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基础工程课程设计报告书

基础工程

课程设计报告

 

题目:

某多层住宅小区基础工程设计

院(系):

土木工程系

专业班级:

2013级土木工程1班

学生姓名:

****

学号:

13031****

指导教师:

任杰

2016年5月3日至2016年6月7日

 

课程设计成绩评定表

成绩评定

评定等级

优良中及格不及格

指导教师(签名):

2016年6月7日

 

某建筑工地桩基础工程设计

一、基本设计资料

1.工程概况

某建筑工地.拟建高层建筑小区.地基基础采用桩基础.拟建小区面积长400m.宽300m。

建筑物结构传至柱下端的荷载组合为:

荷载标准组合.竖向荷载Fk=3000KN.弯矩Mk=200KN*m.荷载准永久组合.竖向荷载FQ=2000KN.弯矩Mk=150KN*m,荷载基本组合.竖向荷载F=4000KN.弯矩M=300KN*m。

桩径选择在0.5~1.2m之间取值.承台埋深2m。

2.地勘资料

地基土物理力学指标

根据钻探揭露情况及上述试验统计成果.并结合当地建筑经验.地基土物理力学指标评价见下表.地下水位位于地表以下5m处。

土层厚度

天然重度

r(kN/m3)

承载力

特征值

fak(kPa)

压缩模量EsMPa)

内聚力

C(kPa)

内摩擦角φ(°)

孔隙比e

液性指数IL

可塑粉质粘土

1

18.50

140

4.4

11

17

0.7

0.6

硬塑粉质粘土

1

20.00

160

6.0

19

20

0.4

0.2

淤泥

4

17

100

2

8

5

0.9

1.1

硬塑粉质粘土

1

20.00

160

6.0

19

20

0.4

0.2

强风化泥岩

以下均是

24.00

250

3.主要材料

混凝土:

材料自选。

钢筋:

主筋用HRB335.其它的自选。

4.计算方法

极限状态设计法(正常使用极限状态设计和承载能力极限状态设计)。

5.设计依据与参考资料

1)《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011);

2)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

3)《基础工程》教材;

4)提供的技术资料;

二、选择桩型、桩长

采用直径为800mm、长为1+1+4+1-2+0.2+0.1=5.3m的钻孔灌注桩.混凝土用C30.钢筋主筋采用HRB345.其他HPB300.经查表得fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;fy=fy’=300N/mm2。

初选第五层(强风化泥岩)作为持力层.桩端进入持力层不得小于0.2d=0.16m,同时不小于0.2m,所以实际取0.2米;初选承台底面埋深2m.桩顶嵌入承台不宜小于50mm.取0.1m。

三、确定单桩竖向承载力特征值Ra

1.根据桩身材料确定.初选配筋率ρ=0.4%.ψc=0.8.计算得

2.按经验参数法确定.

.

.

.

.

Ra=0.5Quk=1448/2=724KN

单桩竖向承载力特征值取上述两种中的最小值.即Ra=724KN。

四、确定桩的数量和平面布置

1.桩的数量

不计承台和承台上覆土重估算桩的数量。

因偏心荷载.桩数初定为

取桩数n=5根。

2.桩的中心距

通常桩的中心距为

.这里实际取3.2米。

3.桩的布置

如图所示:

五、桩承台设计

1.承台尺寸

根据桩的布置.桩的外缘每边外伸净距为0.5d=400mm。

则桩承台长度为4800mm;承台宽度b=4000mm。

承台埋深设计为2m.承台高为1.0m。

2.承台及上覆土重

取承台及上覆土的平均重度

.则承台及上覆土重为:

验算考虑承台效应的基桩竖向承载力特征值

不考虑地震作用时

查表得

.基桩对应的承台底净面积

承台下1/2承台宽度且不超过5米深度范围内各层土的地基承载力特征值加权平均值为100KPa。

六、桩基承载力验算

1.中心荷载作用下

2.偏心荷载作用下

计算承台四角边缘最不利的桩的受力情况:

因此不受上拔力.偏心作用下.最边缘桩承载力满足要求.受力安全。

七、承台设计

承台混凝土强度C30.采用等厚度承台.高度为1m.底面钢筋保护层厚0.1m(承台有效高度0.9m).圆桩直径换算成方桩的边长为0.7m。

1.受弯计算

单桩净反力(不计承台和承台土重)的平均值为:

N=F/n=4000/5=800KN

边角桩的最大和最小净反力为:

轴向柱间的中间净反力为:

(800+846.875)/2=823.44KN

承台X向配筋为:

可选配18根直径25@200钢筋.则As=8836mm2

承台Y向配筋为:

可选配16根直径22@200钢筋.则As=6082mm2

2.受冲切计算

作用在冲切破坏椎体上相应荷载效应基本组合的冲切设计值为:

柱下矩形承台受冲切承载力为:

故柱对承台的冲切承载力满足要求。

角柱对承台的冲切验算:

公式右边即为:

故角柱桩对承台的冲切承载力满足要求。

3.受剪切计算

斜截面最大剪力设计值:

斜截面受剪承载力设计值为:

本设计采用等厚度承台.冲切验算和剪切验算均满足要求.且有较大余地.满足要求。

 

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