桩基础设计计算书Word下载.docx
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含水量
W(%)
液性指数
标准贯入
锤击数N
压缩模量
Es(MPa)
①
素填土
-
-
5.0
②
淤泥质土
1.04
62.4
1.08
2.5
③
粉砂
0.81
27.6
14
7.5
④
粉质粘土
0.79
31.2
0.74
8.8
⑤
粉砂层
0.58
31
12.6
表2桩的极限侧阻力标准值
和极限端阻力标准值
单位KPa
桩的侧
阻力
桩的端
22
58
900
20
粉砂土
75
2000
52
1.4水文地质条件
⑴拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
⑵地下水位深度:
位于地表下4.5m。
1.5场地条件
建筑物所处场地抗震设防烈度为7度,场地内无可液化沙土、粉土。
1.6上部结构资料
拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构,长30m,宽9.6m。
室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。
柱截面尺寸均为400mm
400mm,横向承重,柱网布置如图所示。
2.选择桩型、桩端持力层、承台埋深
根据地质勘查资料,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,400mm×
400mm桩长为15.7m。
桩顶嵌入承台70mm,桩端进持力层1.2m承台埋深为1.5m。
3.确定单桩竖向承载力
3.1确定单桩竖向承载力标准值Q
根据静载力触探法公式:
=4×
0.4(×
20×
5.5+52×
3.2+58×
5.8+75×
1.2)+2000×
0.4×
0.4
=1444.48KN
3.2确定单桩竖向承载力设计值Ra
Ra=
=
=722.24KN
式中安全系数K=2
4.确定桩数n,布置及承台尺寸
4.1桩数n
最大轴力标准值,
初步估算桩数,由于柱子是偏心受压,考虑一定的系数,按规范取1.1~1.2。
先不考虑承台质量,因偏心荷载,桩数初定为:
取n=4
4.2柱的中心距
按规范,桩的最小中心距为3~4d,s=1.2m~1.6m,综合考虑后,s=1.4m。
柱的布置按矩形式排列。
4.3承台尺寸确定
根据构造要求,a=1.4+0.4×
2=2.2m
b=1.4+0.4×
暂时设计埋深为1.5m,承台厚0.9m,桩顶深入承台50mm承台下不做垫层,故钢筋保护层取70mm,则承台有效高度为
承台采用混凝土C30,
,
,钢筋选用HRB335级,
。
5.计算桩顶荷载
经过将设计任务书所给数据进行分析可知,最不利弯矩组合值比最不利轴力组合值要大,因此,按照最不利荷载弯矩组合值进行设计。
取承台及上覆土的平均重度
5.1桩顶平均竖向力:
承台及上覆土重
桩顶平均竖向力
=
5.2单桩水平设计值
其值远小于按
估算的单桩水平承载力特征值,满足要求。
相应于荷载效应基本组合是作用于柱底的荷载设计值为:
扣除承台和其填土自重的桩顶竖向力设计值
Kn
6.承台受冲切承载力验算
6.1柱边冲切
冲切力
受冲切承载力截面高度影响系数
冲垮比
=2×
[0.93×
(0.4+1.5)+0.93×
(0.4+1.5)]×
1.0×
1430×
0.83
=4945.11KN>
满足要求
6.2角桩向上冲切
=[1×
(0.6+0.3/2)6+1×
(0.6+0.3/2)]×
=1780.35KN>
7.承台受剪承载力计算
按式
计算。
剪跨比与冲切比相同,受剪切承载力截面高度影响系数
计算
对I-I斜截面
(介于0.3~3之间)
剪切系数
0.99×
1.29×
2.2×
=3334.74>
2
因承台为正方形,故II-II斜截面与I-I截面受剪切承载力一样。
8.局部受压验算
根据《混凝土结构规范》中“7.8局部受压承载力计算”的公式:
Fl≤1.35βcβlfcAln
式中:
Fl--局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值;
fc--混凝土轴心抗压强度设计值;
βc--混凝土强度影响系数,;
βl--混凝土局部受压时的强度提高系数;
;
Al--混凝土局部受压面积;
Aln--混凝土局部受压净面积;
对后张法构件,应在混凝土局部受压面积中扣除孔道、凹槽部分的面积;
A
b--局部受压的计算底面积。
8.1方柱对承台的局部压力算
满足要求。
8.2角桩对承台的局部压力验算:
满足要求。
9.桩身结构设计计算:
由于选用预制桩,因此,选择混凝土为C30,
9.1.桩身结构主筋计算:
由,《混凝土结构设计规范》“7.3正截面受压承载力计算”知:
式中:
N--轴向压力设计值;
φ--钢筋混凝土构件的稳定系数;
A--构件截面面积;
A'
s--全部纵向钢筋的截面面积。
并且按照《建筑地基基础规范》进行构造取值为:
静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%。
,得:
因此,可以按照构造配筋。
即,采用最小配筋率0.6%。
选用4
18,
.
9.2.桩身混凝土承载力验算:
9.3.桩身结构设计图:
见后面图纸。
10.承台受弯承载力计算:
10.1.x轴受到弯矩作用:
由,
可得:
选用14
18,
,沿着平行y轴布置。
10.2.y轴受到弯矩作用:
可得:
,沿着平行x轴布置。
10.3.承台的配筋图:
见后面的图纸。
11.参考文献:
【1】中华人民共和国国家标准·
《建筑桩基础技术规范(JGJ94—94)》·
北京,中国建筑工业出版社,2002
【2】中华人民共和国国家标准·
《建筑地基基础设计规范(GB50007—2011)》·
北京,中国建筑工业出版社,2011
【3】中华人民共和国国家标准·
《混凝土结构设计规范(GB20010—2010)》·
北京,中国建筑工业出版社,2010
【4】东南大学,同济大学,天津大学合编·
《混凝结构设计原理》·
北京,中国建筑工业出版社,2008
【5】华南理工大学,浙江大学,湖南大学编·
《基础工程》·
北京,中国建筑工业出版社,2003
【6】孔宪立,石振民主编·
《工程地质学》·
北京,中国建筑工业出版社,2001
【7】东南大学,浙江大学,湖南大学,苏州科技学院合编·
《土力学(第二版)》·
北京,中国建筑工业出版社,2005
【8】国家建筑标准图集11G101-3,中国计划出版社,2010
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