《預(yù)制樁基礎(chǔ)課程設(shè)計.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《預(yù)制樁基礎(chǔ)課程設(shè)計.doc（13頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、預(yù)制樁基課程設(shè)計目錄1.設(shè)計題目12.設(shè)計荷載13.地層條件及其參數(shù)11）. 地形12）.工程地質(zhì)條件13）.巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)24）.水文地質(zhì)條件35）.場地條件3預(yù)制樁基設(shè)計31）.單樁承載力計算32）.樁基豎向承載力特征值53）.樁基豎向承載力驗算54）.承臺設(shè)計65）.承臺厚度及受沖切承載力驗算66）.柱對承臺沖切77）.角樁沖切驗算78）.承臺受剪承載力驗算89）承臺構(gòu)造設(shè)計95.樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計96.樁身構(gòu)造設(shè)計37.吊裝驗算38.估算A.B軸線柱下粧數(shù)111）.粧數(shù)估算112）.承臺平面尺寸確定119.設(shè)計圖紙1210.參考文獻(xiàn)12預(yù)制樁基課程設(shè)計1.設(shè)計題目本次課程實際題目：預(yù)制樁基

2、設(shè)計2.設(shè)計荷載題號：5號設(shè)計A軸柱下樁基，B,C軸柱下僅設(shè)計承臺尺寸和估算樁數(shù)（1） 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值如下。軸荷載：Fk=1700kN Mk=191kN.M Vk=132kN軸荷載：Fk=2100kN Mk=197kN.M Vk=141kN軸荷載：Fk=1860kN Mk=208kN.M Vk=120kN(3) 柱底荷載效應(yīng)基本組合值如下。軸荷載：F=2180kN M=210kN.M V=164kN軸荷載：F=3130kN M=211kN.M V=155kN軸荷載：F=2540kN M=223kN.M V=150kN3.地層條件及其參數(shù) 1）. 地形 擬建建筑場地地勢平坦，局部堆有建筑

3、垃圾。2）.工程地質(zhì)條件 自上而下土層依次如下： 號土層：素填土，厚度1.5m，稍濕，松散，承載力特征值fak=95kPa。 號土層：淤泥質(zhì)土，厚度3.3m，流塑，承載力特征值fak=65kPa。 號土層：粉砂，厚度6.6m，稍密，承載力特征值fak=110kPa。號土層：粉質(zhì)粘土，厚度4.2m，濕，可塑，承載力特征值fak=165kPa 號土層：粉砂層，鉆孔未穿透，中密-密實，承載力特征值fak=280kPa。3）.巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)表1 地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土層編號土的名稱孔隙比 e 含水量 W（%）液性指數(shù) Il標(biāo)準(zhǔn)灌入錘擊數(shù)N（次）壓縮模量Es素填土-5.0淤泥質(zhì)土1.0462.41.0

4、8-3.8粉砂0.8127.6-147.5粉質(zhì)粘土0.7931.20.74-9.2粉砂層0.58-3116.8表2 樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsk土層編號土的名稱樁的側(cè)阻力qsk樁的端阻力qpk素填土22-淤泥質(zhì)土28-粉砂45-粉質(zhì)粘土60900粉砂層7524004）.水文地質(zhì)條件 擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。 地下水位深度：位于地表下5）.場地條件建筑物所處場地抗震設(shè)防烈度度，場地內(nèi)無液化砂土，粉土。預(yù)制樁基設(shè)計 建筑物基礎(chǔ)設(shè)計方案采用混凝土預(yù)制樁，具體設(shè)計方案如下：室外地坪標(biāo)高為-0.45m,自然地面標(biāo)高同室外地坪標(biāo)高。該建筑樁基屬丙級建筑基樁，擬采用截面為350m*350m的混凝土

5、預(yù)制方樁，以號土層粉質(zhì)粘土為持力層，樁尖深入1.2m，設(shè)計樁長14.0m，初步設(shè)計承臺高0.8m，承臺底面埋置深度-1.60m，樁頂伸入承臺50mm。1）.單樁承載力計算根據(jù)以上設(shè)計，樁頂標(biāo)高為-1.6m，裝底標(biāo)高為-12.6m，樁長11.0m。1. 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算： Quk= Qsk+ Qpk = upqsikli+ Apqpk由于 Qsk=40.35（0.3522+3.328+6.645+0.7560）=619kN Qpk=0.350.35900=110kN則 Quk=619+110=729kN2）.樁基豎向承載力特征值 承臺底部地基土為較松軟的

6、填土，壓縮性大，因此本工程不考慮成太土效應(yīng)取 c=0，則有 R= Ra =364.5kN根據(jù)上部荷載初步估計粧數(shù)為 n= =5.14則設(shè)計粧數(shù)為6根。3）.樁基豎向承載力驗算根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范，當(dāng)按單樁承載力特征值進(jìn)行計算時，荷載應(yīng)取其效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值。由于樁基所處場地的抗震設(shè)防烈度為7度，且場地內(nèi)無可液化砂土，因此不進(jìn)行地震效應(yīng)的承載力驗算。根據(jù)粧數(shù)及承臺尺寸構(gòu)造要求初步設(shè)計矩形承臺，取承臺變長為2.0m3.3m，矩形布樁，樁中心距取3.5d，則s=3.5350=1225mm，取s=1300mm，樁心距承臺邊緣為350mm。承臺及其上土壤的總重為 Gk =2.03.31.620=211.2k

7、N計算時取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，則Nk =318.5R（=370.5KN）Nkmax= Nk+=318.8+58.19=376.69KNNkmin= Nk-=318.5-58.19=260.31KN因此Nkmax=376.691.2R(=1.2*364.5=437.4KN)Nkmin=260.31KN0滿足設(shè)計要求,故初步設(shè)計是合理的4）.承臺設(shè)計 根據(jù)以上樁基設(shè)計及構(gòu)造要求，承臺尺寸為2.03.3m，預(yù)估承臺厚0.8m，承臺選用選用C25，t=1.27N/mm2，c=11.9N/mm2；承臺鋼筋選用HRB335級鋼筋，y=300N/mm2.1. 承臺內(nèi)力計算承臺你內(nèi)力計算采用荷載效應(yīng)組合設(shè)計值，則

8、基樁凈反力設(shè)計值為Nmax=+=+=363.33+64.42=427.75kN Nmin=-=-=463.33-64.42=298.91kN N=363.33kN5）.承臺厚度及受沖切承載力驗算為防止承臺產(chǎn)生沖切破壞，承臺應(yīng)具有一定厚度，初步設(shè)計厚度0.8m，承臺底保護(hù)層厚度50mm，則h0=800-60=740mm。分別對柱邊沖切和角樁沖切進(jìn)行計算，以驗算承臺厚度的合理性。6）.柱對承臺沖切 承臺受樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式： Fl20x（bc+aoy）+oy（bc+aox）hpth0由于Ft=F-=2180-0=2180kN，則沖垮比為 ox=0.372 oy=1.251.0 取oy=1.0

9、 沖切系數(shù)為 0x=1.47 0y=0.720x（bc+aoy）+oy（bc+aox）hpth0=21.47（0.4+0.925）+0.7（0.4+0.275）112700.74=4549kNFl（=2180kN）故厚度為0.8m的承臺能夠滿足柱對承臺的沖切要求。7）.角樁沖切驗算承臺受角樁的承載力應(yīng)滿足下式： N/1x（c2+）+1y（c1+）hpth0由于Nl=Nmax=427.75kN，從角樁內(nèi)邊緣至承臺邊緣距離為c1=c2=0.525m a1x=0.275m a1y=0.74m 1x=0.37 1y=1.0 1x=0.98 1x=0.47 1x（c2+）+1y（c1+）hpth0 =1

10、116.9kNN/max（=427.75kN）故厚度為0.8m的承臺能夠滿足角樁對承臺的沖切要求。8）.承臺受剪承載力驗算承臺剪切破壞發(fā)生在柱邊與樁邊連線所形成的斜截面處，對于I-I截面oy=1.25（介于0.25-3之間）剪切系數(shù)為=0.78受剪切承載力高度影響系數(shù)計算：=(800/h0)，=800/960=0.955故取ha=1I-I截面剪力為 V=2N/max2427.75=855.5KN hstb0h0=10.781.2710002.00.74=1466kNV故滿足抗剪切要求。（） 承臺受彎承載力計算承臺計算截面彎矩如下。對于I-I截面，取基樁凈反力最大值N/max=427.75KN進(jìn)

11、行計算，則 yi=1300-200=1100mm=1.1m Mx=Niyi=2427.751.1=941.05kN.m Asl=4710mm2因此，承臺長邊方向選用 二級鋼筋22140，鋼筋數(shù)為 n=2000/140+1=16取，1620140實際鋼筋A(yù)s=5027mm2，滿足要求 對于II-II截面，取基樁凈反力平均值N=363.33進(jìn)行計算此時 ho=800-80=720mm xi=650-200=450mm=0.45m則 My=NiXi=3363.330.45=490kN.m Asl=2100 mm2因此，承臺短邊方向選用18二級直徑14200，鋼筋根數(shù)為n=3300/200+1=18，

12、 取18二級直徑14200，實際鋼筋A(yù)s=2100mm2，滿足要求9）承臺構(gòu)造設(shè)計 混凝土樁樁頂伸入承臺長度為50mm，兩承臺間設(shè)置連系梁，梁頂面標(biāo)高-0.8m，與承臺平齊，根據(jù)構(gòu)造要求，梁寬250mm，梁高400mm，梁內(nèi)主筋上下共四根一級鋼筋直徑12通長配筋，箍筋采用一級鋼筋直徑為8間距為200.承臺底做100mm厚C10混凝土墊層，墊層挑出承臺邊緣100mm。5.樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)制樁的樁身混凝土強(qiáng)度等級選用C30，鋼筋選用HRB335級。根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范，樁頂軸向壓力應(yīng)符合下列規(guī)定： Nmaxccaps Nmax=+ =+ =405.6+64.42 =470.0kN計算樁基軸心抗壓強(qiáng)度

13、時，一般不考慮壓屈影響，故取穩(wěn)定系數(shù)=1；對于預(yù)制樁，基樁施工工藝系數(shù)c=0.85；C30級混凝土，c=14.3N/mm2，則 ccA=10.8514.31060.352 =1489kNNmax（=470.0KN）故樁身軸向承載力滿足要求。6.樁身構(gòu)造設(shè)計 樁身按構(gòu)造要求配筋，選用8根直徑為14的HRB400級鋼筋通長配筋；箍筋選用直徑為6的HPB235級鋼筋，間距200mm，距樁頂2m范圍內(nèi)間距50mm，距樁頂2-4m范圍內(nèi)間距100mm。采用打入發(fā)沉樁，樁頂設(shè)置三層直徑為6的間距為50mm的鋼筋網(wǎng)，樁尖所有主筋應(yīng)焊接在一根圓鋼上，樁尖0.6m范圍內(nèi)箍筋加密，間距50mm，樁身主筋混凝土保護(hù)

14、層厚30mm。7.吊裝驗算 由于樁的長度不大，樁身吊裝時采用二點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)位置如圖所示。 起吊點(diǎn)距樁兩端距離為 a=0.207L=0.20714=2.898m 則吊起時樁身最大彎矩為 Ml=0.02141.3（0.35225）142 =16.70kN.m 樁身配筋驗算；混凝土采用C30級，鋼筋采用HRB400級，則c=14.3N/mm2， y=360 N/mm2，由于b=350mm，h0=350-40=310mm，每邊配3根直徑為14的二級鋼筋， As=461 N/mm2，則 x=33.15mm Mu=1cbx（h0-） =1.014.340033.15(310-) =55.64106N.mm

15、 =55.64kN.m所以 MuMl故樁身配筋滿足吊裝要求。8.估算A.B軸線柱下粧數(shù)1）.粧數(shù)估算設(shè)計A B 軸線下的樁基礎(chǔ)的方法和C軸線下相同。單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為949.12KN，基樁豎向承載力特征值為528.34KN. 軸柱下荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為Fk=1700kN Mk=191kN Vk=132kN根據(jù)軸下荷載初步估算軸柱下根數(shù)， n=4.6 取n=5則A軸下設(shè)計樁數(shù)為6根。 B軸柱下荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為Fk=1860kN Mk=208kN Vk=120kN根據(jù)B軸下荷載初步估算B軸柱下根數(shù)， n=5.1 取n=6則B軸下設(shè)計樁數(shù)為6根。2）.承臺平面尺寸確定 根據(jù)估算的樁數(shù)和承臺構(gòu)造要求，設(shè)計軸線承臺平面尺寸為2.8m2.8m，莊中心距取800mm，樁心與承臺邊緣距離400mm。根據(jù)粧數(shù)及承臺尺寸構(gòu)造要求初步設(shè)計矩形承臺，設(shè)計B軸線承臺變長為3.2m3.2m，矩形布樁，樁中心距取0.8d，樁心距承臺邊緣為400mm。9.設(shè)計圖紙 根據(jù)以上計算，可繪制出樁基平面布置圖和樁基大樣圖。10.參考文獻(xiàn) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 ，中國建筑工業(yè)出版社，2002 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 ，中國建筑工業(yè)出版社，2002 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 ，中國建筑工業(yè)出版社，2002 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 ，中國建筑工業(yè)出版社，2002 土力學(xué)與基礎(chǔ)工程 ，武漢理工大學(xué)出版社，2003