桩基础计算书

土力学及地基基础

课程设计

桩基础设计

班级： 学号： 姓名： 专业：

2012年 月 日

任 务 书

一、设计目的

根据本课程教学大纲的要求，学生应通过本设计掌握桩基础设计的原理与方法，培养学生的分析问题和实际运算，以巩固和加强对基础设计原理的理解。 二、设计题目 桩基础设计 三、设计分组成员

杜成鹏 耿春雷 孙亚光 王海鹏 四、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。

建筑安全等级为二级，上部框架结构由柱子传来的荷载：F=2950KN，M550KNm，H=80KN，柱的截面尺寸为：400×

400mm；

2、根据地质资料，以黄土粉质粘土或粉沙夹粉质粘土为桩尖持力层，

3、钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300300mm，承台地面埋深：2M。 4、根据附表2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Qu550kN，也可以有已知条件计算得知Q。

uqck360至380之间取值。

5、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310MPa

6、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

土层代号 名称 天 直剪 试验 压缩 （快剪） 模量 粘聚E(ks承载力标准值 f k 然 孔 液厚 重 隙 性 内摩(kPa) 度 度 比 m r KN/m 3擦角° ψ° 力 C（kPa） Pa) e 指数 IL 1－2 杂填土 2.18.8 0 2－1 粉质粘9.18.9 1.1.0 土 0 02 2－2 黄土粉4.19.6 0.0.6质粘土 0 70 5 3 粉沙夹>20.1 0.0.4 粉质粘1土 0 21 12 4.6 120 20 16 7.0 220 25 15 8.2 260 附表二：

桩静载荷试验曲线

五、设计成果要求

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以及承台底面尺寸； 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，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; 7、基础底板配筋。

计算书

1, 桩型和尺寸

摩擦型桩，钢筋混凝土预制桩，断面尺寸300*300 桩长 l=10m

2, 初选桩的根数

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:

Qu550 单桩承载力标准值：

RkQ2u550275kN 2 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

Ra275kN

Qu2950n1.21.212.87 由K2753， 初选承台尺寸

桩距 承台长边长 承台短边长 承台埋深为 承台高度 桩顶伸入承台 钢筋保护层厚度 有效高度 ，并考虑桩的排列取15根

s3d30.30.9m

a40.920.34.2m

b20.30.92.4m 2m

h1000mm

50mm 100mm

h01000100900mm

320kN/m4， 计算桩顶荷载 （取平均重度 G）

QkFkGk/n29502204.22.4/15 Qmaxkmin223.5Ra

2xiQkMkHkhxmax5508021.8223.560.9261.82

276.1170.9

 相应于荷载效应基本组合时作用于柱底的荷载设计值为：

F1.35Fk3982.5kNM1.35Mk742.5kN

H1.35Hk108kN

扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值：

F3982.5N265.5kNn15

NmaxminMHhxmaxN2xi

742.510821.8265.5265.571

61.820.92

N2MHhxN2xi

(742.51082)0.8265.5301

22

61.80.9

5，承台受冲切承载力验算

1）柱边冲切计算 冲切力：

FlFNi3982.5265.53717kN

受冲切承载力截面高度影响系数hp计算：

10.9hp1(1000800)0.9832000800

冲垮比与系数的计算：

a0x1.45h00.9取a0x=0.90xa0x1h00.840x0.70x0.2

a0y0.55h00.90ya0yh00.6107

hpfth02baha0xc0y0yc0x0.841.040y0.2

20.70.40.551.040.40.90.98315000.95353.3

Fl37175353.3 可以

2）角桩向上冲切计算：

c1c20.45;a1xa0x0.9;1x0x1a1ya0y0.55;1y0y0.610.560.471x0.2

1x

0.561y0.691y0.21xc2a1y/21yc2a1x/2hpfth00.470.450.55/20.690.450.9/20.98315000.9

1276.3kNNmax366.5kN

6， 承台受剪切承载力计算（剪跨比与以上冲垮比相同）

受剪切承载力截面高度影响系数hs计算：

800800hs0.971900h0

对1-1截面：

1414x0x1

剪切系数 ：

1.751.750.8751.011

hsftb0h00.9710.87515002.40.92752.8

3Nmax1009.5 对2-2截面：

y0y0.61

剪切系数：

1.751.751.0871.00.611.0

hsftb0h00.9711.08715004.20.95984.555Nmax1682.5 从以上计算可见，该承台高度首先取决于1-1截面的受剪切承载力，其次是于沿柱边的受冲切承载力。

7， 承台受弯承载力计算 MxNyii5265.50.7929.25kNm

Mx929.251032A3824.1mm s0.9fh 0.93000.9y0 选用20根16mm@的HRB335钢筋，沿平行y方向均置分布。

As4020mm2

MyNixi3336.51.633010.7

2247.3kNm

My2247.3103As9248mm2

0.9fyh00.93000.9

选用7根32mm+6根28mm的HRB335钢筋，沿平行于x方向间隔均置分布。

As563036959325mm2

图1 配筋图