主梁、次梁均为现浇整体式,混凝土强度等级C30.底层层高3.4米(局部10米,内有10t桥式吊车,其余层高3.3米,底层柱网平面布置及柱底荷载如图2所示.

2、建筑物场地资料

(1)拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物平面位置如图1所示

图1建筑物平面位置示意图

(4)柱网平面布置及柱底荷载示意图(如图2所示)

三、任务和要求

(一)设计任务:

1、选择桩型、桩端持力层、层台埋深;

2、确定单桩承载力标准值;

3、确定桩数、桩位布置,拟定承台底面尺寸;

4、确定复合基桩竖向承载力设计值;

5、桩顶作用验算、桩基沉降验算和桩身结构设计计算;

6、承台设计;

7、绘制桩基施工图(桩的 平面布置图、承台配筋图、预制钢筋混凝土静压桩截面配筋图).

(二)设计要求

1、完成计算书1份,课程设计计算说明书要求和撰写规范严格按照“淮阴工学院课程设计(论文)管理办法”执行;手绘或CAD绘图一张.

2、独立完成,不得抄袭他人设计成果.

3、课题选题要求:

分为三大组,每一大组均按学号顺序选择柱号(共46个柱,每人1个柱号),第一大组的 桩边长取为300米米, 第二大组的 桩边长取为350米米,第三大组的 桩边长取为400米米.

基 础 工 程

课程设计指导书

题 目 名 称 桩基础设计

课 程 名 称 基础工程

学 生 姓 名

学 号

系 、专 业

指 导 教 师

年 月 日

内容提要

本设计是某教学实验楼第○5—A号桩的 设计,不考虑地震影响.桩承台尺寸为2300米米×2300米米×1000米米,桩采用静压预制桩,桩长22米,分两段,每段长11米.本设计的 内容涉及到桩承台承载力的 计算、桩顶作用验算、桩基础沉降验算、桩身结构设计计算、承台设计以及预制桩的 施工图的 绘制等.这些内容都是对我们土力学桩基础设计和钢筋混凝土设计的 复习和巩固,使我们对CAD等绘图软件的 运用更加熟练,锻炼了 我们独立思考和自主创新的 能力.本设计为我们以后从事桩基础的 施工和设计奠定了 基础.

关键字:承台 静压预制桩 承载力 沉降

目 录

1 .设计资料 ................................................................ 1

1.1 上部结构资料 ...................................................... 1

1.2 建筑物场地资料 ................................................... 1

2 .选择桩型、桩端持力层 、承台埋深 ............................... 2

2.1 选择桩型 ........................................................... 2

2.2 选择桩的 几何尺寸以及承台埋深 ............................... 2

3 .确定单桩极限承载力标准值 ......................................... 3

3.1 确定单桩极限承载力标准值 ...................................... 3

4 .确定桩数和承台底面尺寸 ........................................... 4

4.1 ○5—A柱的 桩和承台的 确定 ................................... 4

5 .确定复合基桩竖向承载力设计值 ................................... 5

5.1 无桩承台承载力计算(○5—A承台) ............................. 6

6 .桩顶作用验算......................................................... 7

6.1 五桩承台验算(○5—A承台) ..................................... 7

7 .桩基础沉降验算 ...................................................... 8

7.1 A柱沉降验算....................................................... 8

8 .桩身结构设计计算 .................................................. 10

8.1 桩身结构设计计算 ................................................ 10

9 .承台设计 ............................................................. 11

9.1 五桩承台设计(A柱) .............................................. 11

10.参考文献 ............................................................. 14

1． 设计资料

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3.4米(局部10米,内有10 t桥式吊车),其余层高3.3米,底层柱网平面布置及柱底荷载见附图.

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1.1.

表1.1地基各土层物理、力学指标

土层

编号 土层名称 层底埋深

(米) 层厚

(米) 天然

重度

(kN/米) 含

水量(%) 孔

隙

比 液

限

(%) 塑

限

(%) 内聚力 内摩擦角 压缩

模量

(米Pa) 地基

承载力

(kPa)

1 杂填土 1.5 1.5 15.5

2 灰褐色粉质粘土 9.8 8.3 17.3 32.0 0.90 34.0 19.0 15.0 20.0 5.4 110

3 灰褐色泥质粘土 21.8 12.0 16.2 33.8 1.06 44.0 18.0 13.8 17.5 3.2 100

4 黄褐色粉土夹粉质粘土 27.1 5.3 18.3 30.0 0.88 33.0 18.0 16.9 22.1 11.0 148

5 灰-绿色粉质粘土 >27.1 18.9 25.3 0.72 32.5 18.8 33.0 24.7 8.2 198

2. 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深

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 选择桩的 几何尺寸以及承台埋深

依据地基土的 分布,第②层是灰褐色粉质粘土,第③层是灰色淤泥质的 粉质粘土,且比较厚,而第④层是黄褐色粉土夹粉质粘土,所以第④层是较适合的 桩端持力层.桩端全断面进入持力层1.0米(>2d),工程桩入土深度为h.

故:mh8.221123.85.1

由于第①层厚1.5米,地下水位为离地表2.1米,为了 使地下水对承台没有影响,所以选择承台底进入第②层土0.6米,即承台埋深为2.1米,桩基得有效桩长即为22.8-2.1=20.7米.

桩截面尺寸选用:由于经验关系建议:楼层<10时,桩边长取300～400,故取350米米×350米米,由施工设备要求,桩分为两节,上段长11米,下段长11米(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长长1.3米,这是考虑持力层可能有一定的 起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的 余地.桩基以及土层分布示意如图2.2.1.