某住宅樓樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)某住宅樓樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一：設(shè)計(jì)資料1、建筑場地土層按其成因土的特征和力學(xué)性質(zhì)的不同自上而下劃分為四層，物理力學(xué)指標(biāo)見下表?？辈槠陂g測得地下水混合水位深為2.0m,地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明，本場地下水無腐蝕性。 建筑安全等級為2級，已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來的荷載：,，H = 50kN；柱的截面尺寸為：400×400mm；承臺底面埋深：D 2.0m。 2、根據(jù)地質(zhì)資料，以黃土粉質(zhì)粘土為樁尖持力層，鋼筋混凝土預(yù)制樁斷面尺寸為300×300，樁長為10.0m 3、樁身資料： 混凝土為C30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 15MPa，彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為16.5MPa，主筋采用：416，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：310MPa4、承臺設(shè)計(jì)資料：混凝土為C30，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為15MPa，彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為1.5MPa。、附：1）：土層主要物理力學(xué)指標(biāo)； 2）：樁靜載荷試驗(yàn)曲線。附表一：土層代號名稱厚度m含水量w%天然重度rKN/孔隙比eMPa塑性指數(shù)液性指數(shù)直剪 試驗(yàn)（快剪）壓縮模量（kPa）承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)內(nèi)摩擦角°°粘聚力C（kPa）12雜填土2.018.821粉質(zhì)粘土9.038.218.91.020.3419.81.021124.612022粉質(zhì)粘土4.026.719.60.750.6150.6020167.02203粉沙夾粉質(zhì)粘土>1021.620.10.541.0120.425158.2260附表二：二：設(shè)計(jì)要求： 1、單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值的計(jì)算； 2、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖； 3、群樁中基樁的受力驗(yàn)算 4、承臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算； 5、樁及承臺的施工圖設(shè)計(jì)：包括樁的平面布置圖，樁身配筋圖，承臺配筋和必要的施工說明； 6、需要提交的報(bào)告：計(jì)算說明書和樁基礎(chǔ)施工圖。三：樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（一）：必要資料準(zhǔn)備 1、建筑物的類型機(jī)規(guī)模：住宅樓 2、巖土工程勘察報(bào)告：見上頁附表 3、環(huán)境及檢測條件：地下水無腐蝕性，QS曲線見附表（二）：外部荷載及樁型確定 1、柱傳來荷載：V = 3200kN、M = 400kNm、H = 50kN 2、樁型確定：1）、由題意選樁為鋼筋混凝土預(yù)制樁； 2）、構(gòu)造尺寸：樁長L10.0m，截面尺寸：300×300mm 3）、樁身：混凝土強(qiáng)度 C30、15MPa、16.5MPa 416 310MPa 4）、承臺材料：混凝土強(qiáng)度C30、15MPa、16.5MPa 1.5MPa（三）：單樁承載力確定1、 單樁豎向承載力的確定：1）、根據(jù)樁身材料強(qiáng)度（1.0按0.25折減，配筋 16）2）、根據(jù)地基基礎(chǔ)規(guī)范公式計(jì)算：1°、樁尖土端承載力計(jì)算： 粉質(zhì)粘土，0.60，入土深度為12.0m2°、樁側(cè)土摩擦力： 粉質(zhì)粘土層1： ， 取18kPa 粉質(zhì)粘土層2： ， 取28kPa3）、根據(jù)靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算： 根據(jù)靜載荷單樁承載力試驗(yàn)曲線，按明顯拐點(diǎn)法得單樁極限承載力 單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值： 根據(jù)以上各種條件下的計(jì)算結(jié)果，取單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值 單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值 4）、確樁數(shù)和樁的布置：1°、初步假定承臺的尺寸為 上部結(jié)構(gòu)傳來垂直荷載： 承臺和土自重： 取 根 樁距 ： 取 2°、承臺平面尺寸及柱排列如下圖：（四）：單樁受力驗(yàn)算：1、單樁所受平均力：2、單樁所受最大及最小力：3、 單樁水平承載力計(jì)算： ， 即 與合力 與的夾角小于 單樁水平承載力滿足要求，不需要進(jìn)一步的驗(yàn)算。（五）：群樁承載力驗(yàn)算：1、根據(jù)實(shí)體基礎(chǔ)法進(jìn)行驗(yàn)算：1）、實(shí)體基礎(chǔ)底面尺寸計(jì)算： 樁所穿過的土層的摩擦角： ， 取 ， 邊樁外圍之間的尺寸為： 實(shí)體基礎(chǔ)底面寬： 實(shí)體基礎(chǔ)底面長：2）、樁尖土承載力設(shè)計(jì)值：1°實(shí)體基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土的平均重度（地下水位下取有效重度）2° 實(shí)體基礎(chǔ)底面粉質(zhì)粘土修正后的承載力特征值為： 根據(jù)書上表25 取 ， 3°取 ， 基礎(chǔ)自重為：4°實(shí)體基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算：當(dāng)僅有軸力作用時(shí)：考慮軸力和彎矩時(shí)計(jì)算： 由以上驗(yàn)算，單樁及整體承載力滿足要求。（六）、承臺設(shè)計(jì)：承臺尺寸由圖1所示，無墊層，鋼筋保護(hù)層厚取100mm。 1、單樁凈反力的計(jì)算：單樁凈反力，即不考慮承臺及覆土重量時(shí)樁所受的力1）、單樁凈反力的最大值：2）、平均單樁凈反力：2、承臺沖切驗(yàn)算： 1）、柱邊沖切：沖切力：受沖切承載力截面高度影響系數(shù)的計(jì)算： 沖夸比與系數(shù)的計(jì)算：3、角樁向上沖切：4、承臺抗剪驗(yàn)算： 斜截面受剪承載力可按下面公式計(jì)算：，截面處承臺抗剪驗(yàn)算：邊上一排樁凈反力最大值，按3根樁進(jìn)行計(jì)算。 剪力 承臺抗剪時(shí)的截面尺寸近似的定為：平均寬度 , 截面處承臺抗剪驗(yàn)算： 邊排樁單樁凈反力平均值 ，按4根樁計(jì)算。 剪切力 承臺抗剪時(shí)的截面尺寸：平均寬度 ， 斜截面上受壓區(qū)混凝土的抗剪強(qiáng)度為：5、承臺彎矩計(jì)算及配筋計(jì)算： 1）、承臺彎矩計(jì)算： 多樁承臺的彎矩可在長，寬兩個(gè)方向分別按單向受彎計(jì)算：截面，按3根樁計(jì)算：截面，按4根樁計(jì)算： 2）、承臺配筋計(jì)算：取 。長向配筋： 選配 短向配筋： 選配 承臺配筋圖：（七）、樁的強(qiáng)度驗(yàn)算 樁的截面尺寸為 ，樁長為，配筋為，為通長配筋，鋼筋保護(hù)層厚度選。 因樁的長度不大，樁吊運(yùn)及吊立時(shí)的吊點(diǎn)位置宜采用同一位置，如下圖所示，控制彎矩為吊立時(shí)的情況： ， 取動力系數(shù)為 ，則 由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范得 選用 ， 樁的配筋構(gòu)造見圖紙。（圖紙另附）