基础工程双柱式桥墩钻孔灌注桩课程设计55037Word格式.docx
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3.4桩基设计与验算20•…
3.4.1桩长与单桩承载力验算20
3.4.2桩的内力计算21
3.4.3桩身配筋计算24
4钢筋构造图29……
4.1钢筋用量计算29••…
4.1.1纵筋用量计算29•••
4.1.2普通箍筋用量计算29-
4.1.3横系梁主筋用量计算29
4.1.4横系梁箍筋用量计算29
4.1.5加劲箍筋用量计算29.
4.1.6定位钢筋用量计算30.
4.1.7伸入横系梁箍筋用量计算30
4.1.8钢筋总用量30•…
4.2配筋图30
4.3三视图30
31
4参考文献
1双柱式桥墩钻孔灌注桩设计任务书
1.1设计目的：
通过本课程设计，掌握承受竖向和水平力作用的单排桩基础的设计与计算，对相应规范有一定的了解。
1.2设计任务：
1.2.1设计资料：
我国某公路桥墩采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如下图所示。
其上部结构为28米钢筋混凝土装配式T型梁桥,桥面宽7米。
设计汽车荷载为公路-H级。
15005000
41.08
一般冲刷线
35.00
局部冲刷线
V
HWU9MY
43.80常水位
39.78最低水位
（单位：
mm）
1.2.2地质资料：
标高30.00米以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质
指标为：
容重Y=18.5KN/m3，土粒比重G=2.70,天然含水
量3=21%,帆=22.7%,如=16.3%;
m=7000kN/m4;
桩周土
极限摩阻力T=40kPa;
标高30.00米以下桩侧及桩底均为硬塑性土，其各物理性质指标为：
容重丫=19.5KN/m3，土粒比重G=2.70,天然含水量3=17.8%,血=22.7%,3p=16.3%,m=15000kN/m4;
桩周土极限摩阻力t=65kPa;
[oo]=350kPa。
1.2.3材料：
桩采用C25混凝土浇注,混凝土弹性模量Eh=2.85XlO4MPa,所供钢筋有R235和HRB335。
1.2.4基础方案：
该桥墩基础由两根钻孔桩组成,旋转成孔。
（钻头直径（即桩的设计直径）取©
=1.2~1.6m,桩底沉淀
土厚度t=（0.1~0.3）d。
上部柱直径为1.0m,在局部冲刷线处设置横系梁。
）
1.2.5计算荷载
1一跨上部结构自重G1（见下表）
2盖梁自重G2
3局部冲刷线以上一根桩重G3
最低水位：
常水位：
4桩自重G4
5横系梁自重G5
6汽车荷载级（活载）在墩柱顶的反力
双孔布载G6=536.68KN，单孔布载G7（见下表）车辆荷载反力已按偏心受压原理考虑横向分布的分配
影响
G7在顺桥向引起的弯矩（见下表）
7水平荷载：
a.制动力：
T=45.00KN,作用点在支座中心，距桩顶距离
为12.6m。
b.纵向风力：
盖梁部分W1（见下表）,对桩顶力臂为11.62m。
墩身部分W2（见下表）,对桩顶力臂为4.96m。
荷载分组编号
G1
G7
M
W
（学号个位）
kN
kNm
（学号十位）
1
2415
400
135
5.2
2
3
390
5.4
4
2435
5.8
5
6
（学号百位）
7
3.0
8
2450
3.2
9
1.2.6设计要求
1确定桩的长度，进行单桩承载力验算
2桩身强度计算，求出桩身弯矩图（用坐标纸绘制）定
出最大桩身弯矩值及其相应的截面和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度，计算出主筋长度，螺旋钢筋长度，钢筋总用量。
3验算墩顶纵桥向水平位移。
④绘制桩基布置图及桩身配筋图。
5全部设计计算工作、设计计算书编写在一周内完成（按五天计），严禁相互抄袭。
6全部设计文件采用课程设计专用设计用纸和课程设计资料袋。
1.3时间及进度安排：
1）布置设计内容及准备相关参考书、设计规范：
0.5天
2）荷载计算及组合：
3）桩长确定及单桩承载力验算：
4）配筋计算及墩顶位移验算：
1天
5）设计校核：
6）完成设计说明书：
7）完成设计图纸。
1.天
1.4建议参考资料
i规范：
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG
D62-2004）
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）《道路工程制图标准》（GB50162-92）
ii《结构设计原理》凌治平主编，人民交通出版社
iii《基础工程》凌治平主编，人民交通出版社
iv《桥梁工程》
v公路桥涵设计手册《墩台与基础》，人民交通出版社
2单排桩基础课程设计指导书
2.1拟定尺寸
桩径：
参考选择范围：
1.2m~1.6m。
桩长：
据所选定的持力层选择。
摩擦桩的桩长不应小于4m,桩底端部应尽可能达
到该土层的桩端阻力的临界深度。
一般不宜小于1m。
横系梁：
梁高取（0.8~1.0）d;
梁宽取（0.6~1.0）d。
详见
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）第525条第3款
2.2荷载计算及荷载组合
2.2.1荷载计算
浮力的考虑参见《公路桥涵设计通用规范》（JTG
D60-2004）第424条
墩柱自重应考虑常水位和最低水位两种情况。
钢筋混凝土重度取25KN/m3;
有效重度取15KN/m3。
2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合
参见《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第
4.1有关条款及《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG
D63-2007）第1.0.5条~1.0.11条有关条款。
可列表计算
\内
力\荷载名称\
常水位
最低水位
N
（kN）
H
（kN.m）
永久作用
G1+G2+G
3+G5
汽车荷载，
双跨
单跨
制动力
风力W
常水位荷载组合
按承载能力极限状态
按正常使用极限状态
1+2
1+3
1+2+4+5
Nmax
Mmax
1+3+4+5
最低水位荷载组合
2.3桩基设计计算与验算
231桩长确定及单桩承载能力验算
桩长的计算可以根据持力层位置拟定，再根据单桩容许承载力的验算来修正，也可以根据单桩单桩承载力的验算公式反算桩长。
地基承载能力验算根据《公路桥涵地基与基础设计规
范》（JTGD63-2007）第1.0..8条规定，验算荷载采用正常使
用极限状态荷载组合。
取能产生最大竖向轴向力Nmax的荷
载组合作为控制荷载。
Nmax+G<
YRRa
G—桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值
R—地基承载力容许值抗力系数。
按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）第537条规定取值。
[Ra]—单桩轴向受压承载力容许值。
由于丫R取值不同，应取永久荷载+汽车荷载及永久荷载+可变荷载两种工况验算。
2.3.2桩身内力及配筋计算
（1）计算桩的计算宽度
圆形截面桩：
bt=d+1X0.9
（2）计算桩土变形系数，并判断桩是否为弹性桩
（3）计算最大冲刷线处桩顶荷载
按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）第1.0.5条规定基础结构设计当按承载能力极限状态设计时，应采用作用效应基本组合和偶然组合（本设计不考虑）进行验算。
控制荷载应取按承载能力极限状态设计时，能产生最大弯矩及相应轴力较小的工况进行验算。
（4）桩身内力计算可列表进行，相应格式可参照下表：
求出桩身弯矩及剪力图（用坐标纸绘制）
Z
ZZ
hh
Am
Bm
匕A
MoBm
MZ
Aq
Bq
HoAq
M0Bq
QZ
（5）配筋计算
a.桩身最大弯矩值及其相应的截面位置的确定
可由桩身弯矩图（用坐标纸绘制）确定（图解法），也可计算出系数Cq后，查表求得（数解法）。
b.求出最大弯矩和相应轴力后，配筋计算及截面强度验算课参见《结构设计原理》有关偏心受压构件强度计算部分。
最大弯矩及相应轴力应取设计值，要考虑荷载分项系数。
桩基构造要求详见《公桥基规》第522条及5.2.5条第3款有关规定。
钢筋布置要考虑：
（1）主筋钢种、直径，与承台的联结方式及主筋的
截断；
（2）箍筋的直径、间距，加强筋的设置。
2.
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