预制桩基设计计算书__本科毕业设计.docVIP

江苏省土木工程重点专业材料 淮阴工学院 《基础工程》 课程设计计算书 班 级： 土木1137 姓 名： 吴军 学 号： 1131407720 指导老师： 陈亚东 日 期： 2016年6月 归口单位： 建筑工程学院  1．1 设计题目 本次课程设计的题目：预制桩基设计。 1．2 设计荷载 柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值分别如表1．1、表1．2所示。 表1．1 柱底荷载效应标准组合值 表1．2 桩底荷载效应基本组合值 （1）题号：9号。 （2）柱底荷载效应标准组合值如下。 轴荷载：Fk=2920kN；Mk=304kN·m；Vk=192kN。 轴荷载：Fk=2860kN；Mk=285kN·m；Vk=202kN。  轴荷载：Fk=3720kN；Mk=281kN·m；Vk=191kN。 （3）柱底荷载效应基本组合值如下。 轴荷载：F=3680kN；M=377kN·m；V=233kN。 轴荷载：F=4690kN；M=326kN·m；V=230kN。 轴荷载：F=4230kN；M=301kN·m；V=228kN。 设计轴柱下桩基，、轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。 1．3 地层条件及其参数 地层条件及其参数详见桩基础课程设计任务书。 1．4 预制桩基设计 建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为-0．45m，自然地面标高同室外地坪标高。根据表1．5，该建筑桩基属丙级建筑桩基，拟采用截面为450mm（不宜小于350mm）的混凝土预制方桩，以④号土层粉质黏土为持力层，桩尖伸人持力层1.2m（对于黏性土、粉土不小于2d＝700mm），设计桩长11.0m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度标高-1.60m，桩顶伸人承台50mm。 1．4．1 单桩承载力计算 根据以上设计，桩顶标高为-1.6m，桩底标高为-12.6m，桩长为11.0m。 1．单桩竖向极限承载力标准值 单桩竖向极限承载力标准值按下式计算： 由于 则 2．单桩竖向承载力特征值 承台底部地基土为较松软的填土，压缩性大，因此本工程不考虑承台土效应，即取，则有 根据上部荷载初步估计桩数为 则设计桩数为9根。 1．4．2 桩基竖向承载力的验算 根据《建筑桩基技术规范》（JCJ 94—2008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。由于桩基所处场地的抗震设防烈度为7度，且场地内无可液化砂土、粉土问题，因此可不进行地震效应的竖向承载力验算。 根据桩数及承台尺寸构造要求初步设计矩形承台（见左图），取承台边长为3.6m×3.6m，矩形布桩，桩的中心距取3.5d（3d～4d 计算时取荷载的标准组合，则 因此 满足设计要求，故初步设计是合理的。 1．4．3 承台设计 根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为3.6m×3.6m，预估承台厚0.8m（见下图），承台混凝土选用C30，ft=1.43N/mm2，fc=14.3N/mm2；承台钢筋选用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2。 1．承台内力计算 承台内力计算荷载采用荷载效应基本组合设计值，则基桩净反力设计值为 2．承台厚度及受冲切承载力验算 为防止承台产生冲切破坏，承台应具有一定的厚度，初步设计承台厚0.8m，承台底保护层厚60mm，则h0＝800-60＝740mm。分别对柱边冲切和角桩冲切进行计算，以验算承台厚度的合理性。 （1）柱对承台冲切。 承台受桩冲切的承载力应满足下式： 由于，则冲跨比为 取。 冲切系数为 故厚度为0.8m的承台能够满足柱对承台的冲切要求。 （2）角桩冲切验算， 承台受角桩冲切的承载力应满足下式： 由于，从角桩内边缘至承台外边缘距离为 则 故厚度为0.8m的承台能够满足角桩对承台的冲切要求。 3．承台受剪承载力计算 承台剪切破坏发生在柱边与桩边连线所形成的斜截面处，对于I—I截面， 剪切系数 受剪切承载力高度影响系数计算:由于h0800mm，故取βhs=1。 I一I截面剪力为 则 故满足抗剪切要求。 承台受弯承载力计算 承台计算截面弯矩如下。 对于I一I截面，取基桩净反力最大值N’max=527.