樁基礎(chǔ)課程設(shè)計

1、<p>　　基礎(chǔ)工程課程設(shè)計計算書</p><p><b>　　1 設(shè)計資料</b></p><p>　　1.1 上部結(jié)構(gòu)資料</p><p>　　某辦公大樓，該建筑物上部為七層框架結(jié)構(gòu)，柱子截面尺寸為500mm×500mm，底層柱網(wǎng)平面布置（B1=6m，L1=9m，L2=2.7m）及柱底荷載見圖 。</p>

2、<p>　　抗震設(shè)防要求不考慮。</p><p>　　1.2 設(shè)計原始資料 </p><p>　　場地地下水類型為潛水，地下水位離地表3.1米，根據(jù)已有分析資料，該場地地下水對混凝土無腐蝕性。</p><p>　　建筑地基的土層分布情況及各土層物理、力學(xué)指標(biāo)見表1.1. 地基各土層物理，力學(xué)指標(biāo)：</p><p>　　2 選擇樁型、

3、樁端持力層 、承臺埋深</p><p><b>　　2.1 選擇樁型 </b></p><p>　　因為框架跨度大而且不均勻，柱底荷載大 ，不宜采用淺基礎(chǔ)。</p><p>　　根據(jù)施工場地、地基條件以及場地周圍環(huán)境條件，選擇樁基礎(chǔ)。因鉆孔灌注樁泥水排泄不便，為減少對周圍環(huán)境污染，采用靜壓預(yù)制樁，這樣可以較好的保證樁身質(zhì)量，并在較短的施工工期完

4、成沉樁任務(wù)，同時，當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)力量、施工設(shè)備以及材料供應(yīng)也為采用靜壓樁提供可能性。</p><p>　　2.2 選擇樁的幾何尺寸以及承臺埋深</p><p>　　依據(jù)地基土的分布，第⑤層是比較適合的樁端持力層。樁端全斷面進(jìn)入持力層1.0m（>2d），工程樁入土深度為27.7m 。 </p><p>　　承臺底進(jìn)入第②層土0.6m，所以承臺埋深為2.1m，樁基

5、得有效樁長即為27.7-2.1=25.6m。</p><p>　　樁截面尺寸選用450×450㎜，由于施工設(shè)備要求，樁分為兩截，上段長13.3m，下端長13.3m（不包括樁尖長度），實際樁長比有效樁長長1m。這是考慮持力層可能有一定的起伏以及樁需要嵌入承臺一定長度而留有的余地。</p><p>　　樁基以及土層分布示意如圖。</p><p>　　3 確定單

6、樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　本設(shè)計屬于二級建筑樁基，采用經(jīng)驗參數(shù)法和靜力觸探法估算單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　根據(jù)單橋探頭靜力觸探資料Ps按圖確定樁側(cè)極限阻力標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　圖3-1 圖3-2</p><p>　　由于除去雜土外,第②,③

7、,④,⑤層土都是粘土,則采取圖3.1中的折線oabc來確定樁側(cè)極限阻力的標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p><b>　　即：時，</b></p><p><b>　　時，</b></p><p>　　樁端的豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的計算公式</p><p><b>　　其中：</b><

8、/p><p>　　u――樁身截面周長，m。</p><p>　　――樁穿過第i層土的厚度。</p><p>　　――樁身橫截面積，擴(kuò)底樁為樁底水平投影面積，，――樁端阻力修正系數(shù)，查表2.2可得。</p><p>　　由于樁尖入土深度H=27.7m(15<H<30),查表，由線性插值法求得修正系數(shù)=0.877</p>&

9、lt;p>　　表3樁端阻力修正系數(shù)值</p><p>　　按靜力觸探法確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　估算的單樁豎向承載力設(shè)計值（）</p><p>　　按經(jīng)驗參數(shù)法確定單樁豎向承載力極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　估算的單樁豎向承載力設(shè)計值（）</p><p>　　由于R1>R

10、2,所以最終按經(jīng)驗參數(shù)法計算單樁承載力設(shè)計值，即采用，初步確定樁數(shù)。</p><p>　　4 確定樁數(shù)和承臺底面尺寸</p><p>　　4.1 A柱樁數(shù)和承臺的確定</p><p>　　最大軸力組合的荷載：</p><p>　　初步估算樁數(shù),由于柱子是偏心受壓，故考慮一定的系數(shù)，規(guī)范中建議取，現(xiàn)在取1.1的系數(shù)，即：</p>

11、<p>　　取n＝5根，樁距 ,</p><p>　　樁位平面布置如右圖4-1，承臺底面尺寸為</p><p>　　4.2 B柱樁數(shù)和承臺的確定 </p><p>　　最大軸力組合的荷載： 圖4-1</p><

12、;p><b>　　初步估算樁數(shù) </b></p><p>　　取n＝5根，取，則承臺底尺寸為</p><p>　　樁位平面布置如圖4-2</p><p>　　4.3 C柱柱樁數(shù)和承臺的確定</p><p>　　最大軸力組合的荷載：</p><p><b>　　，柱位布置同B柱。&

13、lt;/b></p><p>　　4.4 D柱柱樁數(shù)和承臺的確定</p><p><b>　　，柱位布置同A柱。</b></p><p>　　5 確定復(fù)合基樁豎向承載力設(shè)計值</p><p>　　該樁基屬于非端承樁，并n>3,承臺底面下并非欠固結(jié)土，新填土等，故承臺底面不會于土脫離，所以宜考慮樁群、土、

14、 </p><p>　　承臺的相互作用效應(yīng)，按復(fù)合基樁計算豎向承載力設(shè)計值。 圖4-2 </p><p>　　5.1 A柱承臺承載力計算</p><p><b>　　承臺凈面積：。</b></p><p>　　承臺底地基土極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>

15、<b>　　分項系數(shù)</b></p><p>　　因為樁分布不規(guī)則，所以要對樁的距徑比進(jìn)行修正，修正如下：</p><p>　　群樁效應(yīng)系數(shù)查表得：</p><p>　　承臺底土阻力群樁效應(yīng)系數(shù):</p><p><b>　　承臺外區(qū)凈面積</b></p><p><b

16、>　　承臺內(nèi)區(qū)凈面積</b></p><p><b>　　查表</b></p><p>　　那么，復(fù)合樁基豎向承載力設(shè)計值R:</p><p>　　5.2 B柱的承臺承載力計算</p><p><b>　　承臺凈面積：。</b></p><p>　　承臺底地

17、基土極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p><b>　　分項系數(shù)</b></p><p>　　因為樁分布不規(guī)則，所以要對樁的距徑比進(jìn)行修正，修正如下：</p><p>　　群樁效應(yīng)系數(shù)查表得：</p><p><b>　　承臺外區(qū)凈面積</b></p><p><b>　

18、　承臺內(nèi)區(qū)凈面積</b></p><p><b>　　查表</b></p><p>　　那么，復(fù)合樁基豎向承載力設(shè)計值R:</p><p><b>　　6 樁頂作用驗算</b></p><p>　　6.1 A(D)柱的五樁承臺驗算</p><p>　　6．1．1

19、荷載取A柱的組合：</p><p>　　承臺高度設(shè)為1m等厚，承臺的平均埋深。</p><p>　　本工程安全等級為二級，建筑物重要性系數(shù)</p><p>　　作用在承臺底形心處的彎矩</p><p><b>　　樁頂受力計算如下：</b></p><p><b>　　滿足要求</

20、b></p><p>　　6．1．2 荷載取D柱的組合： </p><p>　　承臺高度設(shè)為1m等厚，承臺的平均埋深。</p><p>　　本工程安全等級為二級，建筑物重要性系數(shù)</p><p>　　作用在承臺底形心處的彎矩</p><p><b>　　樁頂受力計算如下：</b></

21、p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　6.2 B(C)柱的五樁承臺驗算</p><p>　　6．2．1荷載取B柱的組合：</p><p>　　承臺高度設(shè)為1m等厚，承臺的平均埋深。</p><p>　　本工程安全等級為二級，建筑物重要性系數(shù)</p><p&g

22、t;　　作用在承臺底形心處的彎矩</p><p><b>　　樁頂受力計算如下：</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　6．2．2 荷載取C柱的組合：</p><p>　　承臺高度設(shè)為1m等厚，承臺的平均埋深。</p><p>　　本工程安

23、全等級為二級，建筑物重要性系數(shù)</p><p>　　作用在承臺底形心處的彎矩</p><p><b>　　樁頂受力計算如下：</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　7 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計計算</p><p>　　兩端樁長各13.3m,采用單點(diǎn)吊立

24、的強(qiáng)度進(jìn)行樁身配筋設(shè)計。吊立位置在距樁頂、樁端平面0.293L(L=13.3m)，起吊時樁身最大正負(fù)彎矩，其中K=1.3; 。即為每延米樁的自重（1.2為恒載分項系數(shù)）。樁身長采用混凝土強(qiáng)度C30,II級鋼筋，所以：</p><p><b>　　樁身截面有效高度，</b></p><p>　　查《混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》（GBJ10-89）附表3得，</p>&

25、lt;p><b>　　樁身受拉主筋</b></p><p>　　選用，因此整個截面的主筋胃，配筋率為>％。其他構(gòu)造要求配筋見施工圖</p><p>　　樁身強(qiáng)度 滿足要求</p><p><b>　　8 承臺設(shè)計計算</b></p><p>　　承臺混凝土強(qiáng)度等級采用C20</

26、p><p>　　8.1 A（D）柱的五樁承臺設(shè)計</p><p>　　由于樁的受力可知，樁頂最大反力，平均反力,樁頂凈反力：</p><p>　　8．1．1 柱對承臺的沖切</p><p>　　，承臺厚度H=1.0m,計算截面處</p><p>　　的有效高度 （承臺底主筋的保護(hù)層厚度取70mm）。</p>

27、<p><b>　　沖垮比</b></p><p>　　8．1．2 角樁對承臺的沖切</p><p>　　角樁沖垮比 圖8-1</p><p><b>　　角樁的沖切系數(shù)</b></p><p>　　8．1．3 斜截面抗剪驗算</

28、p><p>　　計算截面為I-I，截面有效高度，截面的計算寬度，混凝土的抗壓強(qiáng)度，該計算截面的最大剪力設(shè)計值</p><p><b>　　剪跨比</b></p><p><b>　　剪切系數(shù)</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p&g

29、t;　　8．1．4 受彎計算</p><p>　　承臺I-I截面處最大彎矩</p><p>　　混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，II級鋼筋</p><p><b>　　，選用</b></p><p>　　8．1．5 承臺局部受壓驗算</p><p><b>　　A柱截面面積，</b>

30、;</p><p><b>　　局部受壓凈面積，</b></p><p><b>　　局部受壓計算面積 </b></p><p>　　混凝土的局部受壓強(qiáng)度提高系數(shù)</p><p><b>　　滿足條件</b></p><p>　　8.2 B（C）柱的五樁

31、承臺設(shè)計</p><p>　　由于樁的受力可知，樁頂最大反力，平均反力,樁頂凈反力：</p><p>　　8．2．1 柱對承臺的沖切</p><p>　　，承臺厚度H=1.0m,計算截面處的有效高度 （承臺底主筋的保護(hù)層厚度取70mm）。</p><p><b>　　沖垮比：</b></p><p&g

32、t;<b>　　沖切系數(shù)：</b></p><p>　　B柱截面取，混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 圖8-2</p><p><b>　　沖切力設(shè)計值</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p&g

33、t;<p>　　8．2．2 角樁對承臺的沖切</p><p><b>　　角樁沖垮比</b></p><p><b>　　角樁的沖切系數(shù)</b></p><p>　　8．2．3 斜截面抗剪驗算</p><p>　　計算截面為I-I，截面有效高度，截面的計算寬度，混凝土的抗壓強(qiáng)度，該計算

34、截面的最大剪力設(shè)計值</p><p><b>　　剪跨比</b></p><p><b>　　剪切系數(shù)</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　8．2．4 受彎計算</p><p>　　承臺I-I截面處最大彎矩<

35、/p><p>　　混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，II級鋼筋</p><p><b>　　，選用</b></p><p>　　8．2．5 承臺局部受壓驗算</p><p><b>　　B柱截面面積，</b></p><p><b>　　局部受壓凈面積，</b>&l

36、t;/p><p>　　局部受壓計算面積 ，</p><p>　　混凝土的局部受壓強(qiáng)度提高系數(shù)，</p><p><b>　　滿足條件。</b></p><p>　　其他樁基礎(chǔ)的計算從略。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1

37、． 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)·《 建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范（JGJ94—94） 》·北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002</p><p>　　2． 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)·《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007—2002） 》·北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002</p><p>　　3． 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)·《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB5