预制桩基设计计算书.doc

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江苏省土木工程重点专业材料

淮阴工学院

《基础工程》

课程设计计算书

班级：

土木1137

姓名：

吴军

学号：

1131407720

指导老师：

陈亚东

日期：

2016年6月

归口单位：

建筑工程学院

1．1设计题目

本次课程设计的题目：预制桩基设计。

1．2设计荷载

柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值分别如表1．1、表1．2所示。

表1．1柱底荷载效应标准组合值

表1．2桩底荷载效应基本组合值

（1）题号：9号。

（2）柱底荷载效应标准组合值如下。

eq\o\ac(○,A)轴荷载：Fk=2920kN；Mk=304kN·m；Vk=192kN。

eq\o\ac(○,B)轴荷载：Fk=2860kN；Mk=285kN·m；Vk=202kN。

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eq\o\ac(○,C)轴荷载：Fk=3720kN；Mk=281kN·m；Vk=191kN。

（3）柱底荷载效应基本组合值如下。

eq\o\ac(○,A)轴荷载：F=3680kN；M=377kN·m；V=233kN。

eq\o\ac(○,B)轴荷载：F=4690kN；M=326kN·m；V=230kN。

eq\o\ac(○,C)轴荷载：F=4230kN；M=301kN·m；V=228kN。

设计eq\o\ac(○,C)轴柱下桩基，eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,B)轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。

1．3地层条件及其参数

地层条件及其参数详见桩基础课程设计任务书。

1．4预制桩基设计

建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为-0．45m，自然地面标高同室外地坪标高。根据表1．5，该建筑桩基属丙级建筑桩基，拟采用截面为450mm（不宜小于350mm）的混凝土预制方桩，以④号土层粉质黏土为持力层，桩尖伸人持力层1.2m（对于黏性土、粉土不小于2d＝700mm），设计桩长11.0m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度标高-1.60m，桩顶伸人承台50mm。

1．4．1单桩承载力计算

根据以上设计，桩顶标高为-1.6m，桩底标高为-12.6m，桩长为11.0m。

1．单桩竖向极限承载力标准值

单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：

由于

则

2．单桩竖向承载力特征值

承台底部地基土为较松软的填土，压缩性大，因此本工程不考虑承台土效应，即取，则有

根据上部荷载初步估计桩数为

则设计桩数为9根。

1．4．2桩基竖向承载力的验算

根据《建筑桩基技术规范》（JCJ94—2008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。由于桩基所处场地的抗震设防烈度为7度，且场地内无可液化砂土、粉土问题，因此可不进行地震效应的竖向承载力验算。

根据桩数及承台尺寸构造要求初步设计矩形承台（见左图），取承台边长为3.6m×3.6m，矩形布桩，桩的中心距取3.5d（3d～4d），则s=3.5×400=1400mm，取s=1400mm，桩心距承台边缘均为400mm。

承台及其上填土的总重为

计算时取荷载的标准组合，则

因此

满足设计要求，故初步设计是合理的。

1．4．3承台设计

根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为3.6m×3.6m，预估承台厚0.8m（见下图），承台混凝土选用C30，ft=1.43N/mm2，fc=14.3N/mm2；承台钢筋选用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2。

1．承台内力计算

承台内力计算荷载采用荷载效应基本组合设计值，则基桩净反力设计值为

2．承台厚度及受冲切承载力验算

为防止承台产生冲切破坏，承台应具有一定的厚度，初步设计承台厚0.8m，承台底保护层厚60mm，则h0＝800-60＝740mm。分别对柱边冲切和角桩冲切进行计算，以验算承台厚度的合理性。

（1）柱对承台冲切。

承台受桩冲切的承载力应满足下式：

由于，则冲跨比为

取。

冲切系数为

故厚度为0.8m的承台能够满足柱对承台的冲切要求。

（2）角桩冲切验算，

承台受角桩冲切的承载力应满足下式：

由于，从角桩内边缘至承台外边缘距离为

则

故厚度为0.8m的承台能够满足角桩对承台的冲切要求。

3．承台受剪承载力计算

承台