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1、 地基基礎(chǔ)課程設(shè)計學生姓名：單興孫學 號：201005024312指導教師：趙少飛所在學院：建筑工程學院專 業(yè)：土木工程專業(yè) 2013 年 09 月地基基礎(chǔ)課程設(shè)計任務書（預制樁基礎(chǔ)）-土木B103一、工程概況燕郊某機械廠車間，為單層單跨排架結(jié)構(gòu)，跨度18米，柱距6米，縱向總長度72m，室內(nèi)外地面高差0.30米。柱截面5001000mm。建筑場地地質(zhì)條件見表A，作用于基礎(chǔ)頂面的荷載見表B。表A 建筑場地地質(zhì)條件編號土層名稱土層厚度(m)kN/m3w(%)wLwpEskPaCkPa 雜填土1.018.734.10.9436.921.139001715淤泥質(zhì)粘土11.617.150.31.4243

2、.222.63000710灰色粘土3.718.938.21.038.218.448001218.6亞粘土2.718.730.00.9036.620.060003612粉質(zhì)粘土40.019.626.70.7832.717.770001828.5注：地下水位在天然地面下2.5米處表B 上部結(jié)構(gòu)傳來荷載學號柱底荷載設(shè)計值（N，M，V）（kN，kNm，kN）學號柱底荷載設(shè)計值（N，M，V）（kN，kNm，kN）學號柱底荷載設(shè)計值（N，M，V）（kN，kNm，kN）12547，187，58243321，197，72473430，189，5022977，279，109254076，231，90484490

3、，176，5633975，238，82263276，212，96492580，106，8943121，197，62274152，125，102502320，178，5454176，231，80283643，203，98513620，80，6764276，112，86292678，138，80522200，86，6273352，125，62303956，231，110534064，95，8884043，203，81312832，120，62542438，156，9093678，138，70323368，123，72552498，220，56102956，231，80333405，85，50562

4、080，110，79112421，104，30343982，89，60572169，75，102123678，98，70353835，128，78582280，63，84133261，134，68362862，217，62592500，103，80143352，134，68373354，226，72603520，139，56153206，127，66383433，155，50612280，189，67163276，112，86393948，159，60625120，88，63173852，225，62403825，214，78635300，198，82183943，203，81414438，8

5、5，50645268，140，60193678，118，88424950，82，68653087，85，47203956，281，80435417，85，60213847，187，78444430，155，50223577，279，89454983，140，50234075，248，62465411，160，53注：1、荷載作用于基礎(chǔ)頂面，彎矩作用于跨度方向；2、表中給出的是荷載設(shè)計值，如需用到荷載標準值，直接把設(shè)計值除以1.3即可。二、題目分配按學號選擇表B中相應的荷載，全班地質(zhì)條件均相同（表A）。三、設(shè)計要求1、設(shè)計樁基礎(chǔ)（包括樁、承臺設(shè)計、群樁基礎(chǔ)計算等）；2、繪制施工圖，包括基礎(chǔ)平面布

6、置圖、承臺和樁身詳圖及必要的施工說明等；（A1圖紙594mm841mm）。3、計算書內(nèi)容應詳盡，數(shù)據(jù)準確，排版規(guī)范（按附件的排版規(guī)范執(zhí)行）。圖紙應符合制圖規(guī)范相關(guān)要求，表達完整、準確。參考設(shè)計步驟：1、確定樁的類型、長度（包括確定樁端持力層）、截面尺寸，初步選擇承臺底面標高（要考慮預制樁的要求）；2、按經(jīng)驗公式確定單樁承載力；3、確定樁數(shù)及布置；4、群樁基礎(chǔ)計算；5、樁身設(shè)計；6、承臺設(shè)計；7、繪制施工圖。目 錄1 設(shè)計資料12 選擇樁端持力層、承臺埋深13 確定單樁極限承載力標準值24 確定樁數(shù)和承臺尺寸35 樁頂作用效用驗算36 樁基礎(chǔ)沉降驗算46.1 求基底壓力和基底附加壓力46.2 確

7、定沉降計算深度46.3 沉降計算46.4 確定沉降經(jīng)驗系數(shù)67 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計計算68 承臺設(shè)計計算88.1 承臺受沖切承載力驗算88.2 承臺受剪切承載力驗算98.3 承臺受彎承載力驗算108.4 承臺局部受壓驗算10參考文獻12樁基礎(chǔ)課程設(shè)計計算書1.設(shè)計資料由上結(jié)構(gòu)傳至樁基的最大荷載設(shè)計值為：N=2956kN，M=231 kNm，V=80kN表A 建筑場地地質(zhì)條件編號土層名稱土層厚度(m)kN/m3w(%)wLwpEskPaCkPa 雜填土1.018.734.10.9436.921.139001715淤泥質(zhì)粘土11.617.150.31.4243.222.63000710灰色粘土3.718

8、.938.21.038.218.448001218.6亞粘土2.718.730.00.9036.620.060003612粉質(zhì)粘土40.019.626.70.7832.717.770001828.5注：地下水位在天然地面下2.5米處1.選擇樁端持力層、承臺埋深根據(jù)表A地質(zhì)條件，以粉質(zhì)粘土層為樁尖持力層，采用預制混凝土方樁，樁長L=20m，截面尺寸為400mm400mm，樁尖進入粉質(zhì)粘土層為2m。樁身材料：混凝土，C30級，=14.3；鋼筋，二級鋼筋，=300。承臺用C20及混凝土，=9.6；=1.10，承臺底面埋深d=2.0m。3.確定單樁極限承載力標準值根據(jù)地基基礎(chǔ)規(guī)范經(jīng)驗公式 樁側(cè)土的極限

9、側(cè)阻力標準值（kPa）按表8.6取值得：淤泥質(zhì)粘土層， =22-30kPa，取=23.14kPa.灰色粘土層， 時， =40-55kPa，取=42.14kPa。亞粘土層， 時， =55-70kPa，取=57.14kPa。粉質(zhì)粘土層， 時， =55-70kPa，取=57.14kPa。樁的極限端阻力標準值，可按查表8.7取值：粉質(zhì)粘土層，（可塑），混凝土預制樁樁長20m，取=1900-2800kPa，取=2028.57 kPa 單樁豎向承載力特征值： =水平承載力特征值： （一般取10mm） b= 由于混凝土預制樁樁型為方形，故取1.0m地基土橫向抗力系數(shù)的比例系數(shù)24.5，取2.5樁頂水平位移系

10、數(shù)，ah=0.5720=11.44取ah=4，則=0.940則4.確定樁數(shù)和承臺尺寸 取n=4根 樁距， 取s=1.8m。承臺尺寸 a=b=2，承臺高取0.8m。確定承臺平面尺寸及樁的排列如下圖所示。5.樁頂作用效用驗算單樁所受的平均作用力（取承臺及其上的土的平均重度):單樁所受的最大作用力： 基樁水平力設(shè)計值 遠小于Rha=68.22kN故無須驗算考慮群樁效應的基樁水平承載力。6.樁基礎(chǔ)沉降驗算6.1 求基底壓力和基底附加壓力基 底 壓 力：基底附加壓力：=382.37-19.662646.2 確定沉降計算深度因不存在相鄰荷載影響，故： 取= 6.0m6.3 沉降計算 表B 計算樁基礎(chǔ)最終沉

11、降量 點號 Zi l/b z/b 1 5.4 1.0 4.20.4292 2317.68 2317.680.038 88.07 2 6.0 1.0 4.60.4000 2400.00 82.32 0.038 3.13樁尖以下6m處附加應力：=105.6kPa自重應力kPa 由于 計算到樁尖一下6m即可。6.4 確定沉降經(jīng)驗系數(shù)等效沉降系數(shù)：樁基沉降經(jīng)驗系數(shù)：（查樁基規(guī)范5.5.11）樁基沉降為： ，其他構(gòu)造鋼筋見施工圖，樁的吊裝圖如圖3所示。 圖3 樁的吊裝圖 樁身強度： 上段樁吊點位置：距樁端處下段樁吊點位置：距樁端處箍筋采用8200,在樁頂和樁尖應適當加密，具體見樁身結(jié)構(gòu)施工圖。樁尖長，取

12、，樁頂設(shè)置三層850鋼筋網(wǎng)，層距。地基基礎(chǔ)課程設(shè)計8 承臺設(shè)計計算 承臺高0.8m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋的保護層取35mm，則承臺有效高度： 。 8.1承臺受沖切承載力驗算 8.1.1.柱邊沖切有公式可求得沖垮比與沖切系數(shù)： ， ， 因h=800mm，故可取。F=2273.85x1.35=3069.70kN(滿足)6.1.2角柱向上沖切從柱角內(nèi)邊緣至承臺外邊緣距離，。 6.2承臺受剪承載力計算剪跨比與以上沖垮比相同，故，因（滿足）。6.3承臺受彎承載力計算 選用，沿平行于y軸方向均勻布置。 選用，沿平行x軸方向均勻布置。參考文獻【1】 張忠苗樁基工程中國建筑工業(yè)出版社【2】 沈蒲生建筑工程課程設(shè)計指南高等教育出版社【3】 趙明華土力學與基礎(chǔ)工程武漢理工大學出版社【4】 眾智軟件建筑樁基技術(shù)規(guī)范和建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范