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桩基础课程设计-计算书

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一：设计资料

地形

拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾

工程地质条件

自上而下土层一次如下：

号土层，素填土，层厚1.6m,稍湿，松散，承载力特征值fak=98kPa

号土层，淤泥质土，层厚3.1m,流塑，承载力特征值fak=69kPa

号土层，粉砂，层厚6.3m,稍密，承载力特征值fak=115kPa

号土层，粉质黏土，层厚4.5m,湿，可塑，承载力特征值fak=170kPa

号土层，粉砂层，层厚未击穿,中密-密实，承载力特征值fak=285kPa

岩土设计技术参数

地基岩土物理力学参数如表1.1和表1.2所示。

表3.1地基岩土物理力学参数

土层编号

土的名称

孔隙比e

含水量W（%）

液性指数I

标准贯入撞击数N

压缩模量Es

承载力特征值fak（kPa）

①

素填土

5.0

②

淤泥质土

1.04

62.4

1.08

0.89

3.8

69

③

粉砂

0.81

27.6

1.0

7.5

115

④

粉质黏土

0.79

31.2

0.74

0.98

9.2

170

⑤

粉砂层

0.58

16.8

285

表3.2桩的极限侧阻力标准值qsik和极限端阻力标准值qpk

土层编号

土的名称

层厚（m）

qsik（kPa）

qpk（kPa）

①

素填土

1.6

23

②

淤泥质土

3.1

28

③

粉砂

6.3

46

④

粉质黏土

4.5

61

920

⑤

粉砂层

8

73

2450

水文地质条件

拟建场地地下水对混凝土结构无腐蚀性。

地下水位深度:位于地表下3.5m。

上部结构资料

拟建建筑物为6层钢筋混凝土框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差350mm,柱截面尺寸均为500mmX500mm,横向承重，柱网布置如图1.1所示。

图1.1柱网布置图

二．计算

1.对题号1荷载计算

荷载选取如下表

题号

Fk(KN)

KN.mKN.m)

Vk(KN)

A轴

B轴

C轴

A轴

B轴

C轴

A轴

B轴

C轴

1

1256

1765

1564

172

169

197

123

120

112

近似取荷载效应基本组合值为标准组合值的1.35倍，荷载效应准永久组合值标准组合值的0.8倍。

（1）确定桩基竖向承载力设计值R

根据地质勘察资料，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，为400mm×400mm，桩长为11米。承台埋深1.6米，则桩端进持力层1.6米。

按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值：

（2）确定桩数和承台尺寸

①确定A轴桩数和承台尺寸

按照规范要求，桩中心距Sa≥3

承台尺寸，

桩基承台和承台以上土自重设计值为

G＝2.0×2.0×1.6×20＝128kN

桩数n为

n＝(F+G)/R=

(1256+128)/452.96=3.06根

取桩数n＝4根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.0m×2.0m。

②确定B轴桩数和承台尺寸

按照规范要求，桩中心距Sa≥3d，取，承台尺寸

桩基承台和承台以上土自重设计值为

G＝2.4×2.4×1.6×20＝184.32kN

桩数n为

n＝(F+G)/R=

(1765+184.32)/452.96=4.3根

取桩数n＝5根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.4m×2.4m。

③确定C轴桩数和承台尺寸

按照规范要求，桩中心距Sa≥3d

承台尺寸，

桩基承台和承台以上土自重设计值为

G＝2.0×2.0×1.6×20＝128kN

桩数n为

n＝(F+G)/R=

(1564+128)/452.96=3.86根

取桩数n＝4根，桩的平面布置为右图所示，承台面积为2.0m×2.0m。

（3）对A轴基桩承载力验算、承台计算、桩身计算

①基桩承载力验算

1.2R＝1.2×452.96＝543.55kN

且=346R＝452.96满足要求。

②承台计算

承台底钢筋混泥土保护层成厚度取50mm，混凝土强度等级为C30，采用HRB400级钢筋。各桩净反力计算如下：

a桩:

b桩：

c桩:

d桩：

承台受弯计算

，对承台进一步设计为：承台厚度0.5m，保护层为50mm，则，混凝土强度等级为C30，混凝土的抗拉强度为，钢筋选用HRB400级如图所示

I－I截面：

II－II截面：

综上,I－I截面=2035mm2配筋,沿承台X方向每米长所需配筋A′s==2035/2.0=1017.5mm2,选用14@150(As=1026mm2)II－II截面As=3031mm2配筋,沿承台Y方向每米长所需配筋A′s=3031/2=1515.